基于視頻監控的移動巡邏接處警系統架構設計

劉向榮，農忠海，陳 雅

(1. 廣西警察學院,南寧 530000；2.廣西公安計算機通訊技術研究所,南寧 530000)

基于視頻監控的移動巡邏接處警系統架構設計

劉向榮1，農忠海2，陳 雅1

(1. 廣西警察學院,南寧 530000；2.廣西公安計算機通訊技術研究所,南寧 530000)

目前，全國公安機均基于110電話接處警系統開展接處警工作，巡邏工作則根據民警個人經驗開展。近年來建成的各類業務系統為改進110電話接處警系統提供了技術基礎。系統經試點應用，確實提升巡邏及接處警效率與能力，本文介紹和探討系統的基本架構與功能。

巡邏；接處警；視頻監控；移動警務

1 引言

隨著人口流動呈常態化,交通便利,社會治安形勢日趨復雜,特別是各地暴恐案件的多發突發,對公安警務工作模式的變革提出了要求,迫切需要建立新一代的巡邏接處警和指揮調度模式。

近十年來,公安各業務工作基本實現了信息化,特別警務信息綜合應用平臺、警用地理信息平臺（PGIS）、圖像信息綜合應用平臺、移動警務平臺等平臺系統的建成[1],使公安日常警務工作中產生了大量的業務信息數據,同時“部門間信息共享平臺”整合了大量的外部數據資源。這些為改進110電話接處警系統提供了技術和數據基礎。下面介紹運用視頻監控技術和移動警務技術,對現有相關業務系統和海量數據進行資源整合,構建基于視頻監控的移動巡邏接處警系統。

2 總體架構設計

基于視頻監控聯網系統,利用PGIS/GPS定位、移動警務,將處警應用、監控視頻、智能檢索、人像識別、移動警務等應用進行整合,建設一套綜合受理110/119/122報警和處理警情及巡邏任務的移動巡邏接處警系統。系統總體架構如圖1所示。

圖1 總體架構圖

2.1 系統組成

（1）網絡：運營商公網、接入區網和公安內網共三個區域。三家運營商公網通過三根專線將報警電話的位置信息經過接入網關匯集到前置定位服務器。移動警務系統所用網絡是通過VPN技術在運營商公網上建設警務專網。接入區網是為了確保運營商公網的數據能實時傳輸匯集,再經由安全邊界接入平臺單向導入公安內網電話定位服務器。[2]以避免安全邊界接入平臺的延遲問題,并通過接入網關匯聚三家運營商的網絡和控制網絡訪問權限。

（2）巡邏接處警服務器：部署巡邏接處警系統,系統整合移動警務系統、PGIS、警綜系統、位置服務系統、110接處警系統、視頻監控系統、報警定位系統、人像識別系統、請求服務系統、短信系統等多個業務系統。[3]包含：接處警、指揮調度、移動處警、警情熱點、巡邏排班、應急預案等功能模塊。

（3）電話定位服務器：運營商將報警號碼、移動警務號碼等位置信息（含經緯度信息或固定電話開戶信息）實時推送到前置電話定位服務器,再經由安全邊界接入平臺單向導入公安網內的電話定位服務器,以供巡邏接處警系統調用。

（4）MQTT服務器：消息隊列傳輸服務器,集成系統與移動警務終端之間的消息收發傳輸服務。

（5）視頻服務器：全省聯網的視頻圖像聯網平臺,通過調用視頻服務器可全省的視頻監控圖像、會議終端等各類視頻圖像資源。

（6）數據庫：包括巡邏數據庫（移動警務手機即時位置數據、移動警務手機軌跡數據、移動警務手機狀態信息數據）、110警情數據庫、警員數據庫（機構信息及警員信息數據）。

2.2 數據交互流程

電話定位數據流：報警人通過電話撥打110；前置電話定位服務器針對每次報警將報警人的號碼和接警坐席號碼傳輸到電話定位服務器；巡邏接處警服務器將輪詢電話定位服務器中的數據,獲取到新的報警信息推送到對應的坐席；巡邏接處警服務器通過調用定位服務器接口查詢定位信息,并把結果推送到接警臺。

前置電話定位服務器與電話定位服務器交互采用基于TCP/IP、UDP/IP協議棧的Apache Mina Server網絡通信應用框架,mina提供事件驅動、異步（mina的異步IO默認使用java nio作為底層支持）操作編程模式,mina同時提供了網絡通訊的server端、client端的封裝,前置電話定位服務器與電話定位服務器通過Mina建立session通道傳輸數據,電話定位服務器再將號碼信息通過comet發送到前置電話定位服務器,以便讓前置服務傳送到運營商進行號碼定位。

電話定位服務器與巡邏接處警服務器交互采用web推送技術的comet網絡推送框架,使用HTTP長連接作數據傳輸通道,電話定位服務器在其數據發生變化時comet主動以異步的方式向巡邏接處警服務器推送數據。前置電話定位服務器與運營商交互采用TCP/IP網絡通信協議。

