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文档简介

安防行业视频监控系统解决方案TOC\o"1-2"\h\u4231第1章项目背景与需求分析 434231.1安防行业现状分析 464801.2视频监控系统需求调研 4233611.2.1高清画质与实时性 4236981.2.2智能分析与应用 4230071.2.3数据安全与隐私保护 467011.2.4系统兼容性与可扩展性 4155711.3项目目标与预期效果 4178251.3.1提高监控画面清晰度和实时性,实现全天候、全方位的监控覆盖。 4180881.3.2引入人工智能技术,实现监控数据的智能分析与应用,提高监控效率。 4266711.3.3加强数据安全与隐私保护,保证监控系统安全可靠运行。 5289161.3.4提高系统兼容性与可扩展性,满足不同场景和应用需求。 515625第2章视频监控系统技术概述 5231152.1视频监控技术发展历程 581812.2当前主流视频监控技术 5206922.3技术发展趋势与展望 627151第3章系统设计原则与总体架构 6180573.1设计原则 6300913.1.1实用性原则 693173.1.2可靠性原则 622193.1.3安全性原则 6235633.1.4可扩展性原则 7105653.1.5兼容性原则 7214263.2系统总体架构 796113.2.1系统层次结构 7261963.2.2系统网络架构 7173903.3系统模块划分 7170103.3.1视频采集模块 7233873.3.2传输模块 710113.3.3存储模块 7240983.3.4管理控制模块 725253.3.5分析处理模块 8300203.3.6显示输出模块 8202213.3.7报警联动模块 830457第4章前端设备选型与部署 812144.1摄像机选型 868344.1.1摄像机类型 8270664.1.2摄像机分辨率 876544.1.3摄像机功能 8250344.2传输设备选型 9267154.2.1光纤传输 9173114.2.2网线传输 9296624.2.3无线传输 9123364.3前端设备部署策略 967814.3.1合理规划监控区域 9108764.3.2摄像机安装位置 9183644.3.3传输设备部署 967694.3.4防护措施 9113664.3.5系统集成 931735第5章中心管理系统设计 10209645.1中心管理系统功能模块 10172665.1.1实时监控模块 1044105.1.2录像管理模块 1028735.1.3事件处理模块 10212865.1.4设备管理模块 10311845.1.5用户管理模块 10271215.2数据处理与存储 1038155.2.1数据处理 1068865.2.2数据存储 10136835.3中心管理系统硬件配置 11237115.3.1服务器 11110925.3.2网络设备 11144585.3.3存储设备 1149665.3.4安全设备 1128920第6章传输网络设计与优化 11278936.1传输网络选型 11235086.1.1有线传输网络 11173816.1.2无线传输网络 1156516.2网络带宽需求分析 12181976.2.1视频编码与压缩 12105936.2.2带宽需求计算 1278646.3网络安全与稳定性保障 12136786.3.1网络隔离与防护 12273376.3.2数据加密与认证 1213286.3.3网络冗余设计 12209286.3.4网络管理与维护 1230515第7章视频数据存储与备份 1225997.1存储设备选型 1364877.1.1磁盘阵列 13240167.1.2固态硬盘(SSD) 1370977.1.3网络存储设备 13234757.1.4云存储 1370597.2存储策略与数据管理 13219507.2.1存储策略 1336627.2.2数据管理 13292107.3数据备份与恢复 1356787.3.1数据备份 1350497.3.2数据恢复 145428第8章智能分析与辅助决策 