公安視頻信息共享平臺聯網運行管理系統

方良

摘 要： 建設涵蓋省、市、區（縣）三級的全省公安視頻信息共享平臺聯網運行管理系統，在聯網運行中，實時監測各級共享平臺的上線情況，動態監測各級共享平臺監控點在線及視頻運行質量情況，并對聯網過程中上下級共享平臺推送的監控目錄資源和運行狀態等實時性、一致性、完整性和真實性進行審計，對發現的故障情況通過郵件、短信、客戶端等多種方式進行告警并進行跟蹤處理。系統通過數據的匯聚和清洗，形成各類交叉的運行管理分析報表，以實現對全省視頻圖像聯網運行自動化故障監測、運維管理和運行質量評定考核。

關鍵詞： 物聯網； 云計算； 計算機視覺分析； 數據審計； 運行質量評定考核

中圖分類號：TP309 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）11-74-04

Network management system for police video-sharing platform

Fang Liang

（Zhejiang Guangxin Intelligent Building Research Institute Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang 310004， China）

Abstract： A network management system for the video-sharing platform in provincial public security bureau is built， which covers different levels in province， cities and counties. The management system will provide online real-time monitoring service for all levels of network video platforms， including dynamic monitoring for all levels of monitoring points， online video quality control and exchanging the video resource between different levels of video platforms. It can check the running status， timeliness， consistency， integrity and authenticity of the audit object. When there is any issue in the video-sharing platform， the management system will collect the fault data and inform the administrator via e-mail， text messaging， and other client applications to tracking process. By data collection and mining sub-system， the administrator will get various types of cross-analysis reports. With the new network management system， customers can easily achieve the goal of automated fault monitoring， operation， maintenance management and operation of quality assessment.

Key words： Internet of Things technology； cloud computing； computer vision analysis techniques； data auditing； run quality assessment

0 引言

近幾年來，公安部會同各級公安機關大力推進社會治安動態視頻監控系統的建設，通過科技手段來加強社會治安防控，增強公安機關的戰斗力，取得了明顯的成效。目前絕大多數省都建成了省、市、縣三級視頻監控網絡，建成了三級共享平臺，實現了從點到線、從線到面的視頻監控聯網和應用格局。為保障各級視頻監控共享平臺跨區域的可靠、穩定運行，需要建立公安視頻信息共享平臺聯網運行管理系統，實現對各級共享平臺的運行情況進行動態監管。

1 基于運行管理的建設需求

目前全國公安和浙江省圖像三級聯網采用的主要是GB/T28181-2011《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》和DB33/T629-2011《跨區域視頻監控聯網共享技術規范》標準，在聯網運行和應用過程中，經常會發現設備不在線、視頻質量差、目錄資源數據不完整、平臺服務器及軟件運行不穩定、上下級推送目錄數、視頻運行狀態不一致等問題，單純依靠人工檢查是無法達到少則幾千路多則幾十萬路圖像的維護保障要求的，需要建立共享平臺聯網運行管理系統，實現對視頻圖像信息共享平臺的自動化故障監測、數據審計和運維管理。

2 需求分析

2.1 存在的問題

目前公安視頻監控聯網過程中還存在以下問題。

一是上下級平臺監控資源目錄不同步：上下級平臺監控資源目錄數量不一致，監控資源數據也不一致。

二是監控資源目錄狀態不同步：上級平臺的監控資源狀態（主要是監控點在線狀態）和下級平臺的監控資源狀態不一致。

三是監控資源目錄狀態不真實、不完善：平臺顯示在線，但實際點播時發現不在線，平臺顯示不在線，但點播時發現是在線的。

2.2 原因分析

產生以上問題的原因主要有以下三個方面。

⑴ 上下級平臺監控資源目錄不同步和監控資源狀態不同步的問題這可能是因為遇到網絡丟包、平臺運行不穩定等很容易造成目錄推送不成功而導致的，特別是省—市、市—區縣共享平臺之間，由于一個上級平臺對應了多個下級平臺，目錄同步比較頻繁，任務較為繁重，很容易出現不同步問題。

⑵ 監控資源運行狀態不真實，其原因主要是本級平臺對設備狀態的檢測能力和檢測頻度過低，設備狀態發生變化后，平臺沒有及時檢測到，特別是隨著聯網設備數量的不斷擴大，這種問題會更加突出。

