50 共享平台解决方案-县级

北京互信互通信息技术有限公司第项目背景视频系统作为“辅助决策、引领实战、指导防范”的现代城市防控体系技术支撑，是提升市民安全感，强化动态社会治安管控的有效手段。近年来，各省各市均在积极组织开展各类视频监控系统建设，初步构建了具有特色的城市治安视频信息网，并将其广泛运用到治安、交通、城市管理、维稳处突和反恐等各个方面。共享平台项目建设在法制体系建设中占有重要地位，在反对分裂、维护社会局势稳定中发挥着重要作用。建设现状从网络承载来看，通过自建专网、公安网、政法网或社会视频接入等多种形式，报警与监控系统建设已初具规模，局部地区视频监控系统已网络化。目前部分城市已经建设了县级视频图像联网平台，但平台间的对接互联互通不畅、区域调用困难、应用支撑少等问题逐渐凸现，制约着公安机关作战力的进一步提升。普遍存在问题包括：没有统一整合公安部图像信息联网要求各省、市、县都应建设联网平台，并进行纵向级联，而目前有些市、县无联网平台，无法整合公安内部图像，也无法与其它业务系统进行融合，对于县级联网工作开展不利。另外，大量社会图像资源尚未得到有效整合应用，部分地区重复建设造成资源的浪费，而利用效果却大打折扣。一些地方监控平台建设时间较早，系统应用局限于个别警种或业务范围，缺乏综合应用规划，给监控平台容量和业务范围的扩充也带来了考验。覆盖范围有限传统视频联网一般只包含公安自建视频，相对于广泛的社会自建视频来说，只占所有视频资源的很小一部分，如何把广泛的社会视频资源纳入到公安视频联网系统中来，为公安的安全防范工作提供帮助成了一个很重要的问题。缺乏运维管理系统运维管理的目的是保证系统的正常运行，而系统的正常运行又是实战应用的根本保障，由于公安科技部门的力量配备比较薄弱，而系统运维管理的工作量有非常大，依靠传统的方式很难保证系统的正常运行，虽然每年也拨付不少的资金用于系统运行维护，但缺少科学的监督考核和评价方法，运维工作的成效很难达到应有的保障。建设内容县级共享平台县级共享平台部署于公安网内，主要用于与同级联网平台对接、公安网内图像资源的联网、公安网内系统进行信息共享，联网平台通过公安网与上级平台级联；县级共享平台以社会图像信息设备及资源的接入管理为核心，面向警务基础应用。社会资源接入社会面视频监控系统因为建设时间不同，采用技术手段不同，设计规划不同，造成前端视频系统五花八门。要接入县级资源整合平台，最基本需要满足GB/T28181标准。根据这个标准，在社会面视频资源接入过程中，对社会面视频资源用以下三种方法来解决。满足GB/T28181标准对于满足GB/T28181标准的社会面视频资源，可以直接通过互联网接入社会资源接入平台，通过社会资源接入平台接入县级级共享平台。不满足GB/T28181标准对于不满足GB/T28181标准的社会面视频资源，可采用万能接入网关方式（协议转换）的方式接入社会资源整合平台，最终通过社会资源接入平台接入县级共享联网平台。如采用万能接入网关方式接入平台，则需要前端设备厂家支持ONVIF协议或者提供SDK包，通过IP的方式接入协议转换服务器，再通过协议转换服务器接入社会资源整合平台，最终接入县级共享联网平台。既不满足GB/T28181/ONVIF标准，也不能提供SDK包对于这类视频监控，采用全面更换符合GB/T28181标准的设备的方式来接入社会资源整合平台，最终通过社会资源接入平台接入县级共享联网平台。完善运维管理为联网平台建立完善的系统运维管理机制，一方面确保系统整体平稳、健康地运行，另一方面可为绩效考核提供数据支持。提供基于系统设备的运维管理，实现对各种前端设备、传输设备、平台设备的状态检测，对系统网络异常和故障提供报表输出，提供故障告警、诊断、处理的一整套处理流程，进而对运维工作质量进行控制；平台还提供基于业务应用的系统管理，实现用户管理、权限管理、日志管理以及系统统计信息等功能。