交通视频云存储解决方案报告书模板

./交通视频云存储解决方案目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"第一章概述51.1系统简介51.2设计目标51.3设计原则6第二章总体设计82.1逻辑架构82.2技术路线102.3系统特点11高效灵活的空间管理11海量数据的快速检索12持续可靠的数据服务13高可扩展的应用支撑14开放透明的兼容系统152.4应用场景152.5系统软硬件设计16软件设计16硬件设计24第三章视频、图片混合云存储设计263.1系统物理拓扑263.2系统功能设计28视频存储功能28录像管理功能29图片存储功能29系统管理功能30运维管理功能303.3系统业务流程30视频存储流程31视频检索流程32视频读取流程33图片存储流程33图片检索流程36图片下载流程363.4云存储管理服务器设计37数量配置37硬件配置383.5云存储存储设备设计39存储容量计算39存储设备数量配置40存储设备硬件配置41第四章交通综合管控平台设计444.1平台整体架构444.2平台功能模块设计454.3平台功能设计46视频监控46实时视频监控46交通监控51系统管理62运维管理70流媒体管理73存储管理74报警管理75以图搜图77电视墙管理78跨网域访问794.4平台联网设计80平台级联与国标设备接入80平台互联协议接口81平台互联建设遵循标准规范814.5平台部署83运行环境要求83配置推荐原则85概述系统简介随着交通监控系统规模越来越大,以及高清视频监控系统、高清卡口系统及卡口型电子警察系统的大规模应用,需要存储的数据和应用的复杂程度在不断提高,且视频数据和图片数据需要长时间持续地保存到存储系统中,并要求随时可以调用,对存储系统的可靠性和性能等方面都提出了新的要求。在未来的交警监控系统中,视频监控点和电警卡口车道数会达到几千路的规模,视频视频和图片的存储容量将达到PB级别,对海量数据提供快速存储及检索技术,显得尤为重要,存储系统正在成为交通监控技术未来发展的决定性因素。面对PB级的海量存储需求,传统的SAN或NAS在容量和性能的扩展上会存在瓶颈。云存储可以突破这些性能瓶颈,并且可以实现性能与容量的线性扩展,这对于追求高性能、高可用性的企业用户来说是一个新选择。云存储是在云计算〔cloudcomputing概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,应用存储虚拟化技术将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。所以云存储可以认为是配置了大容量存储设备的一个云计算系统。依据云存储的技术及功能特点,海康威视公司专门针对大容量视频数据和图片数据的存储和管理以及满足监控领域特殊的应用需求,量身设计了一套海康威视交通智能云存储系统〔以简称为交通云存储系统。设计目标交通云存储系统设计的核心目标其一是视频和图片数据在存储方面能够很好的满足用户需求；其二是为用户应用数据提供高效、稳定、快速的服务；其三是系统可以实现便捷、可靠的统一管理及运维。1数据存储交通云存储系统实现PB级的海量存储,突破传统的SAN或NAS在容量和性能的扩展上存在的瓶颈,实现性能与容量的线性扩展,满足用户对高性能、高可用性的需求。交通云存储系统通过集群智能化部署设计,不同于传统存储的部署模式,系统性能全面提升,而且不再存在单机故障及性能瓶颈应用,从而实现高效实用的存储系统。2应用服务交通云存储系统是一套贴合用户需求而设计的云存储系统,其先天的基因中就融入了面向应用的特质,在不断发展的趋势下这种面向应用的特质会不断地为用户提供高效、灵活、可靠的专业级存储服务。3统一管理及运维交通云存储系统具有高效灵活的空间管理能力,通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合,并根据负载均衡算法提供全高效并发处理机制,提高了系统的整体性能。交通云存储系统内的设备和资源的运行情况进行统一监控,以标准的SNMP协议与运维服务器进行数据交互,能够非常便捷的实现系统整体运维。设计原则交通云存储系统的设计和实施主要遵循"技术先进性、应用高效性、开放兼容性"等方面的原则。1采用前瞻性的存储技术架构采用以云存储为核心的IT技术与交通行业特点进行结合,进而针对性开发出具有行业属性的先进视频、图片混合的专有交通云存储系统。将云存储核心技术如集群化部署、资源虚拟化整合、分布式流数据存储等技术应用到交通云存储系统中。同时充分考虑交通监控行业的发展需要,本系统能够支撑未来大数据处理、智能分析处理等云计算技术的需要,实现云存储系统在交通监控领域的先进性和前瞻性。2专注与应用结合的设计方式本套云存储系统是针对交通行业内视频数据、图片数据存储而设计的,对数据的具体业务应用进行详细的应用分析后,从系统底层的流数据结构的设计一直到上层的应用调度策略设计都是站在应用的角度考虑存储。云存储系统应该定位于作为应用的支撑,而不能再停留在传统存储和通用的文件云存储仅仅是数据存储的这一较低的层次认识。因此专注于视频和图片的应用是本套交通云存储系统的重要设计原则。3提供开放和兼容的系统环境云存储系统的开放性和兼容性是需要考虑的重要原则,本套交通云存储系统充分考虑了与第三方标准存储设备的兼容性问题。对于第三方标准存储设备,交通云存储系统能够做到良好的兼容性,以保护用户的前期投入提供一个开放、公平的系统环境。总体设计交通云存储系统是由海康威视自主研发的一套针对安防监控行业应用的专业级云存储系统。采用软硬件一体化设计,结合先进的集群化技术、虚拟化技术、离散存储技术等,通过流式文件系统对存储资源进行虚拟化和应用化整合,为用户提供高性能、高稳定、高扩展性的数据存储服务。逻辑架构交通云存储系统采用分层结构设计,整个系统从逻辑上分为五层,分别为设备层、存储层、管理层、接口层、应用层。云存储逻辑架构图1设备层设备层是云存储最基础、最底层的部分,该层由标准的物理设备组成,支持标准的IP-SAN、FC-SAN存储设备。在系统组成中,存储设备可以是SAN架构下的FC光纤通道存储设备或iSCSI协议下的IP存储设备。2存储层在存储层上部署云存储流数据系统,通过调用云存储流数据系统,实现存储传输协议和标准存储设备之间的逻辑卷或磁盘阵列的映射,实现数据〔视频、图片、附属流和设备层存储设备之间的通信连接,完成数据的高效的写入、读取和调用等服务。3管理层在管理层,融合了索引管理、计划管理、调度管理、资源管理、集群管理、设备管理等多种核心的管理功能。可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理、录像计划的主动下发,以及硬件设备的状态监控和故障维护等；实现整个存储系统的虚拟化的统一管理,实现上层服务〔视频录像、回放、查询、智能分析数据请求等的响应。4接口层应用接口层是云存储最灵活多变的部分,接口层面向用户应用提供完善以及统一的访问接口,接口类型可分为WebService接口、API接口、Mibs接口,可以根据实际业务类型,开发不同的应用服务接口,提供不同的应用服务。实现和行业专属平台、运维平台的对接；实现和智能分析处理系统之间的对接；实现视频数据的存储、检索、回放、浏览转发等操作；实现关键视频数据的远程容灾；实现设备以及服务的监控和运维等。5应用层应用层包括交通综合管控平台、运维平台等应用平台,应用平台通过相应的接口与交通云存储系统对接,实现与交通云存储系统之间的数据以及信令的交互。交通综合管控平台可与交通云存储系统进行配置录像计划、配置存储策略、检索视频资源、重要录像的备份存储等指令的交互,辅助流数据、视频数据、图片数据的存取。运维平台采用标准的SNMP协议实现并提供Mibs接口,对交通云存储系统以及服务进行监控管理,及时将产生的告警传递给用户。