⑶ 監控資源狀態不完善的問題，其原因是平臺缺少對視頻信號狀態和視頻質量的檢測，不能判斷視頻信號有無狀態，也無法向上級平臺推送正確數據。

2.3 解決的對策

對策主要在兩個層面：一是發現問題，主要是發現上下級平臺目錄和狀態不同步的問題；二是解決問題。

2.3.1 發現問題

⑴ 通過部署三級視頻圖像信息共享平臺的審計網關，主要是對上下級平臺數據庫視圖的審計，可以發現上下級平臺目錄和狀態不同步問題，并及時向管理人員和平臺提供審計的結果；

⑵ 通過對數據庫視圖的審計，數據庫視圖作為數據庫的映射，是和數據庫中的數據始終保持一致的，因此對數據庫視圖的審計是判定目錄是否同步的最佳標準。

2.3.2 解決問題

⑴ 通過聯網運行管理系統上下級數據庫視圖中的目錄資源審計結果，向上級平臺發送提示信息，由上級平臺利用補充的目錄查詢機制進行目錄同步，或啟動定時自動目錄查詢，來保證上下級平臺的目錄和資源狀態下基本同步；

⑵ 通過聯網運行管理系統對平臺中的監控資源進行模擬點播，抓取圖片，分析在線情況和分析視頻質量情況；

⑶ 配置設備運行監測系統，加強對設備在線狀態和視頻信號狀態進行快速檢測，并將檢測結果反饋給各級平臺。

2.4 聯網運行管理系統與設備網管系統的區別

聯網運行管理重點在于多個平臺的跨域平臺網管，而設備網管系統主要部署在單域內，面對的直接是域內設備網管，其主要區別如下：

[序號＼&項目＼&聯網運行管理系統＼&域內監測系統＼&1＼&系統架構＼&依據GB/T28181和DB33/T629聯網技術規范要求的省、市、區縣多個域聯網的架構設計，進行多級分布式部署、計算。＼&一個獨立的域內監測。＼&2＼&監測對象＼&視頻信息共享平臺＼&前端、傳輸、中心設備＼&3＼&監測目的＼&通過監測本級平臺及上下兩級平臺的運行情況，發現聯網運行過程中視頻運行、視頻質量、視頻資源推送的一些問題，促使各平臺盡快修復，提升各級平臺對視頻完整率及資源的有效管理。其監測目的是從下級平臺逐級向上級平臺保證視頻完整率，最終能在頂級平臺保證視頻完整率。＼&實時監測各設備的運行情況，保障本域內的視頻完整率。是聯網運行管理系統的下級系統，能夠對聯網運行管理系統中發現的在/離線設備，能夠快速定位故障是哪個環節出現故障。＼&4＼&監測時間＼&對市級、省級平臺監測，監控點數量大，時間周期長，可一天一次。＼&實時監測，保證視頻的完整率，并能快速診斷鏈路中的故障節點設備，隨時準備聯網運行管理系統的監測。＼&]

3 應用實現

全省公安視頻聯網運行管理系統由省級視頻信息共享平臺聯網運行管理系統（以下簡稱省級平臺運行管理系統）、地市級視頻信息共享平臺聯網運行管理系統（以下簡稱地市級平臺運行管理系統）、區縣級視頻信息共享平臺域內運行管理系統（簡稱區縣級平臺運行管理系統）組成。

3.1 系統整體結構

為實現對省、市、區縣三級共享平臺跨區域可靠、穩定運行，在省級單位部署省級平臺運行監管軟件，在各級視頻信息共享平臺部署平臺運行監測網關，平臺運行監管軟件從平臺運行監測網關獲取被監測平臺的運行情況數據并進行縱向分析，從而實現對全省各級平臺運行情況的動態監測與管理。

三級聯網部署結構圖如圖1所示。

3.2 技術路線

本系統是物聯網技術、云計算技術、視頻監控技術、計算機視覺分析技術、網管技術緊密結合的產物。系統利用物聯網技術實現對聯網設備的運行狀態、運行環境的遠程監測和控制，利用計算機視覺分析技術，對聯網運行的視頻信號源和監控終端顯示的視頻圖像進行自動化分析，對視頻圖像的質量進行檢測和診斷，所有運行監測數據分布式存儲、計算都在平臺運行監測網關（云端）實現，平臺聯網運行管理軟件采用WEBSERVICE REST國際標準作為數據交換接口規范與平臺運行監測網關進行數據交互，實現各類應用。系統基于SOA技術架構設計，方便平臺運行監測網關在縱向上多級聯網擴展，平臺聯網運行管理軟件在橫向上功能深化擴展。