总体设计方案共享平台实现XX县区街道、社区及公交站点、广场、游园等公共场所视频监控设施的统一联网、统一管理，为提高全市治安监管和应急保障能力提供基础支撑。主要完成系统管理、设备工作状态监视、命令请求响应、视频调度、用户管理、权限管理、日志管理等功能。是实现城市报警互联、互通、互控和满足各职能部门实战应用的基础，为不同职能部门各级领导决策、指挥调度、取证等提供及时、可靠的报警和监控信息。网络结构系统的组网拓扑图如下：共享平台共享平台是一个集社会治安视频的综合性大型监控管理系统，业务范围涵盖治安、交管、消防、刑侦、内保等多个公安警种。虽然系统的组成非常复杂，但是从资源组合与整合的角度上可以分为四个组成部分：监控资源、视频监控平台、监控中心和用户群。监控资源是信息的提供者，用户群是信息的服务对象，视频监控平台是整个系统的核心，监控中心是信息的管理者，传输网络提供了各种信息的传输通道，连接了以上部分。监控资源监控资源是监控中心接入的视频、音频和报警信息的来源，分布在各个监控点，同时对缺乏夜间照明的区域增加补光设备或选择带有红外功能前端设备，实现夜间或照度过低时可正常工作。视频监控平台监控平台由中心管理服务器、接入服务器、数据库服务器、分发服务器、存储服务器、网管服务器、显示服务器等组成。可实现全网监控资源共享及分配。同时可以通过扩展升级使具有智能监控、邮件短信报警和手机监控等应用功能。中心管理服务器中心管理模块的实现了设备管理、用户管理、权限管理和日志管理四个方面的业务管理功能。设备管理功能主要包括设备的认证及设备业务参数的设置，如：设备的唯一系统ID，IP地址、接入方式、安装地理位置、前端的编码格式、存储周期、存储方式、视频路数、解码器协议、矩阵协议、存储服务器的并发存储和访问视频的路数、分发服务器的并发访问路数等。用户管理功能主要包括用户的认证及用户组织机构的设置，如：创建分层次的组织结果、设置用户所在的机构等。中心管理模块原生支持基于角色的权限管理、权限浏览及访问鉴权功能。中心管理模块是一种分布式实现，支持两种信息管理模式：联邦制和集中制。日志管理方面提供用户使用日志、故障日志的创建、添加、清除等功能，并提供多种方式帮助管理员方便地浏览和检索日志信息。接入服务器接入服务模块负责对所有终端设备的接入工作，具体体现在对前端设备的注册和定位服务、心跳服务、消息转发服务、重定向服务、代理服务。设备注册服务通验证设备的ID号来保证只有合法的设备才能够接入到监控系统中使用。定位服务能够为分布式业务提供有效的路由信息。心跳服务能够实时监测前端设备的运行状态。消息转发服务能够根据业务需要将消息在管理域内/域间进行转发。重定向服务使系统可以根据实现负载情况重定向服务提供者，达到负载均衡的目的。代理服务保证主动服务模式（推）和被动服务模式（拉）能够平滑的布置在同一个系统中，同时代理服务能够有效的解决防火墙等复杂的网络部署问题。下图展示了一个典型控制消息（PTZ控制）的处理流程。流程描述：代理服务接收到用户的PTZ消息后，将消提交给消息转发服务处理；消息转发服务向定位服务查询被控前端的位置；由于被控前端不在同一台接入服务器上，消息转发模块将消息提供给重定向服务；重定向服务将消息投送到正确的接入服务器上，并通过代理服务将消息通知给被控前端设备。分发服务器分发服务的主要功能是将前端生成的视频流和数据进行复制，同时分发给多个不同的访问者，是体现网络化、智能化、大规模、海量并发的视频监控系统平台特点的一个重要基础功能模块。对于前端视频监控现场的网络环境来说，通常上行带宽较小，不适合大量用户同时浏览，而分发服务单元技术是基于网络参数配置和动态负载均衡相结合的调度算法不但保证了最优化的网络使用效率，同时使分发服务器之间可以级联，能够最有效的优化视频流、数据流的传输路径，节约监控中心、分支机构的网络使用成本。数据库服务器系统内的数据资源，主要信息有设备信息，日志信息，用户信息，故障信息，报警信息，平台信息和临时的会话信息等均保存在数据库服务器里。