技术路线交通云存储系统基于云架构进行开发,采用面向交通用户业务应用的设计思路,融合集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存储等技术,可将网络中大量各种不同类型的存储设备通过专业应用软件集合起来协同工作,共同对外提供高性能、高可靠、不间断的数据存储和业务访问服务。在交通云存储系统的设计中,采用的核心技术如下：1采用存储全域虚拟化技术对具有海量存储需求的用户提供透明存储构架,可持续扩容避免瓶颈限制,可以更有效的进行资源管理,灵活增减空间,达到最大程度上合理利用空间的效果。2采用集群技术,解决单/多节点失效问题,并利用负载均衡技术充分利用各存储节点的性能,提升系统的可靠性和安全性。3采用离散存储技术,保障了用户高效的读写的同时保证了业务的持续性。4采用统一完善的接口,降低对接成本、平台维护成本和用户管理的复杂度。5采用开放的集成构架,使其可兼容业界各类iSCSI/FC存储设备,保护用户现有存储投资资源。6采用数据备份和容灾技术,保证云存储中的数据不丢失,确证云存储服务的安全稳定。7可采用视频、图片的全直存技术方案〔需要前端支持,保证项目整体的成本控制,优化存储系统流程。系统特点交通云存储系统通过全集群化设计、全域虚拟化设计、分布式文件系统设计、面向应用的算法、功能设计为用户提供了更为海量的存储空间、更为庞大的前端路数支持、更为高效的处理能力、更为透明的系统环境。对于面向视频、图片等监控行业无疑是一套非常优秀的云存储系统。高效灵活的空间管理交通云存储系统具有高效灵活的空间管理能力。为了突破传统存储在存储容量和系统性能上的矛盾,在管理大容量空间时通过全系统分层集群的设计将系统的管理资源进行整合,并根据负载均衡算法提供全高效并发处理机制,大大地提高了系统的整体性能。1存储资源的虚拟化对存储空间的管理方面交通云存储系统将全域各存储节点的资源进行虚拟化后,向用户呈现出一个持续的、超大的数据资源池,将其称之为存储资源池。存储资源池的整合过程完全透明,由系统算法自行完成,将用户从繁琐的空间管理和配置中解脱出来,提高了管理效率。2存储资源的在线扩展当存储资源无法满足用户的容量需求,需要进行存储资源的扩展时,交通云存储系统能为用户提供十分便易的操作。用户只需要在集群内添加新增存储设备的IP地址,系统会自动辨别新增设备,对新增设备进行虚拟化整合,这样新增设备的容量就能融入集群,并作为集群内全部存储资源的一部分为用户所用；同时,在整个存储资源的扩展过程中,交通云存储系统的录像业务正常运行,保障用户不会因为系统的扩容而中断正在进行的正常业务,从而实现存储资源的在线扩展。云存储的系统架构保证了存储资源在线扩容的同时,可以满足容量与处理性能的线性增长,从而提供了无限制的容量增长能力。3虚拟空间的灵活使用用户对存储资源池的使用完全可以做到随心所欲,可以按照监控系统的需要和监控区域的容量大小将存储资源池的存储资源进行分配,分配后的存储资源称为录像池。录像池的划分采用灵活策略方式,对于已经分配好的并在线运行的录像池策略依然能够进行调整。调整方式非常灵活,不但能够做到将录像池进行扩大,同时也能非常灵活的支持将录像池进行缩小,而这点在传统存储中则非常困难。海量数据的快速检索 交通云存储系统在管理着PB级的存储容量空间时,依然能够具备高效、准确、快速的数据检索能力。1一体化索引设计 交通云存储系统的索引管理遵循着高效、简洁、一体化的设计思路。所有与用户业务相关的索引信息统一由交通云存储系统的视频云存储管理节点或者集群进行管理。视频云存储管理集群在对索引的一体化设计上将海量数据索引查找、筛选进行了全面的优化,大大的提高了查找速度。在规模不断扩大时性能几乎相同,均能做到毫秒级耗时。2深化的应用设计 交通云存储系统本着交通云存储系统的特有性,在视频、图片的某些专有信息上也进行了独特的设计。可以支持快速的对I帧定位并直接读取I帧信息,避免了传统存储在I帧数据获取时反复读取视频数据再分析呈现的过程。该项设计使得交通云存储系统在数据存储索引设计与用户应用更紧密地进行了融合,使得交通云存储系统能够为用户提供更为高效的海量数据的快速检索能力。持续可靠的数据服务交通云存储系统为用户能够提供7X24小时不间断高效可持续的数据服务,充分保护数据安全和可靠性。1集群化管理节点设计交通云存储系统在管理层面通过部署集群化交通云存储管理节点向用户提供系统级的存储性能和可靠性。通过交通云存储管理集群将管理压力、业务压力、调度压力、检索压力等同时分担在不同的视频云存储管理节点上,不但能够使系统整体性能提升,还可以使得单台节点的压力下降。通过这种方式单台视频云存储管理节点的系统消耗更小,也就使得使用寿命更长,可能出现故障的概率降低。即使交通云存储管理集群中部分〔一台或多台节点出现故障,也不会影响到交通云存储系统的服务,因为在交通云存储管理集群中的其他节点会主动接过故障节点的工作,继续为交通云存储系统提供管理服务。2持续并发业务存取在数据存储层面同样由于交通云存储节点也采用的集群化部署,所有的存储资源是采用虚拟化的方式由系统统一进行管理的。在数据存储时交通云存储系统采用离散存储算法,可以为用户提供系统级分散存储服务。支持将同一IPC提供的数据流按照分片的方式分布式存储在不同交通云存储节点上。这样即使单台或多台存储节点出现故障该IPC的录像数据仍然可用。在存储节点内运行管理和业务软件也可用对数据进行合理分配,同时高效的Raid技术在设备层面也能保证数据的高安全和可靠性。3高可靠的录像功能交通云存储系统在存储节点上内置视频云接入软件,所提供的录像服务和流媒体服务也是由交通云存储管理节点统一进行调度的,每套视频云接入软件负责一部分前端的录像工作。当这台节点宕机时交通云存储管理集群会根据当前资源情况按照负载均衡策略将这部分录像任务重新进行分配,保证业务的不中断。高可扩展的应用支撑交通云存储系统是一套为视频、图片等监控行业而设计交通云存储系统。其先天的基因中就融入了面向应用的特质,在不断发展的趋势下这种面向应用的特质会不断地为用户提供高效、灵活、可靠、的专业级存储服务。1数据应用性能支撑由于视频数据具有持续时间长、数据量大等特点,在存储和读取上对存储设备的压力会尤其的严重。传统存储在遇到视频流数据的时候往往会出现存储/读取慢、前端支持路数底的瓶颈。而交通云存储系统就能够很好的解决这些问题。2流数据存储结构设计交通云存储系统的集群化、分布式设计使得系统的性能有很大的提升,能够并发服务以满足视频数据的高速读取需求。交通云存储系统的流数据结构系统也是专门为视频、图片数据而设计,能够合理将整段数据进行划分。这样设计的优点是满足视频数据的持续写入。对于划分的粒度,通过海康威视多年视频监控行业的服务经验,同时配合对大数据服务的扩展需要,以及考虑到后期数据读取和应用的频率而进行的专业调整。在具体存储空间的分配上海康威视交通云存储也是自有知识产权的设计,摒弃传统存储的分配方式而为视频、图片数据而特别设计的。3高扩展性应用设计视频录像的应用方面海康威视交通云存储也进行了充分的考虑。如支持对I帧的快速定位、对录像标注、修改、对存储周期采用时间和存储容量双轴线覆盖策略等。海康威视交通云存储这些专业化设计使得用户在应用过程中不再需要平台分析服务器采用反复读取完整录像后再进行分析而得出结论的方式。这样大大优化了应用的服务质量,使得监控系统的服务也更加专业、有效。同时为有云计算需求的用户提供了优质的数据基础。开放透明的兼容系统交通云存储系统的设计理念就是通过云的概念将所有不同类型的应用、业务接口全部封闭在云内,为上层业务和用户提供统一的、透明的、可调用的系统级存储资源。1统一开发平台接口云存储系统在软件接口设计上采用API的模式对内部所有处理模块进行筛选,将对业务有决定性的模块按照接口的模式进行统一封装,提供给上层业务进行调用,这样云存储系统内部实现对上层业务就不再重要,上层业务只用调用云存储系统提供的统一接口即可,大大的优化了上层业务的代码结构、简化了操作步骤,也将应用的效率和性能进行了大幅提高。2标准第三方设备接入交通云存储系统采用的是标准的设备兼容模式,支持标准IPSAN、FCSAN存储设备的接入。