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廣東某市監控報警聯網平臺建設案例分析

來源:投影時代 更新日期:2008-07-23 作者:佚名

    城市監控報警系統的建設,核心是聯網管理平臺的建設,因為無論前端采用怎樣高檔的設備,最終面對公安和部門用戶的,還是管理平臺軟件。因此,可以毫不夸張的說,管理平臺的建設,決定了整個系統建設的標準、質量甚至成敗。

    怎樣建設一套穩定可靠、高效實用的城市監控報警聯網管理平臺,已經有不少的業界人士提出了自己的解決方案,有的極力鼓吹全數字化方案,有的強調大容量集中存儲,有的說數模結合是當前的必然選擇……我們認為,無論采用數字還是模擬,關鍵是怎樣才能滿足當地公安機關的實戰需求,作為一套成熟實用的管理平臺軟件,不應也沒理由將用戶的選擇限定在某一特定的技術模式核網絡架構中,而是僅僅圍繞公安實戰業務這一唯一的目標,針對不同級別、不同警種警務的實際需求和當地的網絡狀況靈活部署、隨需而變。
 
    我們和中國移動廣東省××公司合作,承擔了廣東省××市城市監控報警聯網管理平臺的開發設計任務,下面以該平臺為例,對城市監控報警聯網管理平臺的建設做一個簡要的分析,和廣大公安用戶、安防從業者共分享。
 
    一、平臺建設概況
 
    該平臺建設的最大特點是平臺軟件開發建設的獨立性。眾所周知,目前國內絕大多數的城市監控系統管理平臺的建設都是基于某個企業的的整體解決方案的――如必須采用哪一型款的數字化視頻設備、特定的網絡結構、特定的編碼方式等等,即系統硬件、網絡和平臺建設必須是“配套”的,而本項目是在網絡和設備的建設已經基本完成之后的,由第三方獨立開發和建設的,這種建設模式,應該說是一種必然的趨勢,因為可以避免形成技術壁壘和行業壟斷,但同時給業務平臺的開發設計和建設增加了一定的難度。
 
    全面細致的需求調研分析是項目實施的第一步。我們會同××移動一起對監控點分布、前端設備型號和公安網絡結構和××公安技防、治安、刑偵、經偵、110指揮中心等各部門的用戶需求進行了詳細的調研和分析,并召開了多次需求調研分析會議,同時結合我們在其它類似項目中積累的經驗,向公安用戶提出了不少合理化建議,比較全面、準確、有創造性的掌握了公安用戶的實戰業務特點和需求,為系統的開發設計明確了目標和方向。
 
    在平臺開發過程中,我們遵循敏捷開發思路,在開發過程中還在不斷的挖掘用戶需求,對開發目標不斷的作出調整,使得該平臺在整個建設過程中都始終圍繞著公安實戰業務這一核心目標。
目前該系統已經接入治安監控點近3000個,技防報警防區上萬個,連續運行時間已接近半年,運行狀況良好,得到了用戶的認可。
 
    二、平臺開發基礎
 
    經過分析,該平臺確定在我公司擁有完全自主知識產權、已經相當穩定成熟并已成功應用于公安、銀行、電力、交通等多個領域幾十個系統的NVMP視頻與安防系統管理平臺V1.0軟件的基礎上進行開發,這樣不僅可以極大的縮短開發進程,更能夠減低技術風險,保障系統的穩定性和可靠性。
 
    平臺技術構架的選擇決定了平臺產品的質量、性能和可擴展性。NVMP是基于J2EE、SOA架構的專業級大規模視頻與安防平臺管理軟件,采用了諸如微核心+插件、AOP、SSO、LDAP、SNP、WEB2.0、WEBSERVICE等多項先進的設計技術和設計理念。眾所周知,J2EE平臺架構在支持異構環境(包括操作系統環境、網絡架構環境和數據庫環境等)、高可用性、可伸縮性等方面具有幾乎無可比擬的優越性。而SOA架構則為平臺在業務應用方面的擴展提供了必要的技術保障。
 