2.3 數據安全及靠性性設計

為確保數據在移動警務接入網和公安內網之間傳輸的安全性,確保數據庫服務器和關鍵應用服務器的高可用性和可靠性。針對每個電信運營商都有一臺前置接口服務部署在前置電話定位服務器,前置接口服務部署在刀片服務器集群構成的VMware vSphere虛擬化平臺上。數據庫采用2個節點的Oracle RAC,Web應用程序部署在VMware vSphere虛擬化平臺上,利用VMware vSphere HA的高可用確保應用系統的高可用和高可靠。前置接口程序通過移動警務VPN專網寫入數據庫,電話定位服務器與前置電話定位服務器通過讀寫和監聽數據庫完成交互。移動警務VPN專網經省廳安全邊界接入平臺接入公安網,可配置策略,限定可以訪問數據庫的前置接口服務器。電信運營商定位平臺與前置電話定位服務器綁定,確保別的機器無法訪問。

系統各個接口程序采用資源訪問控制,資源訪問控制分為服務端和客戶端訪問控制兩個層面。接口程序既是服務端也是客戶端。對于電話定位服務器而言,前置接口程序是客戶端,所提供的操作界面僅僅顯示接口調用信息,而不提供執行定位的功能組件和操作界面,使得前置接口程序只能通過API調用。對于后置接口服務器而言,前置接口服務器是服務端,程序具有鑒權功能,服務端的每次調用都必須通過鑒權。后置接口程序的設計也是類似的,只是后置接口服務器對于前置接口服務器而言是客戶端,而對于Web服務器而言是服務端。

3 系統功能

本系統通過對巡邏和接處警信息的采集錄入、排班,結合PGIS/GPS車載及單兵定位系統,實現扁平化指揮和快速警力調度。系統將警員巡邏、接處警、人事情況、執勤裝備、執勤警務區等信息統籌安排。通過移動警務系統,隨時可查看警情現場視頻,提高各警務部門的快速響應和協同處理能力。[4]系統主要實現報警接入、接警臺接處警、警情熱力分布、巡邏排班、應急預案、移動警務終端處警等六大功能。

（1）報警接入。作為系統的預處理模塊,與現有報警平臺接口對接,過濾出報警電話生成警情,供后續派警等處理流程。功能包括電話上下崗功能、報警電話過濾、短信報警、人工報警、電話定位服務器報警。

（2）接警臺接處警。處理接處警各個環節的工作,實現警情從始至終的全程跟蹤,實現接警員高效派警、實時掌控警情狀態以及事后查詢警情等。功能包括指定派警、周邊警力派警、多警員派警、警情通知、單位派警、電話派警、人工警情派警、攝像頭視頻查看（圖2）、攝像頭視頻的綁定及推送、視頻自動上大屏等。

圖2 攝像頭視頻查看

（3）警情熱力分布（如圖3所示）。通過抽取警綜平臺的案件數據和本系統采集的警情,可對警情和案件發生的地點頻率形成點密度熱力圖,將這些歷史案件的熱力圖上圖后可以為案件分析提供歷史參照和對比依據。通過對警情在地圖上的直觀展示,可以方便的了解轄區內警情發生的類別、發生的地點等情況,方便對轄區警力部署及聯防布控等措施提供科學根據。

圖3 警情熱力分布

（4）巡邏排班。根據警情熱力分布情況,以及轄區民警實際情況,制定民警的巡邏時間和巡邏線路,使巡邏更有針對性,民警在巡邏過程中打卡,可監督民警工作,提高工作效率。

（5）應急預案。為重大案事件制定快速行動預案,大大的節省了將警情傳達到大批量的作戰民警所需時間,提高了響應速度。

（6）移動警務終端處警。民警使用移動警務終端處理與查看警情信息。確保處警過程高效、處警過程中的協作、處警反饋的有效,以及處警過程中對指揮中心的可監控性。功能包括：處警狀態回傳、處警員即時位置信息上傳、聯系報警人、查看視頻、警情通知、領導終端派警、多人處警的協調、處警在線查證、處警人像比對、處警預案、信息采集、處警反饋、警情退單、巡邏打卡（如圖4所示）。

圖4 移動警務終端巡邏打卡

以群眾報警為例,其業務流程為：

（1）110中心接警人員接到報警后,將警情錄入系統,接警員通過系統從電信運營商獲取報警人員的坐標,并通過PGIS平臺接口把相關的報警地點展現在接處警客戶端上,同時顯示周邊相關的攝像頭信息、警力分布信息,進一步還可以通過警綜平臺查詢報案人關聯信息,調用視頻服務器接口調用安發地點附近的監控攝象頭信息,推送警情給處警民警。