14153958.1智能分析技术概述 14143748.1.1目标检测与识别技术 14227488.1.2行为分析技术 14171298.1.3轨迹跟踪技术 14166108.2智能分析应用场景 14288118.2.1人员异常行为检测 1528208.2.2车辆违规行为检测 1532438.2.3周界防范 15276958.3辅助决策系统设计 15228258.3.1系统架构 1512478.3.2关键技术 15108128.3.3系统实现与优化 1532598第9章系统集成与兼容性测试 16134159.1系统集成策略 16113349.1.1设备集成 1689319.1.2软件集成 16312489.1.3信息集成 166239.2系统兼容性测试 17171019.2.1硬件兼容性测试 17111879.2.2软件兼容性测试 1740189.2.3系统间兼容性测试 17290719.3系统优化与升级 1793689.3.1系统优化 17151199.3.2系统升级 1831909第10章运维管理与服务支持 181174310.1运维管理体系构建 182699210.1.1运维管理组织架构 183006210.1.2运维管理制度与流程 182050210.1.3运维工具与平台 182154110.2系统维护与故障处理 18718910.2.1系统维护策略 182236410.2.2故障处理流程 183223810.2.3应急预案与演练 18306110.3技术支持与服务保障 183170210.3.1技术支持体系 181657810.3.2服务保障措施 191971710.3.3培训与支持 19第1章项目背景与需求分析1.1安防行业现状分析社会经济的快速发展,公共安全越来越受到广泛关注。安防行业作为维护社会治安、保障人民群众生命财产安全的重要手段,其市场地位日益凸显。我国安防行业取得了长足的进步,视频监控系统在公共安全、交通、金融、教育等多个领域得到了广泛应用。但是在安防行业迅速发展的同时也暴露出了一些问题,如监控设备覆盖不均匀、技术水平参差不齐、信息安全存在隐患等。因此,提高视频监控系统的技术水平,完善安防行业解决方案,成为了当务之急。1.2视频监控系统需求调研为了深入了解视频监控系统的需求,我们对多个行业进行了广泛的调研。调研结果显示,以下几方面的需求尤为突出:1.2.1高清画质与实时性用户对监控画面的清晰度和实时性要求越来越高。高清画质可以提供更丰富的细节,有利于事件发生后进行有效追溯;实时性则能保证监控数据的价值,提高应对突发事件的响应速度。1.2.2智能分析与应用人工智能技术的发展,用户对智能分析功能的需求日益明显。智能分析可以实现对监控场景的自动识别、预警和跟踪,有效提高监控效率,减轻人力负担。1.2.3数据安全与隐私保护数据安全是视频监控系统的重要组成部分。用户关注数据在传输、存储、访问等环节的安全问题,同时要求对涉及个人隐私的监控数据进行严格保护。1.2.4系统兼容性与可扩展性用户希望视频监控系统具备良好的兼容性和可扩展性,以便于与现有设备或未来技术升级无缝对接。1.3项目目标与预期效果本项目旨在针对安防行业视频监控系统的需求,提出一套全面、高效的解决方案。项目目标如下:1.3.1提高监控画面清晰度和实时性,实现全天候、全方位的监控覆盖。1.3.2引入人工智能技术,实现监控数据的智能分析与应用,提高监控效率。1.3.3加强数据安全与隐私保护,保证监控系统安全可靠运行。1.3.4提高系统兼容性与可扩展性,满足不同场景和应用需求。通过实现以上目标,预期项目将带来以下效果:(1)显著提升安防行业的监控能力,为公共安全提供有力保障。(2)降低人力成本,提高监控工作效率。(3)促进安防行业技术升级,推动产业发展。(4)提升用户满意度,增强社会安全感。第2章视频监控系统技术概述2.1视频监控技术发展历程视频监控技术起源于20世纪60年代的闭路电视监控系统(CCTV),当时主要应用于银行、商场等场所的安全防范。经过数十年的发展,视频监控技术经历了以下几个阶段:(1)模拟视频监控阶段:20世纪80年代至90年代,以VCR为代表的模拟视频监控系统逐渐普及,实现了视频的实时观看、录像和回放。