    同時,該平臺還采用了如路由規則引擎、任務計劃引擎、消息分發引擎等多種智能技術,使得該平臺的可管理性、可維護性得到了有效的技術支撐。
 
    正是因為NVMP的這些良好的特性,成為了本系統平臺成功開發和可靠運行的保證。
 
    三、平臺聯網結構
 
××市公安局所轄24個分局和100多個派出所,還包括若干個看守所、戒毒所,監控點總數量一期3000多路,前端采用固定攝像機和快球等監控設備,通過光纖傳輸到轄區派出所,錄像以派出所DVR本地錄像為主,遠程集中存儲錄像為輔。多數派出所、分局和市局同時還有多級模擬矩陣控制系統。
按照該市公安組織機構的劃分,我們采用了統一聯網平臺下的三級應用管理架構,平臺服務器和客戶端部署情況如下:
 
    1、市公安局平臺部署
 
    管理中心服務器:在市局指揮中心機房設置中心管理服務器,實現統一身份認證和權限控制、組織與角色管理維護、設備集中配置與維護管理、結合任務計劃執行和調度、報警處理規則管理、報警獲取與分發管理、電子地圖集中配置管理、設備巡檢和日志管理、WEB服務等功能。服務器采用專業的LINUX服務器,并通過APACHE實現了雙機集群,極大的提高了系統穩定性和可用性;
 
    流媒體服務器:在市局部署一級流媒體分發服務器和存儲服務器各1臺。
    流媒體分發服務器作為視頻監控聯網系統中最主要的視頻資源管理服務器, 用于監控中心多客戶端復用相同現場圖像的流媒體轉發管理和支持多級流媒體轉發管理和調度,支持網關管理,降低網絡帶寬和設備負荷。該服務器具有如下功能和性能特點:
 
    配置視頻轉移分發單元的帶寬管理組:帶寬組的管理是對添加的Dvr進行路數或是帶寬上進行有效的限制,防止用戶連接的帶寬超過負荷上限或者用戶連接的通道數超過流媒體所能承受的上限。
 
     IP段網關配置:IP段網關的配置是限制這個視頻轉移分發單元允許在此IP段內進行轉發的功能。設置好后,此流媒體就只能在此網段內進行數據轉發,其他網段無效。同時還可以對流媒體的IP段進行查詢。
 
    不受限的IP設置:不受限的IP是指在指定的IP段內,都不能受到IP段網關的限制,設置的IP段在該視頻轉移分發單元都有效。
 
    客戶端IP段關聯設置:IP段是管理員設置的IP地址范圍,判斷客戶端即用戶或者訪問者的IP地址是否在管理員指定的IP端內。通過IP段關聯,如果訪問者在管理員設置的IP段內時,訪問者訪問前端DVR時,通過流媒體轉發出去,如果不是在管理員設置的IP段內,則不能通過流媒體訪問前端設備等。
 
     節點互備功能:不同媒體服務器之間可進行節點互備,即當任何一級流媒體服務器故障,系統將自動切換到另一節點的媒體服務器。
 
    媒體存儲服務器負責對前端監控視頻的集中存儲,按照管理中心軟件設定的計劃、策略執行高可靠性的圖像集中存儲、備份、檢索和回放管理支持補錄,支持報警集中存儲和重要事件集中備份管理。網絡存儲服務器軟件通過網絡獲取系統中所有視頻源的信息,存儲到大容量的存儲設備中。可以支持多臺服務器組成的分布式存儲結構和多節點互備。主要功能性能特點如下:
 
■對存放在集中存儲設備中的數據進行快速檢索,并提供服務。
 
■通過Web界面,支持在本地和客戶端按鏡頭、按時間、按關聯事件、按日志、按報警等多種方式來檢索具體的監控錄像和關聯數據。
 
■查看該錄像的詳細存儲位置,顯示相關狀態信息,并且對該錄像進行及時的回放;
 