交通云存储系统通过部署第三方存储服务节点的方式,将用户环境中现有或者需要使用的标准第三方存储设备统一进行管理。第三方存储设备接入到交通云存储系统后,由交通云存储管理集群统一进行管理,第三方存储设备的资源也纳入到虚拟池内进行管理。用户在使用上并不会感受到差别,真正实现透明、统一、兼容的交通云存储系统。应用场景交通云存储系统解决方案作为交通行业监控整体方案中的存储技术部分,支持纯视频云存储场景、纯图片云存储场景、视频与图片混合类云存储场景,本方案针对视频与图片混合类云存储场景进行设计。视频与图片混合云存储场景支持一套云存储能同时满足视频和图片数据的存储要求,并综合视频和图片的在云存储系统中的存储优势,将复杂的业务存储场景简单化,向用户提供一体化的存储解决方案。对于视频数据流采用直写方式存储到存储磁盘阵列上；对于图片数据流需要通过平台接入服务器转发到存储磁盘阵列,当前端设备支持图片直存时,可以采用图片直存云存储方案,可节省接入服务器,在提高存储系统的效率和可靠性的同时,可以节省项目的整体成本。系统软硬件设计软件设计交通云存储系统主要由以下软件组成：交通云存储管理软件〔CVM,交通云存储存储软件〔CVS,交通云存储接入软件〔CVA和交通云存储异构软件〔ASS。交通云存储管理软件CVM交通云存储管理软件CVM〔CloudVideoManage是交通云存储系统中的管理模块,主要功能包括交通云存储系统内资源管理、存储节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等。软件包含六大功能模块,分别为：索引管理模块、调度管理模块、集群管理模块、计划管理模块、资源管理模块、辅助管理模块,整体软件架构如下图所示：CVM软件架构1索引管理模块索引管理模块集群化管理集群中的全部管理节点,能并发响应用户的检索、插入、修改和删除操作情况,提供一体化、高并发、快响应的索引服务。同时,索引管理模块提供视频索引、图片索引、标注索引服务,支持以通道号、时间段、录像类型和锁定状态为条件的视频和图片信息检索服务,也提供统一资源定位符〔URL形式的WEB访问图片方式,支持以通道号和时间段为条件插入、修改、删除和检索标注的功能,以及根据标注关键字检索视频的特色功能。2调度管理模块调度管理模块根据集群中设备的负载状况灵活的调度集群资源为应用业务提供支撑。作为集群系统中的逻辑引擎根据不同的逻辑策略执行不同的调度算法,提供资源分配调度、分散策略调度、循环覆盖调度、录像计划调度等服务。3集群管理模块集群管理模块统一管理集群中分布式设备节点,包括管理节点和存储节点。它负责管理节点之间关键信息的实时同步,保证集群中不同管理节点信息的一致性,无差异化的对外提供服务。同时也负责管理存储节点,将存储节点加入到集群中作为存储资源的一部分,集群管理模块维护集群中设备节点的实时状态信息,对外提供设备状态查询接口便于管理和了解集群的整体运行状态信息。4计划管理模块计划管理模块负责负责录像计划的管理、下发、切换,保存外部平台下发的录像计划,调度系统中的录像计划并执行录像计划,当接入服务器异常时负责动态切换录像计划到其它接入服务器。5资源管理模块资源管理模块负责对集群中所有存储设备的存储空间进行统一管理,根据入网存储设备上报的资源信息计算出集群存储总容量和空闲容量,负责创建、删除录像池,为存储业务分配合适的存储资源。同时能动态的调整录像池的大小,弹性的对录像池进行扩容或者缩减,将集群存储空间切分成细小独立的存储单元,再根据用户需要将很多个存储单元有机组合后虚拟化成录像池对外提供存储服务。6辅助管理模块辅助管理模块包含日志管理、运维管理、数据迁移等功能,日志管理为其他模块提供日志打印服务,对外具备日志查询和日志文件下载功能,包含调试日志、事件提示日志、错误日志、告警日志和重要日志。运维管理云视频管理节点的运行参数获取接口,供运维平台获取管理节点的实时运行信息。数据迁移功能对外提供将第三方数据迁移到本交通云存储系统中保存的功能。交通云存储存储软件CVS交通云存储存储软件CVS〔CloudVideoStorage是交通云存储系统中的存储模块。CVS集成在交通云存储节点〔CVSN上,在每一台海量数据存储设备上都必须装载该软件模块。交通云存储存储软件〔CVS接受交通云存储管理软件〔CVM的管理,从交通云存储接入软件〔CVA接收海量视频,高效无误的存放在本机的Raid或iSCSI设备中,方便用户通过CVA进行查询。交通云存储管理软件〔CVM会均衡分配多台交通云存储存储软件〔CVS的业务负载量,使整个系统的读写性能达到最佳。交通云存储存储软件按照功能模块化设计,整体软件架构如下图所示：CVS软件架构1通信模块本模块主要是负责和CVA及CVM进行数据信息的交互,采用多线程并发接收和发送数据的方式,高效完成跨机器的数据交互。2运维管理本模块主要是负责和运维进行交互,采集系统数据及程序运行数据,并按照特定协议格式发送给运维系统,方便平台对整个云存储系统运行状态进行实时监控,如有问题出现,可以及时报警给相关人员进行处理。3视频/图片接入本模块主要是负责处理从CVA传输进来的视频已经从接入服务器传输进来的图片等数据,并按分类进行一定的逻辑处理。采用多线程的处理方式,可同时支持多路的视频和图片数据接入。4日志管理本模块主要是负责对CVS的日志进行统一管理,记录一些重要事件,方便事件回溯,对外提供日志查询和日志下载功能。5视频/图片文件系统本模块根据视频、图片的特性,定义流式存储结构,主要是负责数据的高效读、写。6数据库管理本模块主要是负责对CVS系统运行时需要临时存放的一些重要数据进行保存,可以方便的以SQL接口提供插入和查询,简化数据存放和获取的机制。交通云存储接入软件CVA交通云存储接入软件CVA〔CloudVideoAccess是整个系统的重要组成部分,主要包括录像任务管理、录像服务、设备状态管理和部分流媒体转发服务等功能。视频云接入软件支持定时录像、移动侦测录像和事件录像〔如：手动录像,其中事件录像的优先级要高于定时录像和移动侦测录像。视频云接入软件实时检测用户配置的录像计划任务信息表,当接入软件检测到有通道需要执行录像任务时,接入软件首先通知流媒体服务从前端设备读取视频数据,然后根据录像类型执行相关录像。视频云接入软件按照功能模块化设计,软件包括六大功能模块：录像任务管理、流媒体服务、设备状态管理、负载信息管理、录像服务、视频帧分析。整体软件架构如下图所示：CVA软件架构1录像任务管理录像任务管理功能主要包括定时录像管理、移动侦测录像管理和事件录像管理等功能。定时录像和移动侦测录像是用户设置的计划录像,事件录像是用户计划外的录像。录像管理功能需要按照用户的需求从前端设备获取视频数据、执行录像、停止录像和停止从前端设备取流等操作。移动侦测录像,录像管理功能首先需要对前端设备布防,并监控前端设备的报警状态,同时还可以根据用户的需求提前从前端设备获取视频数据,通过预先获取数据流保证了视频的完成性,当接入软件收到前端设备的移动侦测报警命令后,立即执行录像。事件录像,录像管理功能接收到事件录像命令,首先检索当前通道是否有定时录像或移动侦测录像,如果没有上述两种录像,立即执行录像,事件录像的优先级要高于移动侦测录像和定时录像。2流媒体服务流媒体服务主要包括流媒体转发模块和流控制管理模块,流媒体服务具有稳定和高效等特点,整个系统提供持续的视频数据支持。流媒体服务传输视频数据支持RTSP、TCP和UDP协议,可以根据不同环境选择合适当前网络性能的传输方式。流媒体服务视频流转发功能：流媒体服务从前端设备获取到视频流后可以根据用户的需要将视频流转发给多个用户或设备。通过视频转发功能降低了前端设备的压力,节省了网络带宽,极大的提高了系统性能。3设备状态管理设备状态管理是云存储接入软件的基础功能,它主要包括监控前端设备状态、布防状态和取视频数据流的状态。前端设备状态监控：状态管理功能实时获取前端设备的状态,当检测到前端设备异常,接入软件会及时上报。