系統邏輯結構圖如圖2所示。

圖2 系統邏輯結構圖

3.3 工作原理

聯網運行管理系統主要用來實時監測入網各級共享平臺的運行狀態，各級聯網運行管理系統由各級平臺運行管理軟件和平臺運行監測網關組成。

⑴ 平臺運行監測網關

平臺運行監測網關在全省分布式部署，每個共享平臺部署一個，主要實現對各級共享平臺的運行情況動態管理獲取、存儲、計算，并為共享平臺運行監管軟件提供數據支撐。所有的動態管理數據的獲取、存儲、計算都在共享平臺運行監測網關中完成。

平臺運行監測網關通過在各級平臺部署SNMP監測單元，實時監測平臺各類服務器和網絡設備的實時運行情況；通過在各級平臺部署數據庫視圖監測單元，實時監測平臺各聯網單元之間的監控點目錄樹資源、在/離線狀態的數據推送情況，審計數據的一致性、及時性和完整性。

⑵ 平臺運行監管軟件

平臺運行監管軟件統一部署在本地，與平臺運行監測網關進行實時數據交互，通過對各類用戶的授權使用，各級平臺的入網注冊管理，平臺服務器及進程的監測管理，共享平臺數據審計管理和視頻抽查點播管理，實現對本市所有視頻信息共享平臺的動態監管。

平臺運行監測網關與平臺運行監管軟件的組成關系圖如圖3所示。

圖3 組成關系圖

4 軟件功能描述

4.1 運行監測網關

運行監測網關技術要求如表1。

表1 運行監測網關技術要求

[

項目 型號＼&技術參數要求＼&單機支持容量＼&支持對一個視頻監控共享平臺的接入審計＼&技術指標＼&嵌入式硬件架構＼&支持WINDOWS和LINUX操作系統部署＼&提供WEB方式的客戶端，提供配置與管理的功能＼&提供WEBSERVICE REST標準接口＼&滿足基于SNMP協議接入各服務器及進程的運行狀態＼&滿足上級部門運行監管軟件對接所需的數據格式及內容要求，提交時間不得≥2秒＼&檢測指標＼&監測周期：可配置，精確到小時＼&監測正確率≥99.9%＼&功能模塊＼&支持對共享平臺的服務器及運行狀態監測：可對服務器的內存、CPU、硬盤、在/離線，服務進程進行實時監測＼&支持對本級及上下級平臺同步運行狀態的監測，其參數有：在/離線，有/無視頻，有/無錄像＼&支持對監控點的視頻質量診斷，如模糊、遮擋、聚變等等＼&支持對視頻信息共享平臺的標準視圖數據接入并存儲＼&支持向聯網運行管理系統提供監控點總數量、在/離線數量，有/無視頻數量，有/無經緯度數量，有/無屬性數量，有/無子屬性數量及明細＼&支持服務器下線，進程下線及超極限等告警信息＼&支持網關在線向聯網運行管理系統注冊＼&支持所有數據基于XML標準格式進行傳輸＼&支持向第三方提供基于Webservice Rest標準接口數據＼&]