■瀏覽硬盤、NAS、SAN存儲設備上的相應監控文件;
 
■錄像計劃和補錄。每一個錄像組可以具有自己的錄像計劃,每次錄像過程中,系統都會紀錄錄像的執行時間,并根據預定計劃和實際的執行情況的差異性,計算出需要補錄的時間段。補錄系統將自動從合適的DVR下載缺少的錄像信息。
 
■清盤策略和錄像優先保留權。當系統發現存儲的容量超過系統規定的最高警戒線,將開始啟動清盤任務,系統能夠定時檢查磁盤的情況,進行磁盤的清理、自動導出等功能。
 
■ 高性能的檢索信息保存和獲取
 
■高可用性和容錯系統提供三個層次上的容錯,支持分布式的集群容錯技術,每臺服務器正常執行當前的存儲任務,但是同時又作為其他服務器的后備集群節點。
    GIS服務器:部署一臺專用的GIS服務器,利用一個統一的GIS平臺來提供電子地圖的應用和操作服務,包括地圖界面顯示、地圖操作、報警點及GPS車輛定位等。所有的監控報警信息點都在GIS地圖上統一展現,所有的監控操作都可以在GIS地圖上進行,還利用GIS的空間分析功能實現了報警和視頻的智能化聯動。
 
    客戶端和數字視頻矩陣、模擬矩陣:在市局監控中心配置多臺客戶端工作站和數字視頻矩陣,進行實時監控、接處警和電視墻切換輸出、分組輪視等具體的監控應用,實現了與原有模擬矩陣的聯合控制。
 
    2、公安分局平臺部署
 
    公安分局以客戶端監控工作站和數字視頻矩陣、模擬矩陣、電視墻為主。個別監控點數量較多、網絡結構復雜的分局還配置了二級流媒體分發服務器,作為本級區域的視頻分發管理,同時和市局部署的流媒體服務器作為節點互備。
 
    3、派出所
 
    在派出所監控中心安裝部署客戶端監控工作站和數字視頻矩陣、模擬矩陣和電視墻,進行實時監控、接處警和電視墻切換輸出、分組輪視等具體的監控應用,實現了與原有模擬矩陣的聯合控制。
 
    四、針對公安業務開發的一些特色功能
 
    針對××公安實戰業務的需求,在NVMP原有功能的基礎上,開發了很多非常實用的功能,舉例說明如下:
 
    1、 靈活的快球巡航管理功能:不僅能夠手動啟動某一套巡航方案,還可以定義在某個時段自動啟動某一套巡航方案,在巡航過程中,若因需要人工控制快球的方位,控制完畢后,系統能夠自動恢復原有的巡航方案等等;
 
    2、針對于同一監控點不同監控方位的字符疊加功能:如某個交通路口的快球設備在轉到不同的監控方位時,在圖像上會顯示不同的方位名稱,如××路北向!痢谅纺舷颉⒔ㄔO路東向等等;
 
    3、 高效實用的錄像文件管理功能:在日常監控中生成了海量的錄像資料,而絕大多數的錄像是沒有價值的垃圾信息,因此對于錄像文件的管理是公安實戰業務的重要需求,我們將錄像文件和案件相關聯,對于有價值的錄像資料,提供剪輯和備份功能,同時還可以針對這段錄像資料進行案件信息的編輯,如可以添加錄像發生時間、地點、案件性質、案件過程、案件當事人、案件處置人員、錄像備份人員等信息,日后可以通過這些錄入的信息關鍵字進行查詢檢索,只有本人和更高級別的用戶才能瀏覽這段錄像資料等等;
 
    4、完善的身份認證和嚴格權限管理:不僅支持傳統的用戶名+密碼登錄方式,還支持公安PKI/PMI認證,以公安業務流程為縱向主線,以機關行政管理體系為橫向主線來規劃用戶角色、用戶級別和使用操作權限,當對某一路視頻的訪問用戶超過設定的最大用戶數量時,高級別用戶可以將低級別用戶“擠出”,并在低級別用戶終端上給予提示;
 