设备布防状态监控：状态管理功能实时监控前端设备的布防状态,当前端设备布防失败,接入软件会及时上报。读取视频流状态监控：状态管理功能实时监控流媒体服务的工作状态、如果流媒体服务取视频流时发生异常,接入软件会及时上报。4负载信息管理负载信息管理功能主要是接入软件实时监控当前服务器的内存和CPU使用情况,并定时上报当前服务器的资源使用信息,管理系统可以根据上报的服务器资源使用信息管理录像计划。5录像服务录像服务包括取流管理模块和执行录像服务模块两个部分。录像服务接收录像任务管理模块下发的录像信令,当录像服务接收到录像任务管理模块开启录像信令后,首先通过取流模块向流媒体服务发送取流信令,然后将流媒体转发的视频数据发送到云视频存储软件为一次录像的开始。当录像服务接收到录像任务管理模块下发的停止录像信令,录像服务首先向流媒体服务发送停止取流的信令,然后通知云视频存储软件停止录像为一次录像的结束。6视频帧分析帧分析模块主要是对流媒体服务读取的视频数据进行帧分析,从视频数据中分析出关键帧等信息,为系统提供关键帧查询和关键帧回放提供技术支持。交通云存储异构软件ASS异构存储软件ASS〔AsynchronousStorageService主要负责接入第三方iSCSI/FC标准存储设备,软件集成安装在ASSN节点内,具体负责接入第三方iSCSI/FC存储设备的工作。软件主要由三个模块实现,分别为识别模块、挂载模块和管理模块；主要和CVS交互。通过识别模块和挂载模块实现对第三方标准存储设备的兼容工作。通过管理模块与存储设备以及上层CVS之间进行交互。整体软件架构如下图所示：ASS软件架构1识别模块探测到异构设备后获取其相关系统信息,将其视作为存储设备,在设备目录中添加相应节点。2挂载模块将新加的设备节点转化为通用存储设备节点,并挂载到软件系统中以备CVS使用。3管理模块本模块的功能是：将通用本机内存储设备和异构设备统一管理,实现设备的加入和退出,以及相关状态的保存和记录。硬件设计混合类云存储系统硬件主要由存储管理服务器〔存储管理节点CVMN、存储设备〔存储节点CVSN、异构服务器〔第三方存储服务节点ASSN和运维服务器组成。交通云存储管理节点CVMN交通云存储管理节点：CVMN〔CloudVideoManageNode在云存储标配服务器上集成安装视频云管理软件CVM〔CloudVideoManger,其主要功能包括交通云存储系统内资源管理、存储节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等。根据交通云存储系统的规模情况和可靠性要求管理节点部署可分为：HA部署和集群部署两种模式。其中HA部署模式适用于1024路以内监控前端视频读写规模,通过两台服务器做双机热备；集群部署模式适用于较大型的交通云存储系统,可以进行三台或三台以上配备,集群部署的服务器台数必须是奇数增加。集群部署的优势在于通过交通云存储管理节点内部集群功能将协调各节点设备资源,将用户配置、数据库信息、策略计划进行统一进行调度,整体性能呈现线性增长。同时也增加了系统的可靠性,多台设备的故障不会影响到系统的运行。无论是HA部署模式还是集群部署模式,交通云存储都使用唯一的虚拟IP地址对外提供服务。交通云存储节点CVSN交通云存储节点：CVSN〔CloudVideoStorageNode在存储设备上集成安装交通云存储存储软件CVS〔CloudVideoStorage和视频云接入软件CVA〔CloudVideoAccess作为存储节点。主要是响应交通云存储管理节点〔CVMN和应用层的录像、查询、下载等操作申请,以及管理物理存储设备和空间,交通云存储节点模块具有以下功能：负责根据接收云存储管理节点下发的录像计划,并根据录像计划向对应的前端摄像头进行取流操作。负责将接收到的录像数据写入到存储底层或从存储底层读取数据,通过协议接口主要向API提供录像、查询、回放及下载服务。提供存储设备的状态检测和信息上报功能。存储底层：使用Raid技术来保证数据安全,支持节能的磁盘休眠功能。第三方存储服务节点ASSN第三方存储服务节点：ASSN〔AsynchronousStorageServiceNode在服务器上集成安装异构存储软件ASS〔AsynchronousStorageService、交通云存储存储软件CVS〔CloudVideoStorage、视频云接入软件CVA〔CloudVideoAccess的接入第三方存储服务节点。其主要功能是通过安装异构软件〔ASS完成对第三方iSCSI/FC标准存储设备的接入,实现对项目已有资源的兼容性利用。使得第三方存储设备通过ASSN的整合后,具备与CVSN同样的功能。视频、图片混合云存储设计交通云存储系统应用于视频、图片混合存储时,主要是承担整个系统内的视频/图片的数据写入/读取工作。云存储系统一方面采用了基于云架构的分布式集群设计和虚拟化设计,在系统内部实现了多设备协同工作、性能和资源的虚拟整合,最大限度利用了硬件资源和存储空间。另一方面,通过将云存储的存储功能、管理功能进行打包,通过开放透明的应用接口和简单易用的管理界面,与上层应用平台整合后,为整个交通监控系统提供了高效、可靠的数据存储服务。系统物理拓扑视频图片混合云存储系统主要由存储管理节点〔服务器和存储节点〔物理存储设备两部分组成。系统内部需要配置的元数据信息由云存储管理服务器统一管理,云存储管理服务器还需要负责集群内部的负载均衡,失败替换等管理职能；云存储系统可以组建海量的存储资源池,容量分配不受物理硬盘数量的限制；并且存储容量可进行线性在线扩容,性能和容量的扩展都可以通过在线扩展完成。视频图片混合云存储物理结构如下图所示：视频图片混合云存储物理结构图交通云存储管理节点〔CVMN：部署存储管理服务器,是交通云存储系统的核心节点,作为云存储系统的调度中心负责云存储系统资源管理、索引管理、计划管理、策略调度等。根据项目对存储容量需求、前端支撑数目、性能要求、可靠性要求,存储管理节点可以按照两种方式部署：HA部署、集群部署。交通云存储节点〔CVSN：作为云存储系统业务的具体执行者负责视频数据存储、读取、存储设备管理、存储空间管理等。系统功能设计交通云存储系统面向视频、图片应用定制化开发,提供丰富的功能接口供上层交通综合管控平台调用,主要功能如下图所示：交通云存储系统功能图视频存储功能功能项功能说明视频录像系统可以按照用户制定的计划保存前端设备采集的录像数据,录像类型、录像头由用户指定,存储开启相关的资源。动态修订录像类型：前端采集视频数据过程中,按报警类型可以修改录像的类型,修改后采集的视频数据即时保存到系统中,并在数据保存类型上得到反映。视频检索用户可以按监控点编号、录像类型、时间组合、锁定、标注等条件查询录像数据。视频回放支持根据监控点编号以及时间段、录像类型对录像数据进行回放。支持根据监控点编号以及时间段对录像数据进行回放时间定位。支持快放、慢放。支持倒序回放。支持I帧回放。支持手动停止回放。视频下载支持根据监控点编号以及时间段对录像数据进行下载。支持断点续传。视频锁定支持指定的录像片段进行锁定,锁定后的数据不被循环覆盖掉。支持已锁定的录像片段锁定时长到期自动解锁。视频标注对录像数据信息所对应的标签进行打标、存储、备份等操作；对录像等数据信息的标签信息进行查询、检索、筛选工作；对录像等数据信息所对应的标签进行修改、删除等操作。视频删除支持根据监控点编号、录像时间、录像类型删除视频录像。周期覆盖按策略支持按周期、容量进行录像数据的周期覆盖式存储。录像管理功能功能项功能说明录像计划管理关联平台配置好的录像计划,并将录像计划同步到各个存储节点。录像计划执行根据配置要求确定通道和存储地址,负责将录像数据向下层模块的写入操作。移动侦测录像根据设定移动侦测区域自动执行相应的录像任务事件录像根据具体事件执行录像任务,优先级高于定时和移动侦测录像图片存储功能功能项功能说明图片写入支持图片数据写入存储,返回URL地址图片下载支持按时间段下载图片。