网管服务器网管系统功能由两个方面组成，第一是故障管理，第二是对故障信息的查询和统计。首先，故障管理功能要求网管系统能够以拓扑图形式展示业务管理层和媒体服务层设备和前端设备（嵌入式硬盘录像机）及相互的连接分布情况；能够实时采集所有中心设备的主机指标和故障信息（如：系统的CPU使用率、系统内存的大小、内存使用率、系统中的进程数、网卡的入/出方向的流量、CPU使用能力百分比超过阈值报警、磁盘使用空间百分比超过阈值报警、内存使用百分比超过阈值报警等）；能够实时采集前端视频服务器的主机指标和故障信息（如：系统的CPU使用率、系统内存的大小、视频输入信号中断报警、磁盘故障报警等）；能够按照预先设备的规则，在拓扑图上显著的标识出故障发生的具体设备，同时自动显示故障信息，也能通过手机短信方式将故障信息的文字描述发送给指定人员。其次，故障信息的查询与统计要求网管系统能够通过设备的IP地址、设备的名称、设备所属级别、时间段等条件查询设备的故障信息。故障信息应包括：故障发生的时间、故障类型、故障恢复时间等信息；能够对指定时间段内前端监控点位的可用率进行统计；能够对所有管理设备主机指标和故障指标进行查询，也能够生成历史记录的报表。显示服务器显示服务单元主要用于电视墙。显示服务器的主要功能包括播放监控点位的实时/历史视频、按预设轮播方案（类似电视节目表）播放监控点位的实时视频，告警时自动画面切换。显示服务单元的特点是兼容多种视频格式。中心存储中心存储主要功能是存储历史录像和快捷的检索。是通过网络接收流媒体数据并写入到文件系统中，同时生成必要的索引信息。其核心是如何降低对I/O系统的负载，以及如何快速高效的从分散的存储设备中检索需要的信息。主要功能如下：实时视频存储方案录制。历史视频点播。历史视频下载。视频关键帧预览。用户、监控点磁盘限额。存储磁盘、性能查询。录像文件、图片过期清除。磁盘空间不足自动清除。录像文件、图片FTP查询、下载。监控中心监控中心是系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频信息进行解码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足应急指挥的，为各级部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的监控信息。用户群用户端的实体是指对监控资源有浏览和控制需求并拥有各种权限的客户端，通过监控平台中心的管理和授权认可，可获得某些前端监控资源的实时图像和历史图像数据。用户客户端用户客户端是整个图像管理系统的核心操作界面，也是整个系统的用户接口部分。用户通过对它的操作来实现系统管理和图像管理。可完成用户管理、显示墙控制、实时图像显示、历史图像播放等。管理客户端管理客户端作为业务受理及维护管理端，它主要与中心管理服务器交互，我们可以将它看成是中心管理服务器的用户界面。认证功能区域管理设备管理查询功能智能故障提示日志管理远程管理权限管理报表输出自动升级远程平台管理统计信息功能WEB客户端用户通过web客户端，可以通过浏览器来观看实时、历史视频，支持云台、镜头的控制操作，同时可以对照片进行管理和下载，支持SD卡存储配置管理，报警联动设置。Web客户端界面操作风格特点：通过浏览器访问（web方式）；界面美观大方，操作灵活方便，简单易用，不需要用户操作培训，一目了然的操作风格；界面用语大众化，尽可能不采用专用词汇，需要考虑用户的理解能力；界面提供简单的功能描述；尽可能降低用户配置操作的难度。参数配置初始状态满足多数用户需求。下图为web客户端界面：平台功能实时视频浏览当网络出现中断重新连接后，客户端将自动重连，并恢复到上次浏览时的画面，减少由于外因导致重复工作；具备监控画面分屏功能，可支持1、4、6、7、8、9、10、13、16画面设置，同时可采用全屏方式浏览；树型显示设备列表，支持设备分组显示；支持拖动设备图标至播放窗口实现实时监控，或可通过双击设备名称实现播放窗口视频切换功能；客户端PC可采用双显示器方式支持同时浏览视频及电子地图。