    5、靈活的報警信息分發策略管理:通過部署在分局、市局的報警管理服務器,將視頻丟失、遮擋、移動偵測、開關量、技防區域聯網報警、治安卡口車牌抓拍報警、GPS車輛報警等所有報警信息,按照報警類別、報警源、性質和公安業務規范流程,自動或手動向各級監控中心轉發,還可以通過短信、彩信、郵件等方式直接轉發給某個專項負責人,這樣極大的減輕了市局監控中心的接處警工作量,做到了統一監督、分級處理和各負其責的接處警機制。
 
    6、強大的設備維護管理功能:對所有的數字化監控設備和快球設備都能夠進行遠程注冊和配置管理,對同一型號、同樣參數的設備可以進行一次性的批量設置,極大的節省了現場安裝維護工作量。對某些重要設備的關鍵參數進行參數設定保護措施,一旦有人非法修改這些參數,就會在監控中心告警。服務器、磁盤陣列等中心設備具有自檢功能,發現故障及時報警,并能夠通過手機短信發送故障信息到系統管理維護人員的手機上,使系統故障能夠得到及時處理。另外還特別開發設計了設備遠程自動巡檢、故障告警、自動定時重啟、校時、根據不同時段的監控要求和現場環境定時調整參數等智能化管理功能,這些功能對于系統長期、穩定可靠的工作都有著非常重要的作用。
 
    五、與其它公安業務系統的集成應用
 
    視頻監控僅僅是城市監控報警系統的一個基本組成部分,要真正發揮系統的實戰用途,拓展系統的應用價值,還必須與警用GIS、技防區域報警聯網系統、治安卡口、GPS等其它警用系統進行全面、高效的集成。該平臺開發的集成應用主要有:
 
    1、與移動通信業務的集成應用:與××移動公司的合作,將手機定位、短信和彩信等先進的通信技術手段應用到報警和接處警業務中,執勤民警可以將現場情況通過彩信和短信發送到平臺和各級監控中心進行報警,GIS地圖顯示報警方位;指揮中心也可以通過短信和彩信向一線干警發布警情信息、抓拍的圖片和處警指令,有利于突發治安事件的應急指揮調度和警情的上傳下達。
 
    2、 與警用GIS系統的集成應用:將監控報警信息和警用GIS系統進行非常高效的集成,所有的監控報警信息都可以在GIS地圖界面上進行顯示和操作,兩個系統采用了統一的界面,對于用戶來講,只有一個平臺、一個入口。
 
    3、與技防報警聯網系統的集成應用:將由社會安保服務公司運營的技防區域報警系統納入到平臺進行統一的接警和警視聯動。重點要害單位和部門的報警直接上報并分發到各級監控中心,并根據實現定義的聯動規則自動聯網報警區域的監控視頻,提高了接處警效率。
 
    4、與治安卡口的集成應用:將治安卡口車牌識別系統納入到平臺統一監控管理,可以通過平臺對車輛進行布控,卡口抓拍到黑名單或布控車輛時能在平臺的各級監控中心客戶端上及時報警顯示,并聯動周邊的監控圖像進行跟蹤監控。
 
    5、與GPS車輛定位系統的集成應用:將GPS車輛定位系統通過GIS平臺實現了與視頻監控報警的聯動,GPS車輛報警不僅能夠顯示報警車輛的具體方位和跟蹤其行駛軌跡,還能夠通過GIS地圖坐標關聯分析,自動調度車輛周圍的攝像機對車輛進行監控。
 
    六、結語
 
    由于本平臺采用了高性能、可伸縮、可移植、易擴展的平臺架構和諸多先進的智能化技術的應用,并對公安業務需求進行充分的挖掘、整理和分析,使得該平臺在實用性、智能化、穩定性和可靠性等方面都得到了提升和保障,經過半年來的運行和實際應用表明,該系統的建設是成功的,可以作為城市監控報警聯網平臺建設一種成功模式供公安用戶和業界同仁共同分享。

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