支持浏览器http的URL方式下载图片。图片写入支持图片数据写入存储,返回URL地址图片下载支持按时间段下载图片。支持浏览器http的URL方式下载图片。图片压缩支持图片大小压缩和尺寸缩放。图片锁定支持指定的图片进行锁定,锁定后的数据不被循环覆盖掉。支持已锁定的图片锁定时长到期自动解锁。图片删除支持单张图片URL方式删除。支持按照时间段删除图片。周期覆盖按策略支持按周期、容量进行图片数据的周期覆盖式存储。系统管理功能功能项功能说明集群化管理视频录像索引采用集群方式,无单点故障,保证索引数据的安全性。集群采用快速索引管理,能根据用户的各种查询条件〔监控点编号、录像类型、时间段等进行快速定位。负载均衡管理集群采用虚拟IP技术,对外提供统一的入口IP形式,将集群的访问在集群中根据各种算法进行分摊,降低单个节点的访问压力。后端存储节点压力进行实时监控,当单台存储节点压力过大时能根据智能算法将业务平滑迁移至其他存储节点,达到整个集群间负载均衡目的。虚拟化管理支持对存储设备统一管理,虚拟化为资源池,且将虚拟资源划分为块进行管理。自动精简管理动态分配存储空间,通过实时的数据录像情况调整和分配系统内存储资源空间,提高系统存储空间利用率。分散存储管理将前端数据通过特定算法,平滑分散至各个存储节点,从而降低大量回放对单台存储节点的压力。存储空间管理支持为摄像机随机分配录像空间,且分配的存储空间可灵活调整,支持摄像机恢复录像时,记录日志。运维管理功能功能项功能说明系统信息获取支持系统信息：版本、CPU、内存、网卡、磁盘等信息的获取。系统故障告警支持系统故障〔CPU、内存等超过阈值主动告警到运维平台。存储设备告警支持设备故障、掉线会主动告警到运维平台。标准协议对接支持标准的SNMP协议对接。系统业务流程下面分别介绍视频存储、检索、读取、补录、备份以及图片存储、检索、下载流程。视频存储流程视频数据存储：交通综合管控平台向交通云存储管理节点下发视频录像计划,存储管理节点根据各存储节点的负载状况,给存储节点的接入服务软件同步录像计划。接入服务软件获取录像计划后,直接访问监控点IPC获取到视频数据,再通过调用数据存储软件将数据写入存储节点中。当监控点录像计划发生变更,会及时通知存储管理服务器；由存储管理服务器统一控制并同步给存储节点。存储节点定期向管理服务器获取录像计划,并上报自身状态。存储节点设备之间能够自动进行均衡负载,保证在故障时做到自动切换,不间断的提供视频数据存储服务。详细的视频存储流程如下图所示：视频存储流程流程特点：1录像数据是直写磁盘方式,优化了读写性能；已经写入存储节点的数据不会受系统和其他设备的影响导致丢失。2视频数据是分散存储,根据需求将IPC的数据按照算法分散到不同的存储服务器上,提高数据读写的速度,在可靠性和安全性上得到了加强。视频检索流程视频数据检索：视频监控平台检索视频录像信息,视频监控平台向交通云存储系统存储管理服务器发送检索指令,存储管理服务器查询本地数据库直接将检索信息发送到视频监控平台,采用一级检索方式完成整个流程。详细的视频检索流程如下图所示：视频检索流程流程特点：独有的一级索引技术,当视频信息完成存储后立刻在云存储系统管理平台生成一套数据对应的索引表。改进了传统的索引机制,使得读取仅通过一次查询就能够精确定位到存储的数据。视频读取流程视频数据读取：用户通过视频监控平台调用监控点视频时,视频监控平台向交通云存储系统发送获取数据的请求,存储管理服务器转发请求到存储节点,数据从存储节点由数据管理服务软件直接〔或转发送至调用者。详细的视频读取流程如下图所示：视频读取流程流程特点：视频数据是分散存储的,便于数据的快速提取及分析,提高了数据读取的速度,在可靠性和安全性上得到了加强。图片存储流程云存储的图片存储流由两种不同流程组成：1、图片直存方式；2、图片非直存方式。图片直存云存储的方式可以省去交通综合管控平台的接入服务器,但直存云存储方案目前仅支持海康威视抓拍机单元。非直存云存储方式对抓拍机单元无限制,但对于交通综合管控平台的接入服务器的数量和要求有变化。图片直存流程图片数据存储：直存流程由卡口抓拍设备发起,抓拍机抓取图片后主动写入云存储中。写入完成后将云存储返回的URL地址上传至交通综合管控平台的接入服务器,由接入服务器写入数据库中保存。存储节点设备之间能够自动进行均衡负载,保证在故障时做到自动切换,不间断的提供图片数据的存储业务。详细的图片存储流程如下图所示：图片直存流程流程特点：1图片数据由前端抓拍机直写入云存储,节省了平台大量接入服务器。2图片数据的存储方案提供前端较高的兼容性能,能够支持多厂商前端的图片写入。3图片数据是分散存储,将接入服务器推送的图片按照算法分散到不同的存储服务器上,提高数据写的速度,在可靠性和安全性上得到了加强。图片非直存流程图片数据存储：交通综合管控平台向交通云存储管理节点索要图片存储资源,存储管理节点直接分配存储资源给交通综合管控平台,平台的接入服务器开始将图片数据推送至指定存储资源内。存储节点设备之间能够自动进行均衡负载,保证在故障时做到自动切换,不间断的提供图片数据的存储业务。详细的图片存储流程如下图所示：图片非直存流程流程特点：1部署接入服务器转发图片数据,能兼容更多前端抓拍设备；2图片数据是分散存储,将接入服务器推送的图片按照算法分散到不同的存储服务器上,提高数据写的速度,在可靠性和安全性上得到了加强。图片检索流程图片数据的索引数据是存储在交通综合管控平台自身的数据库中,包含云存储URL地址、过车信息等。因此图片检索流程由平台完成。图片下载流程图片数据下载：用户通过交通综合管控平台下载监控点图片时,交通综合管控平台向交通云存储系统发送下载数据的请求,存储管理服务器转发请求到存储节点,数据从存储节点由数据管理服务软件直接〔或转发送至交通综合管控平台。详细的图片下载流程如下图所示：图片下载流程流程优点：图片数据是分散存储的,便于数据的快速提取及分析,提高了数据读取的速度,在可靠性和安全性上得到了加强。云存储管理服务器设计数量配置考虑到未来系统中的前端录像通道和抓拍车道数量总和会超过1024路,故采用管理服务器集群模式。集群部署可以保持线性增长,三台管理服务器集群可以支撑4000路以内的摄像机通道规模。如果摄像机通道规模更大可以通过增加管理服务器台数来提高集群的性能,如5台管理服务器可支撑6000路、7台管理服务器可支撑8000路。管理服务器的数量必须为奇数。管理节点集群部署是一种高可靠性、高稳定性的部署方式,此种方式是采用三台或三台以上奇数台服务器组成,安装交通云存储管理软件并运行集群工作模式,形成交通云存储管理集群。此种集群工作模式,可实现单台或多台服务器应用的故障切换和负载均衡,提高了交通云存储管理节点的可靠性和稳定性,系统性能也得到了很大的提高,是大型视频监控项目首选的部署方式。集群部署物理拓扑如下图所示：管理节点集群部署方式硬件配置存储管理服务器是基于Intel最新的Romley平台开发的一款高性能双路服务器,该服务器采用了全新的架构设计：在CPU内集成了PCI-E,为CPU互联提供更多的QPI总线,更多的CPU内核数量等都直接带来了性能的大幅提升,相比上一代性能提升最高可达80%。存储服务器最大可以支持内存容量512GB,集成高性能SAS控制器,支持最多达8块热插拔3.5寸SAS/SATA硬盘或2.5寸SAS/SATA硬盘,内部横插卡的设计可以满足全高扩展卡的需求,强大的扩展性足以支撑关键任务的运行,满足资源密集型应用的需要。更多的PCI-E插槽、更高速率的PCI-E总线让用户轻松实现扩展。存储管理服务器非常适用于对服务器性能、扩展性及可靠性要求苛刻的数据中心环境。1产品特点：全新处理器架构带来性能飚升；真正企业级的可靠和可用性；IO超强扩展；横插卡设计支持全高扩展卡；模块化设计,免工具拆卸。2配置要求：E5-2620V2<6核2.1GHz>×2/8GBDDR3ECC×4/600G15KSAS×2/热插拔/DVD/1000MNIC×2/<1+1>冗余电源/导轨/2U云存储存储设备设计存储容量计算混合云存储的存储容量包括视频容量计算和图片容量计算两部分。