远程实时控制具备PTZ控制界面、能够方便的对摄像机进行控制；对摄像机PTZ的控制分为10个不同的用户权限级别。高级别用户可优先控制摄像头，控制同时可锁定。由于摄像机安装环境对视频效果会造成一定影响，可通过客户端软件对前端编码器进行参数设置适应使用环境，同时可对解码器投放进行参数设置。系统可以对前端设备的参数进行设置，如最大传输速率、亮度、对比度、饱和度、色调、帧结构、视频质量和图像格式等。录像回放客户端支持FTP、VOD两种模式录像回放功能，当使用FTP功能时，视频文件将被下载到本地机器中，同时系统提供录像文件播放器便于无客户端人员观看历史文件。提供方便的录像检索、查询手段，可以按照设备、通道、时间、类型等要素进行历史文件检索并回放。录像管理可通过设置功能对某时间段、视频头等进行录像管理，功能主要包括：存储计划管理、视频数据检索回放、视频数据备份。多种存储策略：平台提供丰富的存储策略，支持中心平台存储、前端设备存储、客户端存储，支持定时录像、手动录像、周期录像、抽帧录像、告警录像和移动侦测等多种数据存储方式。告警联动：根据触发录像事件的不同，录像可分为手动录像、定时录像、周期录像及告警录像（预录）等几种。录像控制：具体录像控制包括：开始录像、停止录像、抽帧录像、定时录像、周期录像、预录；组合查询：平台支持灵活多样的录像检索查询方式。支持以视频源标识和起止时间组合来检索历史图像信息。查询统计监控点位按树状结构排列，可按地域、单位、街道等进行分级统计；支持模糊点位名称查询；可按报警类型、时间等信息查询相关信息；具有电子地图查询浏览方式，实现以地图方式对点位位置定位，可直接在电子地图上通过圈定地理区域快速切换调用点位图像；除缺省的树状列表，系统应支持用户通过拖曳点位、框选点位等方式生成新的树状列表并加以标签存储，实现不同用户的个性化需求；界面管理具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。用户管理通过设置“机构”来组织“用户”，将用户进行分级管理，可实现上下级观看。权限管理对用户实行角色管理，对不同用户赋予不同角色，实现系统校验功能，对不同权限的用户授权。预案设置支持单画面或多画面轮询显示，多预案全屏轮巡功能，支持轮询方案的预定义，方便调用，同时可将预案报警事件的视频画面自动投放到电视墙或企业客户端中；系统支持用户通过输入点位、拖曳点位、在电子地图上框选点位等建立预案；用户可按照重大事件保障、防灾需求等实战需求出发进行预案设置；系统支持以预案的方式对相应的视频切换、浏览方案进行保存。电子地图功能支持GIS系统、MAPINFO格式的矢量图、JPEG格式的静态地图三种方式的电子地图，能够方便地在地图上定义监控点；支持放大缩小地图；报警时，能够在地图相关位置显示报警，并且能够通过点击报警图标调看现场图像并进行PTZ控制。网管功能具有全程网管功能，市级系统可以对所有系统进行管理，包括设备管理、配置管理、性能管理、告警管理、日志管理等。实时性能管理,实时性能板可以实时监控设备的性能，并且按照各种参数项实时显示出来。历史性能管理,点击性能管理菜单下平台设备历史性能，平台设备历史性能标签页是激活的，可以看到，平台设备细分为：中心管理服务器、中心数据库、接入服务器、分发服务器、存储服务器五个标签页，根据需要选择标签页，然后下拉选择设备名称，起止日期后，点击查询按钮，检索出该设备在某时间段的历史性能信息。检测摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降等问题，其中设备故障或传输故障是引起视频质量问题的主要原因。时钟校准功能能对系统进行便捷地时钟校准操作。