(2)数字视频监控阶段:21世纪初,数字技术的发展,数字视频监控系统逐渐取代模拟系统。数字视频监控系统具有更高的图像质量、更好的存储和传输功能,以及更为丰富的功能。(3)网络视频监控阶段:网络技术的发展推动了视频监控系统的网络化。网络视频监控系统可以实现远程监控、多级联网、智能化应用等,极大地方便了用户的使用和管理。2.2当前主流视频监控技术当前,视频监控系统主要采用以下几种技术:(1)高清视频技术:高清视频技术可以有效提高图像质量,使监控画面更加清晰,有利于目标的识别和追踪。(2)IP网络技术:IP网络技术实现了视频监控系统的网络化,支持远程访问、多级联网和跨区域监控。(3)数字压缩技术:数字压缩技术可以有效降低视频数据量,节省存储空间,提高传输效率。(4)智能分析技术:智能分析技术通过对视频画面中的目标进行识别、追踪和预测,实现对监控场景的智能化管理。(5)云计算和大数据技术:云计算和大数据技术为视频监控系统提供了强大的数据处理和分析能力,有助于实现大规模、高效率的监控应用。2.3技术发展趋势与展望未来,视频监控系统技术发展将呈现以下趋势:(1)超高清视频技术:显示技术的进步,超高清视频技术将逐渐应用于视频监控系统,进一步提高图像质量。(2)5G通信技术:5G通信技术将实现更高速、更低时延的网络传输,为视频监控系统带来更高的传输效率和更丰富的应用场景。(3)边缘计算技术:边缘计算技术将计算任务分散到网络边缘,降低中心处理压力,提高系统响应速度。(4)人工智能技术:人工智能技术将在视频监控系统中发挥更大作用,实现更高效、更智能的目标识别和追踪。(5)大数据分析技术:大数据分析技术将进一步挖掘视频数据的价值,为公共安全、城市管理等领域提供有力支持。(6)隐私保护技术:人们对个人隐私的关注,视频监控系统将加强对隐私保护技术的研发和应用,保证监控活动合规、合法。第3章系统设计原则与总体架构3.1设计原则3.1.1实用性原则系统设计需充分考虑安防行业实际需求,保证系统功能完善、操作简便、维护方便,满足用户日常监控和管理工作的需要。3.1.2可靠性原则系统设计应采用成熟、稳定的技术和设备,保证系统在各种环境条件下稳定运行,降低故障率。3.1.3安全性原则系统设计应充分考虑信息安全,采取有效措施保障数据传输和存储安全,防止数据泄露、篡改等安全风险。3.1.4可扩展性原则系统设计应具备良好的可扩展性,能够适应业务发展和技术进步的需要,方便后期扩容和升级。3.1.5兼容性原则系统设计应充分考虑与其他安防子系统的集成和兼容,保证整个安防系统的协同工作和信息共享。3.2系统总体架构3.2.1系统层次结构系统总体架构分为三层:前端采集层、传输层和中心处理层。(1)前端采集层:包括各类摄像机、传感器等设备,负责实时采集视频、音频、报警等信息。(2)传输层:采用有线和无线网络相结合的方式,将前端采集的信息传输至中心处理层。(3)中心处理层:包括视频服务器、存储设备、管理平台等,负责对采集的信息进行处理、存储、管理和分析。3.2.2系统网络架构系统采用星型网络结构,各前端设备通过专用网络连接至中心处理层,便于集中管理和控制。3.3系统模块划分3.3.1视频采集模块负责实时采集监控区域内的视频、音频信息,支持多种类型的摄像机接入。3.3.2传输模块实现前端采集设备与中心处理层之间的信息传输,保证数据安全、稳定、高效传输。3.3.3存储模块负责对视频、音频等数据进行长期存储,支持多种存储方式和备份策略。3.3.4管理控制模块实现对整个视频监控系统的集中管理、控制、调度和运维,提供用户友好的操作界面。3.3.5分析处理模块对采集到的视频、音频数据进行智能分析,实现实时监控、报警、事件回溯等功能。3.3.6显示输出模块将视频、音频等信息以图像、文字等形式展示给用户,便于实时监控和事件处理。3.3.7报警联动模块与其他安防子系统(如入侵报警、火灾报警等)进行联动,实现应急事件的及时响应和处理。第4章前端设备选型与部署4.1摄像机选型本章节主要讨论视频监控系统前端设备的摄像机选型问题。根据监控场景、环境及具体需求的不同,摄像机的选型亦有所区别。