视频监控录像存储容量视频录像数据包括：监控摄像机全天候定时录像、事件触发录像、手动录像。视频监控系统一般采用H.264编码算法：1设计码流为1080P@30帧〔1920×10806～8Mbps,这样的算法和带宽可以确保图像清晰度、色彩还原及编解码延时等几个关键指标的综合最佳效果。1路1080P摄像机按照这样的码流计算30天的存储空间：8Mbps×3600秒×24小时×30天/1024/1024/8=2.48TB,根据具体情况〔共规划建设视频监控系统XX套,存储容量总需求为：XXTB,系统建设存储设备总容量约为XXTB。2设计码流为720P@25帧〔1280×7203～4Mbps,这样的算法和带宽可以确保图像清晰度、色彩还原及编解码延时等几个关键指标的综合最佳效果。1路720P摄像机按照这样的码流计算30天的存储空间：4Mbps×3600秒×24小时×30天/1024/1024/8=1.24TB,根据具体情况〔共规划建设视频监控系统XX套,存储容量总需求为：XXTB,系统建设存储设备总容量约为XXTB。建议在项目设计规划好适当冗余空间,一般为总容量的110%-125%。车辆图片数据存储容量车辆图片信息采用JPEG编码格式,符合ISO/IEC15444∶2000要求,压缩因子不高于70,200万高清摄像机输出照片文件平均大小为300Kb,300万高清摄像机输出照片文件平均大小为400Kb,600万高清摄像机输出照片文件平均大小为600Kb。例如对于200万高清摄像机按单车道日均2000辆流量估算,一个车道的图片信息按6个月的时间的容量计算公式如下：2000辆×0.3MB×1车道×30天/月×6个月/1024/1024＝0.1TB总存储容量=0.1×卡口数量×车道数车辆图片数据根据具体情况〔按照XX个车辆卡口,双向四车道计算,存储容量需求为：0.1×XX×4=XXTB。因此系统建设存储设备容量为XXTB。建议在项目设计规划好适当冗余空间,一般为总容量的110%-125%。存储设备数量配置以36盘位网络存储设备为例,为了保证数据的可靠性,存储设备一般采用如下冗余措施：每台设备配置1片热备盘,剩余35片盘做3组RAID5。〔建议：16盘位和24盘位做2组RAID5,36盘位做3组RAID5,48盘位做4组RAID5。1计算单块硬盘的实际可用存储容量采用3TB企业级硬盘,标准3TB硬盘的由于十进制与二进制计数的不同,其实际容量为3000GB÷〔1.024×1.024×1.024=2794GB；2计算单台网络存储设备的实际可用存储容量考虑到RAID5冗余措施,每台设备可用的有效存储硬盘位32片,同时考虑5%的格式化空间损失,则每台存储设备的净存储空间为：单台存储设备净存储空间=3组RAID容量之和2794GB×11×0.95÷1024＋2794GB×11×0.95÷1024＋2794GB×10×0.95÷1024≈82.94TB3根据总容量计算出所需要的设备数量和硬盘数量〔考虑到存储数据一致性原则,建议视频和图片存储设备分别计算后得出系统总的存储设备数量视频存储设备台数M1=视频总存储容量/每台设备的净存储空间图片存储设备台数M2=图片总存储容量/每台设备的净存储空间系统需要的存储设备数量M=M1+M2台硬盘数量A=存储设备台数M×36块存储设备硬件配置海康威视安防云存储设备,采用模块化结构,提供高性能的视频图片存储服务,快速响应高并发数据访问能力,高可靠业务保护,为大数据安防云存储系统提供高性价比的解决方案。1产品特点高密机箱设计:4U机箱可支持36块硬盘,节省结构空间,节省项目建设资源。高可靠系统设计:系统关键部件冗余设计,模块化抽屉式结构设计,全面提升系统可靠性；基于集群化技术,存储节点间负载均衡,互为备份,多节点故障时,业务自动调整服务不中断。高性能应用服务:基于离散存储技术,多设备可并发快速响应数据读取服务,可满足海量数据检索秒级呈现,数据高速下载的需求；基于虚拟化技术,所有存储节点空间虚拟化成统一可用资源,用户通过接口即可访问,空间资源可灵活划分,录像空间支持动态扩大和缩小,且数据不丢失。低成本系统建设:支持视频、图片混合存储,且直接写入存储设备,无需流媒体服务器和图片服务器；支持流媒体转发服务,可节省转发服务器。高效能运维服务:具有完备的维护机制,提供维护工具；支持对CPU、内存、网卡、磁盘等硬件的运行状态监控；支持软、硬件系统故障主动报警；支持设备故障、掉线主动报警。易扩展:通过堆叠或级联的方式实现存储容量和性能的线性增长,且扩容过程中服务部中断,轻松实现几十TB到上百PB的快速扩容。磁盘检测修复及RAID优化技术:提供磁盘使用前的预检技术,做到未使用先预防；提供磁盘使用中的巡检技术,做到及时报警；提供磁盘故障后的修复技术和复活技术,提高磁盘使用效率。支持RAID0、1、3、5、6、10、50多种RAID模式；支持RAID即建即用,支持逻辑卷的动态在线扩展。绿色节能:CPU根据负载动态调节工作频率,降低系统功耗；提供智能精细化调速策略,有效提高散热效率、降低噪声；可依据业务负载的情况,使部分或全部无读写的硬盘进入休眠模式,减少能源浪费,延长硬盘寿命；采用金牌高效电源,提高电源转换效率,降低电能损耗兼容开放：可提供全套API接口与第三方云存储系统对接；支持标准ONVIF、GB/T28181等标准前端接入。2技术参数单控存储设备〔DS-A71036R-CVS序号项目技术规格1处理器高性能Intel64位四核CPU2高速缓存配置8G,可扩展至32G3主机接口配置2个千兆以太网口,可增配4个千兆网口或2个万兆网口4RAID类型支持RAID0、1、3、5、6、10、505冗余电源配置金牌冗余电源6冗余冷却系统配置冗余风扇7硬盘槽位4U,最大硬盘数≥368硬盘类型支持SSD/SATA硬盘混插；支持3.5"硬盘,支持1TB、2TB、3TB、4T硬盘9扩展性配置6GbSAS扩展接口10容错管理支持坏扇区容错,降低掉盘率,不影响业务,并可自动进行故障扇区修复；11管理软件支持基于WEB的中文GUI和可编程的CLI管理方式12云存储录像指标〔主动448路*2M,并发32路预览+32路回放13云存储图片指标〔被动400路写入；100路下载双控存储设备〔DS-A72036R-CVS序号项目技术规格1处理器两颗高性能Intel64位六核CPU2高速缓存配置16G,可扩展至48G3主机接口配置4个千兆以太网口,可增配4个千兆网口或2个万兆网口4RAID类型支持RAID0、1、3、5、6、10、505冗余电源配置金牌冗余电源6冗余冷却系统配置冗余风扇7硬盘槽位4U,最大硬盘数≥368硬盘类型支持SSD/SATA硬盘混插；支持3.5"硬盘,支持1TB、2TB、3TB、4T硬盘9扩展性配置6GbSAS扩展接口10容错管理支持坏扇区容错,降低掉盘率,不影响业务,并可自动进行故障扇区修复；11管理软件支持基于WEB的中文GUI和可编程的CLI管理方式12云存储录像指标〔主动448路*2M,并发32路预览+32路回放13云存储图片指标〔被动600路写入；100路下载交通综合管控平台设计平台整体架构智能交通综合管控平台基于事实上的工业标准的J2EE平台和SOA面向服务的架构进行设计,能够接入大量的交通信息数据,应用功能丰富。本平台遵循多层体系结构模型,采用四层体系结构,包括应用层、业务层、平台服务层、接入层。对于数据库的访问通过中间应用服务器完成,而不能直接访问数据库,保证数据库访问的安全性和防止Dos攻击。平台的构架体系可通过下图描述：平台架构设计图第一层为应用层,是面向于用户实际操作的客户端,是通过对基础功能和增值业务的归纳、抽象,生成的各种应用模块,支持不同的业务应用。第二层为业务层,呈现给用户专业化、个性化的具体服务和辅助工具,是业务智能化的最终体现。如交通、公安管理工作中的违章取证、违法管理、交通管控、治安防控、缉查布控等。