运维管理功能运维管理功能可以监测和控制平台运行状态，可实现对各种前端设备、主机设备、存储设备、服务模块、用户操作的业务异常提供历史的快照和统计输出，提供故障告警、诊断、恢复一整套处理流程，进而对运维工作质量进行控制、约束，反应运维人员的工作情况和绩效。与其他系统互联与PGIS对接系统提供与警用地理信息系统(PGIS)互通的通信接口，实现警用地理信息系统(PGIS)的有效地理信息的导入、监看、上墙。与警综互联本平台通过级联警务信息综合应用平台，实现信息采集与综合应用的一体化。同时，两个平台本身相对独立的，视频监控及联网传输平台通过汇聚各类图像资源，实现图像信息的应用。警务综合平台是以案事件业务为主线，实现公安主要业务全面融合，面向全警，集信息的采集、应用和管理于一体的工作平台，是面向基层、面向实战，围绕公安主要业务服务的应用系统，为资源应用（综合应用）平台提供基础数据。通过两个系统的对接，可以实现图像资源与数据资源大集中和再加工，通过信息碰撞、检索、研判和智能分析等手段实现比如高危分析、人员甄别、智能案件串并、人员潜信息管理、涉案物品动态管控、预警缉控、集中报警、分类处置等功能，为公安机关提供综合性应用和数据支撑。通过视频监控平台与警务综合平台的对接，能较大程度的满足到对视频数据、图像数据的二次分析，一定程度上满足对人员、车辆的监控和聚焦。与社会资源对接对于3G和社会资源，需要运营商将这些网络组成一个vpn并入到视频专网，通过边界接入平台接入到公安内网中。全面规范建设社会治安防控体系尽量做到不留死角和空白，在城市主要街道、繁华商业区、重点要害部位和治安复杂场所广泛实行以视频监控为主的技术防范，并把技术防范措施逐步推广到社区、企事业单位和学校，构建数字化、网络化的“社会治安动态视频远程集中监控系统”联网平台。形成对全市重点单位、重点部位、主要街区、繁华地段、公共场所、交通路口等的有效覆盖；大力推进视频监控实战技战法的研究、推广，不断提高全警应用视频监控技术的意识和水平，从而构建起人防、技防、物防相结合的新型社会治安防控体系。提供开放接口给相关政府对口部门从而实现图像资源的政府内部共享机制。与其他公安机关互联与上级公安机关联通,符合公安厅的相关要求。对于同一监控平台的联网，不需要进行SDK接入开发。只需要把目前的监控平台进行软件升级，升级到互联版本即可；对于已建的其他厂商数字监控系统，要求厂商按照公安厅视频专网的相关要求进行开发，提供与平台的接口。平台通过调用其接口，控制DVR发送指定的实时或历史图像，经IP网络传输至相应平台，从而实现图像的调阅。对于录像回放、云台控制以及切换图像等动作，均可通过标准的联网接口实现数字方式的整合接入。预留其他接口为警用地理信息系统（PGIS）、“三台合一”系统、警务信息综合系统、图像采集综合应用系统、智能化系统、人像应用共享服务平台等系统关联和整合提供接口和技术支持。系统特点及优势系统特点可靠稳定平台稳定、可靠，支持平滑升级，具备运营级系统的要求，全年宕机时间不超过半小时。平台采用分布式架构，可以根据监控规模进行平滑伸缩，当增大监控规模时，只需部署新的服务模块，平台本身不需做任何改变。平台中各个服务模块支持集群负载或双机热备，当某一台机器出现故障时，集群中的其他节点可以自动接替故障节点的业务，保证平台可以继续正常运行，对关键业务数据实时备份，对关键服务进程采取守护机制，保证监控业务的连续稳定运行。平台中各个服务模块的设计采用面向服务（SOA）的设计思想，各个服务模块都是相对独立，当对某一服务模块进行升级时，其他服务模块可以继续正常运行，从而保证平滑升级。开放性强与同类产品比较，我们的平台最突出的是其开放技术。借助先发优势以及在行业应用中的经验积累，我们的开放技术在编程接口的通用性、易用性、丰富性等各项指标上均领先于竞争对手。基于这些开放技术，我们可以快速响应的个性化需求，满足对监控系统与其他业务系统进行整合的需求，促进用户对业务流程的管理。