4.1.1摄像机类型(1)枪式摄像机:适用于室内外固定监控,具有较好的隐蔽性,可用于重点区域的安全监控。(2)半球式摄像机:适用于室内环境,安装灵活,监控范围广,可用于商场、办公室等场所。(3)球机摄像机:可实现360°全方位监控,适用于大型公共场所、广场等区域。(4)红外摄像机:具备夜视功能,适用于夜间监控需求。4.1.2摄像机分辨率根据监控场景的清晰度要求,选择合适的摄像机分辨率。一般而言,高清(1080P)摄像机已能满足大部分场景的需求,对于部分要求更高的场景,可选用4K或更高分辨率的摄像机。4.1.3摄像机功能(1)宽动态范围:适用于光照变化较大的场景,保证画面质量。(2)背光补偿:适用于逆光场景,提高监控效果。(3)移动侦测:实时监测画面中的移动目标,有助于及时发觉异常情况。4.2传输设备选型前端设备的传输设备主要包括光纤、网线、无线传输设备等。本节主要讨论传输设备的选型。4.2.1光纤传输光纤传输具有传输距离远、抗干扰能力强、传输容量大等优点,适用于长距离、高速率的视频信号传输。4.2.2网线传输网线传输具有较高的性价比,适用于短距离、中小型视频监控系统。4.2.3无线传输无线传输设备适用于布线困难或临时搭建的监控场景,如建筑工地、临时活动等。根据实际需求选择合适的无线传输设备,如WiFi、4G/5G等。4.3前端设备部署策略前端设备的部署策略是视频监控系统的重要组成部分,以下是一些建议:4.3.1合理规划监控区域根据监控场景的特点,合理划分监控区域,保证监控范围无死角。4.3.2摄像机安装位置摄像机安装位置应遵循以下原则:(1)覆盖主要监控区域;(2)避免逆光、强光等影响画面质量的因素;(3)考虑维护、检修的便利性。4.3.3传输设备部署根据监控区域的大小、传输距离等因素,选择合适的传输设备,并保证传输设备的稳定运行。4.3.4防护措施针对室外环境,应采取防水、防尘、防晒等防护措施,保证前端设备的正常运行。4.3.5系统集成前端设备应与其他安防系统(如入侵报警、门禁等)进行有效集成,提高整体安防效果。第5章中心管理系统设计5.1中心管理系统功能模块中心管理系统作为视频监控系统的核心部分,其主要功能模块包括:实时监控、录像管理、事件处理、设备管理、用户管理等。5.1.1实时监控模块实时监控模块负责对前端视频采集设备传输过来的视频数据进行实时显示、处理和分发。其主要功能有:多画面分割显示、视频轮巡、电子放大、视频标注等。5.1.2录像管理模块录像管理模块负责对视频数据进行存储、检索和回放。其主要功能有:录像计划设置、录像检索、录像回放、录像等。5.1.3事件处理模块事件处理模块负责对监控画面中的异常情况进行检测、报警和记录。其主要功能有:移动侦测、遗留物检测、入侵检测、事件报警等。5.1.4设备管理模块设备管理模块负责对系统内的所有设备进行统一管理和配置。其主要功能有:设备状态监控、设备参数配置、设备升级、设备维护等。5.1.5用户管理模块用户管理模块负责对系统用户的权限、角色和操作进行管理。其主要功能有:用户注册、用户认证、角色授权、操作审计等。5.2数据处理与存储5.2.1数据处理中心管理系统需对前端视频采集设备传输过来的视频数据进行高效处理,包括视频编码、解码、压缩、解压缩等。同时还需对数据进行实时分析,以便对异常情况进行及时报警。5.2.2数据存储数据存储采用分布式存储技术,保证视频数据的安全性和可靠性。存储设备支持多种存储协议,如SATA、SAS、iSCSI等。同时存储系统应具备良好的扩展性,以满足不断增长的视频数据存储需求。5.3中心管理系统硬件配置5.3.1服务器中心管理系统采用高功能、高可靠性的服务器作为硬件平台,保证系统运行稳定。服务器配置应满足以下要求:(1)处理器:多核处理器,主频较高;(2)内存:容量足够,以满足多任务处理需求;(3)存储:配置大容量、高速度的硬盘,满足视频数据存储需求;(4)网络接口:具备多个高速网络接口,满足数据传输需求;(5)电源:冗余电源,保证系统稳定运行。5.3.2网络设备中心管理系统需配置高功能的网络设备,包括交换机、路由器等,以保证数据传输的稳定性和可靠性。5.3.3存储设备根据视频数据存储需求,选择合适的存储设备,如磁盘阵列、SAN存储等。