第三层为平台服务层,是软件平台系统的核心,采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具,为应用层提供基础服务、增值服务、管理策略和方法工具。同时按照所提供的服务来管理、组织、调度设备和信息资源。第四层为接入层,实现了视频、车辆抓拍图片和文本等信息的归纳抽象,并接入到平台进行统一管理、组织和调度,使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态,更好的为业务服务。接入设备包含：IPCamera、DVR、DVS、NVR、CVR、交通云存储、编解码设备、单兵/车载、终端服务器/道口主机、短信猫、LED屏、智能分析设备、视频矩阵、违停自动抓拍系统等。平台功能模块设计智能交通综合管控平台主要由交通数据服务模块、视频数据服务模块、数据中心处理服务模块以及客户端应用服务模块四大部分构成。客户端应用服务模块包括B/S客户端、C/S客户端、电视墙控制客户端、手机客户端。CS客户端用于实时视频和过车监控,可以在系统管理服务器授权认证下访问所有现场设备,实现轮循预览、报警接警和报警处理、电子地图等功能。B/S客户端通过WEB页界面对系统进行管理、维护、实时监控和录像检索回放、实时过车监控和历史图片回放,采用WEB2.0技术,操作更顺畅、画面刷新速度更快,可作为非监控中心用户的主要监控操作工具。电视墙控制客户端业务相对专业和集中,专门对电视墙实现控制和管理。手机客户端支持视频预览、回放。数据中心管理服务模块管理配置信息和数据信息,实现用户与资源管理、视频和交通数据调阅,提供用户权限控制、数据访问等核心服务。包括中心管理服务器、Web服务器、数据库服务器、消息队列服务器等。视频数据服务模块提供视频数据的预览、回放、存储、管理、云台控制、上墙显示、视频联动报警等视频应用服务。包括流媒体转发服务器、存储管理服务器、网络存储服务器、网管服务器、报警管理服务器、设备接入服务器、电视墙服务器、联网服务器。交通数据服务模块交通数据服务模块提供卡口和电警的过车数据的采集、接收、存储、分发、联动布控报警、数据智能分析研判等交通应用服务。包括交通接入服务器、实时处理统计服务器、交通数据分发中心、图片管理服务器、联动服务器、备份服务器等。平台功能设计视频监控视频监控业务,主要包括对用户辖区内的所有道路监控点进行实时视频预览、分组轮巡、语音对讲、云台控制、视频回放、视频抓录等视频控制操作。实时视频监控通过C/S客户端和B/S客户端,能够单画面或多画面分割预览实时视频图像。多画面的显示方式包括：4/6/9/13/16画面等。对于单画面显示,用户可以选择原始比例显示和全屏显示两种方式。对前端云台镜头进行全功能远程控制,包括云台旋转和自动扫描、镜头变倍变焦、聚焦光圈调节、雨刷灯光控制、快球预置位设置和启动、快球巡航轨迹设定和启动等。支持对云台球机的3D定位以及3D放大显示操作。具备图像自动轮巡功能,可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示,参与轮巡的图像和轮巡顺序可以任意设置。可以指定某些设备在某一时间内执行某种特定的动作,并可以设置多个组间轮视计划。支持手动切换、自动切换显示画面。支持画面OSD显示,包括组织机构、标识、通道名称、日期与时间、触发类别等。实时视频监控监控轮巡管理员可以根据前端的设备厂家、设备类型〔DVR、NVS、IPCamera等、组织机构、应用场所、管理部门等进行轮巡分组设置。系统按照设定好的规则,在C/S客户端监控视图界面进行自动的监控图像轮巡显示。根据业务需要,可以分为组内轮巡、分组轮巡、组合轮巡、分时轮巡等。组内轮巡在指定的组别内,以固定的画面〔1/4/9,按照给定的时间进行轮巡显示。应用场合：组内摄像头比较多的情形。分组轮巡在选定的多个组别中,以固定的画面〔1/4/9,按照给定的时间进行轮巡显示。应用场合：组内摄像头不多〔一般3-4个,最多不超过9个,组别数量比较多的情形。组合轮巡在选定的多个组别中,并且每个组内的摄像机数量超过9个,以固定的画面〔1/4/9,按照给定的时间,不同的策略〔组内轮巡优先、组间轮巡优先；显示画面固定、显示画面随实际画面变化进行轮巡显示。应用场合：组内摄像头很多,组别数量比较多的情形。分时轮循各轮循方案可作为单独的计划来执行,即自动轮循计划。一个计划即是一个时间段,例如9：00到10：00,到9点即可自动触发轮循计划执行,10点则结束轮循。轮巡设置语音对讲系统通过DVR或IPC的视频输入通道实现对现场声音的实时监听和视频音频同步录像。通过DVR或IPC的双向对讲接口,实现与现场人员的远程双向对讲,并实时录音。语音对讲视频回放常规回放系统支持按照文件类型、日期、通道对录像文件进行检索,检索成功后进行远程回放。支持单画面/多画面、单进、快进、快退、暂停、停止、剪辑、抓帧、录像下载等。常规回放系统支持视频预览时的"即时回放"功能。即在预览画面时,发现有异常行为,监控人员可以通过点击"即时回放"控件,立即回放刚才发生的情景录像。即时回放系统同时支持多路同步/异步回放功能,以及检索查询、标签、关联文字描述、上传等功能。分段回放系统可以对同一路通道的录像资料,分为几个不同的时间片段来回放,方便快速定位所需要的录像片段。分段回放视频抓拍〔抓录功能用户在实时预览视频图像或者回放视频录像时,发现可疑行为、重要线索、违法车辆等情况,可进行图像抓拍〔或抓录。图片抓拍：操作者针对特定视频图像,进行临时抓拍,支持单拍、连拍,以便事后举证。图像抓录：操作者针对特定视频图像,进行临时抓录。视频抓拍和抓录视频加密对于个别特殊的监控画面,可以设定保密功能,只有经过特别授权的人员和局主管领导才能有权查看实时视频和录像资料或下载录像片断。对于安装在某些场所的监控画面,可以设定隐私遮挡功能〔需前端设备支持。交通监控交通监控业务,主要包括对用户辖区内的所有自动抓拍采集单元进行实时过车图片预览、过车图片回放、综合查询、统计分析等操作。实时过车监控实时过车预览系统支持实时过车图片多画面〔1/4/9/16预览,根据实际预览的车道数自动分割主窗口画面,按采集的先后顺序实时显示指定抓拍点的过车图片,并以列表的形式显示用户的订阅信息。订阅信息包括路口的正常过车、违法报警、区间超速报警、布控报警以及套牌报警等过车信息。实时过车监控过车详情查看用户针对关注的车辆,可以在过车信息列表中双击选择对应车辆,查看过车详情。车辆详情包括过车信息、关联录像、历史过车记录、历史布控报警和历史违法记录。同时系统支持车辆抓拍图片的缩放尺寸调节、放大、打印、导出等,可以对车辆识别信息内容进行校对,并支持直接布控。过车详情查看违法车辆实时报警平台实时对经过路口的闯红灯、单点超速、逆行、实时区间超速、套牌嫌疑车辆、布控车辆进行实时声光报警。报警信息在过车信息列表中会以醒目的高亮红色标记显示,且根据业务需要可对各种违法报警设置关联不同的声音报警,当平台捕获到报警消息的时候会联动播放报警声音。区间超速报警历史过车图片回放平台可对通过指定卡口的车辆严格按照时间顺序进行历史图片回放。历史过车回放预览选定回放卡口、图片类型、时间段等条件,搜索出对应的历史图片数据进行回放。平台支持多画面〔4/9/16/24分割回放预览,回放过程中以列表形式同步显示对应的过车记录信息。平台支持手动回放预览和自动回放预览,手动回放可进行翻页,自动回放可设定自动播放时间,最大限度的提升线索甄别的效率。图片回放历史过车详情查看双击所关注的回放过车记录,可进行历史过车详情查看。操作功能与实时过车详情查看基本一致,唯一不同的是历史过车详情查看支持车辆抓拍图片的手动和自动翻页播放功能。历史过车详情查看综合查询智能交通综合管控平台管理的车辆识别信息丰富多样,交通数据量非常庞大,平台将不同的车辆信息分类存储,并提供综合查询服务。可选择多种查询条件进行组合查询〔路口、车道名称、车辆类型、车牌类型、车牌号码、查询时间段、方向等,同时支持车辆号牌的模糊查询。