4.2 運行管理軟件

運行管理軟件功能模塊如表2。

表2 運行管理軟件功能模塊描述

[一、本域監測模塊＼&1＼&運行監測網關＼&對運行監測網關的狀態，數據庫狀態，遠程視圖狀態，狀態檢測軟件，質量檢測軟件等展示＼&2＼&服務器＼&對視頻監控共享平臺本級相關服務器的CPU，內存，硬盤，運行進程、在線時長等動態監測。拓樸圖、視圖等多種方式展示＼&3＼&監控點＼&視頻在離線/有無視頻監測：對平臺本級監控點的在離線情況，有無視頻情況，有無錄像情況等顯示。餅狀圖、柱形圖、視圖、目錄等多種方式展示＼&視頻質量監測：對平臺本級監控點圖像的遮擋、亮度異常、模糊等進行監測＼&二、本級平臺的監控點數據完整性審計模塊＼&1＼&屬性完整性＼&經緯度信息、屬性信息、子屬性信息的完整性審計＼&2＼&不規范點位＼&編碼等的不規范性＼&3＼&不規范點位匯總＼&各平臺編碼等的不規范性的匯總和明細＼&三、本級平臺監控點運行監測審計模塊＼&1＼&修復審計＼&審計小于1天，1-5天，5-10天等修復的監控點＼&2＼&未修復審計＼&審計剛發現，1-5天，5-10天等未修復的監控點＼&3＼&與視圖在離線狀態一致性審計＼&對視圖和本級的檢測數，在線數，離線數一致審計＼&四、全域共享平臺設備監測模塊＼&1＼&審計網關＼&對各級平臺的審計網關狀態，數據庫狀態，遠程視圖狀態，狀態檢測軟件，質量檢測軟件等顯示＼&2＼&服務器＼&對各級平臺服務器的CPU，內存，硬盤，運行進程、在線時長等動態監測。拓樸圖、視圖等多種方式展示＼&五、全域共享平臺視圖數據的一致性審計模塊＼&1＼&監控點目錄樹＼&檢測下級平臺推送的目錄資源在上級平臺是否一致＼&2＼&監控點在線數＼&檢測上級平臺目錄樹與下級目錄樹一致的視頻監控資源的在線數一致性情況＼&六、全域共享平臺設備真實運行檢測結果的一致性審計模塊＼&1＼&在離線一致性＼&對上級和下級的檢測數，在離線一致性和在離線差異性審計＼&2＼&錄像一致性＼&對上級和下級的檢測數，有無錄像一致性和有無錄像差異性審計＼&七、全域共享平臺視圖數據的推送審計模塊＼&1＼&實時推送＼&以小時為單位上級兩級對比分析目錄實時推送情況＼&2＼&延時推送＼&分析延遲1小時，2小時，3小時才推送到上級平臺的目錄資源＼&3＼&未推送＼&分析小于1天，1-5天，5-10天等還未推送的監控點＼&八、資源管理模塊＼&1＼&資源情況＼&對平臺監控點分布，以資源類型，資源狀態，目標類型，子類型等指率分布。餅圖，柱形圖方式展示＼&2＼&建設情況＼&對平臺監控點新增，移除等顯示，以資源類型，資源狀態，目標類型，子類型等指率分布。餅圖，柱形圖方式展示。＼&九、告警模塊＼&1＼&告警查詢＼&對平臺告警信息以時間，告警平臺，告警類別進行聯合查詢＼&2＼&告警訂閱＼&收看自己訂閱的告警信息。以時間，告警類別進行聯合查詢＼&十、考核報表模塊＼&1＼&日考核報表＼&為每個單位提供監控點運行情況、視頻質量情況、視頻資源推送情況，數據規范情況等等＼&十一、系統管理模塊＼&1＼&組織機構管理＼&對該機構信息的展示。＼&2＼&審計網關＼&對下級注冊網關進行審核＼&3＼&用戶管理＼&對用戶的增加，修改，刪除，設置角色等管理＼&4＼&權限管理＼&對用戶擁有哪些菜單和子菜單的權限＼&5＼&告警訂閱＼&為用戶選擇性設置告警訂閱的信息＼&十二、接口服務模塊＼&1＼&提供各類數據＼&基于WebService 接口服務＼&十三、網站專欄發布模塊＼&1＼&網站專欄發布＼&建立專欄網站，通過后臺的審核，可進行發布，同時也可以相關的一些通知通告等在網站上進行發布＼&]

4.3 部分界面設計

部分界面設計如圖4、圖5、圖6和圖7所示。

5 結束語

公安視頻信息共享平臺聯網運行管理系統的建設具有以下重要的意義：

一是能夠快速響應公安部對全國社會治安視頻監控聯網的工作部署和要求，提升公安科技信息化建設和視頻信息共享平臺建設工作水平；

二是能夠提高全省社會治安動態視頻監控系統聯網運行的穩定性，保障視頻監控資源和跨區域共享和實戰應用；

三是能夠形成行而有效的視頻運行質量評定考核，有力提升視頻監控資源的有效利用率。

通過該系統的使用，將能提高整個系統正常聯網運行率5個百分點，對于投資上百億的平安城市來講，其社會效益和經濟效益是顯而易見的。

圖4 首頁

圖5 目錄資源推送差異拓樸圖展示頁

圖6 服務器實時運行情況監測頁

圖7 資源情況統計分析頁

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