（2）處警人員通過移動警務終端通知接警員已經出發,到達現場后,對現場進行拍攝把相關的警情以文本、語音、圖片、視頻等方式反饋給接警人員。

（3）接處警中心把相關的警情信息發送到值勤警員的移動警務終端。

（4）接處警中心通過值勤警員的移動警務終端收集各種處警信息,如現場視頻圖像、巡邏軌跡、轄區案件數據、案件處理情況等。

（5）轄區負責人通過巡邏接處警系統實時了解轄區內的警力分布情況,對警力進行調整優化或設定觸發條件自化警力優化,如案發頻率、警力配比、案件級別等觸發條件。

4 系統性能特點

系統在河池市公安局試點應用半年期間,每日使用系統進行巡邏排班、接處警和指揮調度工作,已經接警四萬多起,處理有效警情八千多起。從應用情況看,系統有以下特點。

（1）接警信息更精確和豐富。接警人員接到報警后,從電信運營商獲取報警人員的基本信息、定位數據,通過PGIS快速定位報警人位置,更準確了解事發地點的地理信息及周邊警員、警車、攝像頭分布情況。可調用周邊攝像頭,了解事發地點的實時情況,接警員可將文字、視頻等警情內容推送到周邊警員的移動警務終端,還可通過PTT群組對講快速調動警員安排處警。

（2）處理警情更及時、反饋信息更客觀和全面。處警員通過移動警務終端接到警情后,根據接警人員推送過來的定位、視頻等信息,快速出警。處警員到達事發地點時,在移動警務終端上的PGIS地圖上標注更準確的事發地址,拍攝現場圖片、視頻、處理結果回送給指揮調度中心,實時反饋處警信息。實時了解周邊可以協調的警力,道路情況,處理警情更及時、更透明反饋信息更客觀和全面。

（3）指揮協調警力更高效、更靈活、更科學。處警反饋的信息更全面、更客觀、更實時,所以能根據案件類別、重要程度有選擇的把案情推送給各級領導,各級領導層亦能通過移動警務終端或在指揮中心隨時隨地的對轄區進行更精確的把控,還可以了解歷史或當天轄區內的案件數量、已經處理、正處理、尚未處理的各種案件信息。系統通過可視化的方法,展現各種警力資源,達到全方位一體化的指揮決策。

（4）更科學合理部署巡邏警力。系統提供歷史警情的查詢功能,在PGIS地圖上通過不同染色展示警情熱點區域,以便民警快速了解轄區內案情發生數量及警情高發區域,以更科學合理地根據熱點區域增配巡邏警力；通過PGIS和GPS技術相結合,可把警員和警車的行動軌跡在電子地圖上顯示出來,對警員及警車的歷史軌跡進行收集,對警車的巡邏區域進行記錄標識,結合警情熱點區域,對巡邏區域和線路提供更科學的決策參考。

（5）資源整合、減少重復工作、業務能力提升。系統通過整合警綜平臺、圖綜平臺、110平臺、PGIS平臺的資源,減少系統之間交互信息的重復手工工作,進一步的提升業務能力。

（6）系統角色清晰、推送信息更準確。系統角色分類清晰、權限訪問分類明確,依據警情性質準確把信息推送給民警,形成以民警為中心的信息推送方式。

5 結束語

基于視頻監控的移動巡邏接處警系統,通過整合了當前已建設的業務系統,豐富了巡邏接處警工作的技術手段,特別通過視頻可隨時查看現場警情,極大方便了溝通、取證等工作,提高了工作效率和能力。但其他系統穩定性直接影響到本系統的穩定性,整合系統越多其可用性越低。[5]整合多系統數據資源,數據得到了綜合利用,但是各系統的數據質量將嚴重影響到本系統的業務應用。在試用本系統過程中呈現出了系統穩定性和數據質量控制上的不足,下一步如何在這兩方面改進,是一個系統性的問題,包括技術標準規范制定和確保標準得以執行的機制體制。

[1]粟雪丹．基于SOA架構的社區警務管理系統研究與實現[D]．湖南大學, 2014

[2]陳浩鑫．城市治安視頻監控系統設計與實現[D]．湖南大學,2014

[3]李昌忠,周大良,王生,余兵．基于PGIS的社區警務管理系統研究和實踐[J]．現代測繪, 2010.5. P24-P26

[4]李艷芳．基于PGIS平臺的新型自動化勤務管理系統的設計與實現[J]．警察技術,2011.5

[5]農忠海,韋繼良,楊羅．公安軟件需求分析探討[J]．警察技術,2015.5

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.12.009

TN915.85，TN915.81 文獻標示碼：A

1672-7274（2016）12-0035-04

本文為廣西科學研究與技術開發計劃項目“基于大數據云計算和移動警務的智慧化警務工作平臺的開發和示范” [編號：桂科攻1598017-2]的研究論文。

劉向榮,男,1963年生,高級工程師,大學本科,畢業于重慶郵電大學,現工作于廣西警察學院,研究方向為公安信息化、安防工程。農忠海,男,1982年生,工程師,碩士研究生,畢業于北京交通大學,現任廣西公安計算機通訊技術研究所信息開發研究室主任,主要從事公安信息化系統設計開發與管理工作。陳 雅,女,1986年生,講師,研究生,畢業于廣西師范大學,現工作于廣西警察學院,研究方向為計算機應用技術。