查询结果可以列表或者缩略图两种方式进行展示。如果查询到的结果条数太多,可进行分页显示。并显示当前页码,可以输入跳转到第几页方便用户定更快的定位查询结果。可选择查看详细过车信息和图片,结合图片可以对识别出的信息进行校对。对车辆查询结果支持选择导出、本页导出和全部导出,同时可以选择是否导出对应的过车图片。如果卡口、电子警察安装了全景摄像机并设置了录像,可以查看车辆经过时,全景相机的录像回放数据。按卡口/路口查询最常用的基本查询方式,通过选定路口、车道、车牌类型、时间段、车牌号码、号牌段、车速范围、车长范围、车身颜色、车辆颜色、颜色深浅等全面的检索条件,对平台存储的所有车辆信息进行筛选。按卡口/路口查询缩略图展示按行车轨迹查询对已知行驶轨迹的车辆进行查询检索时,可使用按行车轨迹查询方式,提高检索效率。通过选定行车轨迹、时间段、车辆类型、车牌类型、车牌号码等条件,对指定行车轨迹的车辆进行检索。按行车轨迹查询布控报警查询对布控的报警过车数据进行查询时,通常选择布控报警查询方式,缩小检索范围,提高效率。选定路口、车道、车牌号码、时间段、处理状态等条件,对布控报警车辆进行查询。布控报警查询普通违法查询对卡口或电子警察抓拍单元所采集的超速、逆行、闯红灯、压线等违章车辆进行查询时,选择普通违法查询。选定路口、车道、车牌号码、时间段、违法行为等条件,对普通违法车辆进行查询。普通违法查询区间超速查询对于被实时区间测速服务器检测并记录的区间超速车辆进行查询,通常区间超速查询方式。选定区间名称、车牌类型、车牌号码、处理状态、时间段等条件,对区间超速车辆进行查询。区间超速查询红名单违法车辆查询适用于对红名单范围内的违法车辆进行查询。选定路口、车牌类型、车牌号码、违法行为、处理状态、时间段等条件,对红名单违法车辆进行查询。红名单违法查询异常牌照查询适用于对未识别出车牌号〔包括手动校对后的异常牌照的车辆进行查询。选定路口、车道、车道方向、车辆类型、时间段等条件,对异常牌照车辆进行查询。异常牌照查询红名单过车查询适用于对红名单范围内的过车信息进行查询。选定路口、车道、车道方向、车牌号码、时间段等条件,对红名单车辆进行查询。红名单查询统计分析平台支持按路口、行车轨迹、特定时间段等进行车流量统计和车辆违法统计,为交管部门进行交通秩序管理提供重要的参考依据。统计结果支持曲线图、柱状图、报表等多种方式显示,并可以pdf、jpeg、png等多种格式导出。统计分析功能包括车流量统计、车流量对比、车辆违法统计、车辆违法处理、特定时间段车流量、行车轨迹统计等。车流量统计对任意指定路口的车流量进行统计,路口支持多选,不同路口车流量以不同颜色区分。支持日报表、周报表、月报表、年报表等多种类型。车流量统计曲线图车流量统计柱状图车流量统计报表车流量对比可将多个卡口的车流量显示在同一张表格中〔用不同颜色的折线对比车流量,直观呈现不同路口车流量的差异。车流量对比车辆违法统计系统提供对指定路口〔支持多路口的违法过车和正常过车进行对比统计,通过统计结果可以获得路口的违法率数据。车辆违法统计车辆违法处理系统提供对指定单路口或多路口的违法过车数和违法处理数进行对比统计,通过统计结果可以获得路口的违法处理率数据。车辆违法处理统计特定时间段车流量系统提供对特定时间段的路口车流量进行统计,通过统计结果可以获得指定路口特定时间段的车流量数据,为交通管理人员适时分配警力进行交通管控提供参考依据。特定时间段车流量统计行车轨迹统计按照设定的行车轨迹统计符合条件的车辆总数,可为交通管理部门提供不同路线的交通数据分析报表,作为道路管理的基础数据。行车轨迹统计系统管理设备接入管理设备接入系统支持交通抓拍设备〔卡口设备、电警设备、动态抓拍机、终端服务器等、视频监控设备〔网络枪机、球机等、存储设备〔DVR、NVR、CVR等、平台服务器〔CMS、DB等、编解码设备、矩阵设备等资源的统一注册、鉴权、接入配置。设备接入配置设备统一编码采用目录分布式对象管理技术,将各种设备资源对象〔视频监控、抓拍机、编码器、解码器、矩阵等都存储在目录数据库中,每个对象在全网中都有唯一的名字,真正实现统一资源和统一编号。远程设置和批量配置能够对DVR、终端服务器、高清网络球机、抓拍机等前端设备的参数进行远程配置,对同一型号和同样参数的设备进行批量设置,大大提高了系统的维护效率。计划任务自动执行和控制通过任务和计划引擎,可以自动执行某些特定的操作指令,如对前端设备的定时巡检、远程校时、定时布撤防等。全网自动更新在全网范围内建立图像资源的自动更新和下载,当图像前端资源发生变化后〔如新增监控点、取消监控点、监控点位置迁移改变等,其他联网平台可自动更新联网图像资源。组织资源管理组织资源管理,即根据行业或业主性质,设置分级的组织机构或监控区域、及分配对应管理的路口或设备等资源。包括组织机构管理和资源管理。组织机构管理根据业主的管理结构并结合实际业务应用灵活创建组织机构,并以层次分明的树型结构展示。全局管理员和拥有配置管理权限的其他管理员可添加、修改、删除本级组织及下级组织的组织机构,可对组织单元设定上下级关系、组织名称、编号,支持多级组织管理〔最多支持5级设置。组织机构展示添加组织单元或监控区域资源管理根据业主的实际业务管理需要,针对每级组织机构,分配其对应管理的路口、服务器、抓拍单元、视频监控点、I/O报警设备、动态抓拍点、解码设备和矩阵等资源。拥有组织管理权限的用户可添加、修改、删除本组织及下属组织中的资源信息。组织机构设置和资源分配,可实现业务的逻辑分组。资源管理的涉及内容及典型配置如下图所示：资源管理示意图添加监控点用户管理用户与角色管理用户分为系统管理人员〔面向系统、网络、设备等与应用操作人员〔业务流程与操作两大类；并对应到组织机构。系统管理员分为高级/全局管理员,普通管理员；操作员分为高级操作员、普通操作员等。每一用户都有自己的用户信息和隶属角色。用户信息包括：用户名称、用户密码、到期时间、用户编号、限定IP。用户可以隶属多个角色。按照用户属性不同,区分抽象出用户角色。每一个角色包括角色名称、角色描述和该角色拥有的权限。角色拥有的权限包括功能权限和资源权限。功能权限,是指用户在系统中可以使用的功能,如查询、统计、布控等等；资源权限,是指用户对哪些监控点、卡口、路口拥有相关的功能操作。用户管理角色管理用户优先级控制根据前端设备所支持的用户数量、连接数等的限制,对登录用户数量进行限制。系统面向交通与公安行业,有上下级等明确的组织架构,有一套比较清晰的优先等级制度。用户控制优先级包括用户登录优先级、操作控制类优先级等。用户登陆优先级控制,是指用户数量达到上限后,高优先级用户可以登录,低优先级用户自动退出；其他还包括预览、回放、云镜控制、矩阵控制、报警联动等容易发生抢占使用的资源,保证高优先级用户控制的优先权。认证方式所有登录系统的用户都必须通过系统设计的安全认证,系统支持用户名与密码、捆绑IP地址等认证方式。同时支持与公安身份认证系统〔PKI/PMI对接,实现用户身份〔警号/工牌认证。日志管理行为审计系统软件对所有登录用户进行自动的审计跟踪,并保存审计记录。审计的内容包括用户注册、验证、权限设置、注销等。系统对记录的资料采取严格的防护措施,不允许轻易更改和删除；支持记录数据的备份与恢复、导出与导入。系统对操作日志、配置日志、设备故障日志等日志信息进行记录、查询和维护。行为审计操作记录与查询系统对所有用户的所有操作过程进行记录,记录的内容包括登录用户名、时间、IP地址或者主机名称、修改设置、报警处理、退出系统的时间和重要控制动作等。重要控制动作包括对前端设备的启动、关闭、重启等控制、对其它用户控制有影响的控制〔控制权限发生冲突时及对设备的开始控制和结束控制动作。对录像资料的处理,包括回放、下载、上传、剪辑等。可根据不同的条件查询日志记录。日志记录支持导出,具有日记数据保护功能,可以设定禁止修改功能,保证这些数据的真实性。平台支持对系统操作日志、设备报警日志、智能检测报警事件等进行分类查询导出。系统日志报警日志智能相机事件日志任务计划平台长期运行一段时间,就会