同时应考虑存储设备的扩展性,以满足未来数据增长需求。5.3.4安全设备为保障中心管理系统的安全,需配置防火墙、入侵检测系统等安全设备,以防止外部攻击和内部泄露。同时定期对系统进行安全检查和升级,保证系统安全稳定运行。第6章传输网络设计与优化6.1传输网络选型在安防行业视频监控系统中,传输网络作为连接前端设备与后端控制中心的桥梁,其选型。本节将重点讨论传输网络的选型问题。6.1.1有线传输网络有线传输网络主要包括以太网、光纤等。以太网具有较高的传输速率和稳定性,适用于中小型监控系统的传输需求。光纤传输具有带宽高、抗干扰性强、传输距离远等特点,特别适用于大型监控系统及长距离传输场景。6.1.2无线传输网络无线传输网络主要包括WiFi、4G/5G、LoRa等。WiFi适用于室内短距离传输,4G/5G适用于室外远距离传输,LoRa适用于低功耗、远距离传输。无线传输网络具有布线方便、部署灵活等优点,但稳定性相对有线传输网络稍差。6.2网络带宽需求分析合理规划网络带宽是保证视频监控系统正常运行的关键。本节将分析视频监控系统在网络带宽方面的需求。6.2.1视频编码与压缩视频编码压缩技术可以有效降低视频数据量,减少网络带宽需求。目前主流的视频编码标准有H.264、H.265等。在实际应用中,应根据监控场景的实际需求选择合适的编码标准。6.2.2带宽需求计算视频监控系统带宽需求主要包括视频流、控制流和音频流。计算公式如下:总带宽需求=视频流带宽控制流带宽音频流带宽其中,视频流带宽为主要部分,计算公式如下:视频流带宽=编码码率×视频通道数6.3网络安全与稳定性保障保证传输网络的安全与稳定性是视频监控系统正常运行的重要保障。以下措施可提高网络的安全性与稳定性。6.3.1网络隔离与防护采用物理隔离或虚拟隔离技术,将视频监控系统与其他网络进行隔离,降低外部攻击风险。6.3.2数据加密与认证对视频数据进行加密处理,采用数字签名等技术进行身份认证,保证数据安全。6.3.3网络冗余设计采用双链路、双电源等冗余设计,提高网络的稳定性。6.3.4网络管理与维护建立完善的网络管理制度,定期对网络设备进行巡检、维护和升级,保证网络设备的正常运行。同时加强对网络流量的监控,及时发觉并解决网络故障。第7章视频数据存储与备份7.1存储设备选型7.1.1磁盘阵列在视频监控系统解决方案中,磁盘阵列作为主要的存储设备,需具备大容量、高可靠性和高功能等特点。根据系统需求,可选用RD5或RD6级别的磁盘阵列,以实现数据冗余和故障恢复能力。7.1.2固态硬盘(SSD)针对视频监控系统的高功能需求,可选用固态硬盘作为系统盘或缓存盘,以提高系统响应速度和读写功能。7.1.3网络存储设备网络存储设备(如NAS、SAN等)可提供便捷的存储扩展和共享功能,适用于分布式视频监控系统。选型时需关注设备的功能、容量和可扩展性。7.1.4云存储对于大型视频监控系统,可考虑采用云存储服务,实现海量视频数据的存储和管理。选型时应关注云服务商的服务质量、安全性及成本。7.2存储策略与数据管理7.2.1存储策略根据视频数据的类型和重要性,制定合理的存储策略,包括数据保留时间、存储容量分配、数据压缩和加密等。7.2.2数据管理(1)数据分类:根据视频数据的重要性和访问频率,将其分为不同的类别,实现有针对性的存储和管理。(2)数据索引:建立高效的视频数据索引机制,便于快速检索和分析。(3)数据清理:定期对过期的视频数据进行清理,释放存储空间。7.3数据备份与恢复7.3.1数据备份(1)本地备份:定期将视频数据备份至本地存储设备,以防止数据丢失或损坏。(2)远程备份:采用同步或异步方式,将视频数据备份至远程存储设备,提高数据安全性。(3)多副本备份:为关键视频数据创建多个副本,分别存储在不同地理位置,降低数据丢失风险。7.3.2数据恢复(1)数据恢复策略:针对不同类型的数据丢失情况,制定相应的数据恢复策略。(2)定期演练:定期进行数据恢复演练,保证备份数据的有效性和可靠性。(3)异地容灾:建立异地容灾中心,实现视频监控系统的高可用性。第8章智能分析与辅助决策8.1智能分析技术概述科技的不断发展,智能分析技术在安防行业视频监控系统中扮演着越来越重要的角色。