流媒体转发平台采用良好的流媒体转发技术，解决了大量并发用户实时观看突发事件现场图像的情况，满足大规模的并发视频监控的要求。海量高清视频存储结合监控录像的特点：存储磁盘写入的负载很大，读取的不大，在海量视频存储方面，平台采取覆盖式存储算法，该技术采用循环覆盖方式，提高视频录像时磁盘写入的效率，并防止磁盘碎片的产生，极大地提高的存储的稳定性和性能。系统优势满足大规模接入对于覆盖范围广的联网监控管理系统，至少要很好的解决三个问题：跨度大、点数多，人工管理设备困难。点位覆盖广泛，实现全面管理。点位增加、监控中心增加时系统需要做到平滑扩容。本方案很好的解决了这3个问题，详述如下：1、跨度大、点数多，人工管理设备困难市政法委中心平台中有网管模块负责诊测、管理系统内所有设备的运行状态，可对所有设备进行自动巡航，可以远程调试和修复设备。做到及时发现，即使恢复。2、点位覆盖广泛，实现全面管理虽然监控点位分布面积大，但目前的IP网络和3G网络覆盖面广，联网监控系统完全基于IP网络和3G网络设计，系统不会出现大多数监控系统在面临较大范围的网络传输时，不能适应通过防火墙和地址转换器（NAT）传输视频流和控制信号的问题。3、点位增加、监控中心增加时系统需要是做到平滑扩容本系统采用全数字化的技术，并且采用模块化结构。点位和监控中心的增加只需要增加相关模块即可满足平滑扩容，无需对系统做较大的改动。共享调用、分级控制为使系统的利用率达到最大化，本系统可实现多部门共享资源。主要从三个方面来实现：1、保证当有客户端需要接入的时候，有线路保障其接入，如IP网络、3G网络。2、系统的用户权限由中心平台数据库统一管理，由一个主控台统一分配和操作，并且有丰富的分级设定。所以，可对所有用户的权限进行统一管理。使整个网内的权限分配策略部署简单，管理方便。3、系统的流媒体分发机制，可以满足多个客户端对某一个热点视频的并发访问。系统安全性设计本次系统的安全问题包括两方面，一是系统自身如何能给用户提供长期、稳定、不间断的服务；二是在受到人为攻击破坏时，系统能继续保持正常服务。所以针对网络视频监控管理系统的运行、管理、使用等各个方面，都需充分考虑安全问题。包括平台应用程序的设计规划、网络安全策略，或因服务器自身硬件等原因，影响正常用户的使用，我们采取了以下一些措施保证平台的正常安全运行：应用层安全认证系统不同于传统的企业级的网络视频监控系统，其安全性是系统重要考虑的问题。系统安全性除了基本的防攻击、防非法侵入、防病毒等要求之外，还需要保证只有合法用户可以访问和使用网络视频监控系统提供的服务，保证用户只能管理自己设置的监控点的前端子系统设备，查看有权限使用的监控点的视频监控图像；保证用户保存在系统中的视频文件的安全，不会被其它用户甚至是系统管理员私自查看。为实现上述要求，网络视频监控管理系统中设计完善的安全性机制，从多方面保证系统的安全性。认证机制用户访问系统时都将进行身份认证，用户输入用户名和密码后，认证信息采用64位的DES加密处理，由中心管理服务器的AAA认证模块对其进行验证，以判断用户是否有权使用此系统。认证系统对用户进行安全认证，身份验证的资料来源于集中规划的中心数据库服务器，数据库服务器管理着系统中所有用户的身份资料。用户使用用户名和密码正确登录平台后，平台将会维护该用户的会话信息，用户由此使用系统提供的网络视频监控服务。高效的认证机制使非法用户无权使用网络视频监控系统。对于有特殊需要的客户可以提供利用USB-KEY电子钥匙的方法进行认证，只有持有该电子钥匙的用户才能正常启动客户端软件，再配合加密的用户名密码，双重保证用户访问的安全性。认证原则：登录认证+应用服务二次认证。首次认证用户首次认证时序图=1\*GB3①、用户通过客户端向接入服务器提交身份验证信息；=2\*GB3②、接入服务器向AAA服务模块提交认证请求；=3\*GB3③、AAA服务模块生成客户的SESSI