智能分析技术主要依托于图像处理、模式识别、人工智能等领域的先进算法,通过对监控画面中的目标进行自动识别、跟踪、分类和行为分析等处理,实现对监控场景的智能化理解。本章将从技术层面概述智能分析在视频监控系统中的应用。8.1.1目标检测与识别技术目标检测与识别技术是智能分析技术的基础,主要包括目标检测、特征提取和目标分类等环节。通过深度学习等算法,实现对监控画面中的人、车、物等目标的实时检测和识别。8.1.2行为分析技术行为分析技术是基于目标检测与识别技术,对监控画面中目标的行为进行理解、描述和预测。主要包括异常行为检测、常见行为识别等,为安防行业提供实时、有效的预警信息。8.1.3轨迹跟踪技术轨迹跟踪技术是指通过对监控画面中目标的连续跟踪,获取其运动轨迹,从而进行行为分析和预测。该技术对于安防行业中的目标追踪、事件还原等具有重要意义。8.2智能分析应用场景智能分析技术在安防行业视频监控系统中有广泛的应用场景,以下列举几个典型的应用案例。8.2.1人员异常行为检测针对公共场所,如商场、车站、广场等,通过智能分析技术对人员行为进行实时检测,发觉打架斗殴、摔倒等异常行为,及时发出预警,提高安防效率。8.2.2车辆违规行为检测针对交通场景,如城市道路、高速公路等,利用智能分析技术对车辆行驶状态进行实时监控,发觉违章停车、逆行、超速等违规行为,为交警部门提供有力支持。8.2.3周界防范针对重要场所,如机关、监狱、银行等,通过智能分析技术对周界进行实时监控,发觉非法入侵行为,及时报警,保障场所安全。8.3辅助决策系统设计为了更好地发挥智能分析技术在视频监控系统中的作用,本章提出一种辅助决策系统设计。8.3.1系统架构辅助决策系统主要包括数据采集、智能分析、预警发布和决策支持等模块。数据采集模块负责从视频监控系统中获取原始数据;智能分析模块对数据进行处理,实现目标检测、行为分析等功能;预警发布模块将分析结果实时反馈给相关人员;决策支持模块为管理人员提供数据支撑,辅助决策。8.3.2关键技术(1)数据预处理:对原始视频数据进行去噪、缩放、裁剪等预处理,提高智能分析算法的准确性和实时性。(2)深度学习算法:结合目标检测、行为识别等任务,设计相应的深度学习模型,提高智能分析的功能。(3)预警发布:通过短信、声光等多种方式,实现实时预警信息的发布。(4)数据可视化:将分析结果以图表、热力图等形式展示,便于管理人员快速了解监控场景的安全状况。8.3.3系统实现与优化在辅助决策系统实现过程中,需关注以下几点:(1)算法优化:不断优化目标检测、行为识别等算法,提高识别准确率和实时性。(2)硬件设备:选择合适的硬件设备,如GPU、FPGA等,提高系统处理能力。(3)数据安全:保证数据传输和存储的安全,防止数据泄露。(4)系统集成:将辅助决策系统与现有视频监控系统进行集成,实现无缝对接。通过以上设计,辅助决策系统能够为安防行业提供高效、智能的视频监控解决方案,提高安全防范能力。第9章系统集成与兼容性测试9.1系统集成策略本章节主要阐述视频监控系统在集成过程中的策略。系统集成是将各个分离的设备、功能、信息等整合为一个协同工作的整体。为保证系统高效稳定运行,以下系统集成策略。9.1.1设备集成在设备集成方面,应遵循以下原则:(1)选择具有良好兼容性和扩展性的设备;(2)采用标准化接口,便于设备间的互联互通;(3)对设备进行统一管理和配置,提高系统运维效率;(4)保证设备在恶劣环境下的稳定运行。9.1.2软件集成软件集成主要包括以下方面:(1)采用模块化设计,便于系统功能的扩展和升级;(2)使用统一的数据格式和通信协议,保证数据的一致性;(3)实现各软件模块之间的协同工作,提高系统整体功能;(4)遵循软件工程规范,保证软件质量和稳定性。9.1.3信息集成信息集成应关注以下要点:(1)建立统一的信息资源库,实现数据的共享与交换;(2)采用大数据分析和人工智能技术,提高信息的利用价值;(3)实现多系统间的信息融合,提升系统整体监控能力;(4)保证信息安全,

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