公安視頻資產綜合管理系統IRDC的研究與實現

宋雪 喬曉翔

摘? ?要：文章旨在討論建設資源綜合管理中心（IRDC）對資產生命周期、資產動態應用數據和資源（業務、人員和資源）動態關系，實現資源屬性動態管理、配置、資源關系變化管理、資源拓撲和資源定位。IRDC支持與資源檔案管理（一機一檔）數據同步，整合公安視頻聯網應用相關數據，對外提供標準資源服務接口，共享資源，為其他視頻應用系統提供數據基礎。

關鍵詞：CMDB;IRDC;公安視頻運維

中圖分類號：TP274.2? ? ? ? ? 文獻標識碼：B

Abstract： This paper aims to discuss the Integrated Resource Management Date Center （IRDC）， which manages the asset life cycle， asset dynamic application data ，resource （business， personnel and resource） dynamic relationships， and realizes resource attribute dynamic management， dynamic configuration， dynamic relationships-management， and resources. Topology and resource positioning， synchronous resource file management （one machine and one file）， integrate all data of public security video networking applications， provide standard resource service interfaces， share resources， and provide data foundation for other video application systems.

Key words： CMDB;IRDC;public security video operation and maintenance

1 引言

視頻監控聯網應用逐漸成為智慧城市、平安城市以及智能交通發展的主要技術支撐。隨著人臉識別與車牌識別技術的廣泛應用，公安信息化與智能化水平大幅度提高，城市公共安全更有保障。但隨之而來的問題也不容忽視，視頻監控系統越來越龐大，維護成本急劇上升，如何確保已投入使用的視頻監控前端在線并圖像完好，保證其充分發揮打擊破案、維穩反恐、治安管理、服務民生的作用，成為了新的難題。隨著視頻監控系統的建設，監控前端數據量呈指數爆炸增長，特別是隨著基于深度學習的視頻智能分析技術的快速發展，車輛、人臉 、人像等結構化描述信息呈爆炸式增長。同時，視頻大數據有別于互聯網大數據，實時回傳大量音視頻數據，需關聯大量業務數據，數據之間關系復雜，關系型數據庫已經遠遠滿足不了監控系統大容量、高效快速的業務需求。

2? 研究背景

2.1 視頻資源管理需求

（1）資源種類繁多，一機一檔難以實現。在公安視頻建設時期，公安視頻監控系統采用的是分期建設、實施、驗收的策略，這就造成了建設期較為久遠的前端攝像機基本屬性信息丟失，檔案資料缺失;處于建設期的視頻點位，因建設規模較大，缺乏統一的檔案采集標準，資料不夠詳盡，造成運維過程中檔案難以查找，維護效率不高。

（2）建設周期長，廠商眾多。視頻監控系統建設期較長，建設平臺的種類和數量較多，承建廠商情況復雜。城市視頻監控建設是一個長期性、持續性的過程，這使得資產的全生命周期管理也成為一項長期、復雜的工作。

（3）資產管理手段落后，主要依賴人工，信息化程度不高。在視頻建設初期，普遍缺乏管理經驗和管理手段，各類問題層出不窮。跨平臺、跨企業進行運維的方式導致管理分散，工單派發、信息的傳達依靠人工任務單和電話，信息溝通渠道不夠流暢，嚴重滯后，運維效率低下，導致視頻監控系統使用效果大打折扣。

2.2 CMDB在資產管理中的應用

CMDB（Configuration Management Data Base），又稱配置管理數據庫。它既是IT基礎架構庫（ITIL）標準體系的核心，又是運維的基礎核心系統。CMDB通常位于整個運維自動架構的底層，在運維自動化體系中，所有流程所需要使用的配置信息都將通過CMDB來進行獲取，在獲取信息的過程中起到了極其關鍵的作用。

CMDB是通用性配置管理數據庫，在各行業、各領域的應用過程中，須結合具體業務特點進行建模，完成通用向專用的轉化。在視頻監控資產管理業務中，CMDB要結合前端攝像機、卡口攝像機以及相關物聯網設備特征設計資源管理模型，解決視頻相關資產在管理中的突出問題。

2.3 視頻資產管理現狀

《關于進一步加強公安機關視頻圖像信息應用工作的意見》中要求：到2017年底，一類視頻監控點和公安機關自建的其他視頻監控系統聯網率達到100%，前端攝像機“一機一檔”建檔率及點位地理信息標注率達到100%;到2020年，二類視頻監控點和確有必要聯網接入的三類視頻監控點聯網率達到100%，前端攝像機基礎信息建檔率達到100%。《關于加強公共安全視頻監控建設聯網應用工作的若干意見》也對攝像機檔案信息做了相關要求，到2020年，基本實現“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”的公共安全視頻監控建設聯網應用，在加強治安防控、優化交通出行、服務城市管理、創新社會治理等方面取得顯著成效。

通過建設標準統一的“一機一檔”管理系統，開展公安視頻監控攝像機基礎信息采集建檔工作，為視頻監控日常管理、宏觀規劃和實戰應用提供快速、準確、翔實的基礎數據。完善長效的數據采集、上報和快速更新機制，實現視頻監控資源基礎數據的級聯匯聚和同步更新，充分滿足公安視頻圖像信息管理、應用對監控資源基礎數據的需求。“一機一檔”數據主要定位于服務視頻監控資源的管理與應用工作，這里的管理也可視為一種特殊的應用，一是對前端設備實現從“出生”到“死亡”的全流程、“戶籍化”管理;二是可以客觀反映各地前端點位建設情況，有效支撐視頻監控建設聯網的合理布局與長期規劃;三是可為運維平臺的資產建檔、設備巡檢、工單上報等管理維護業務提供數據支撐，也為攝像機的安全準入提供基礎數據;四是輔助上級公安機關對各地建檔要求和建檔質量開展有效把控與監督。

在現階段，“一機一檔”系統仍然面臨許多技術難點，主要在兩個方面。一是可擴展動態資源管理技術。在檔案信息采集和建檔過程中，包含的資產類型過于單一、資產相關信息格式固定不易實現擴展、數據在支撐后期應用中，靈活度不夠成為制約檔案數據應用場景的關鍵因素。二是資產生命周期全管理，實現前端設備從“出生”到“死亡”的全流程、戶籍化管理。為進一步擴展資產信息，主流運維管理平臺設計了資產管理功能，加入資產生命周期管理，但仍然無法解決視頻資產資源關系管理難題。資產管理是以資產生命周期為核心，實現對資產的全生命周期管理。主要功能包括固定資產管理查詢、資產統計分析、固定資產維護、庫存資產管理、已報廢資產管理、資產管理配置與管理，實現將資源管理、資產管理及系統綜合管理緊密結合，可實時查看資產的相關信息、運行狀態。管理人員可以通過資產管理模塊對資產的使用狀況、過保情況、在線情況等進行查看，支持出入庫、盤點報廢、維修、借用歸還等資產業務;支持運維文檔管理，便于運維單位定期提交運維周、月、季應急響應和重大安保相關報告，支持通知公告功能，便于運維人員在手機端查看運維工作的更新要求。

3 IRDC研究與設計

IRDC采用基于CMDB和圖形化數據庫，不僅實現了資產信息靈活可擴展、資產關系可動態監控配置、資產種類靈活擴展等核心管理功能，真正做到了任意與視頻相關聯的資源，只要能夠被定義即可作為資源數據進行管理，如圖1所示。

IRDC借助圖形數據庫技術和CMDB的組織設計理念，對設備的設備 ID，設備類型，設備廠商，建設情況（投資額、招投標、管理等），地理位置及建設時間，經緯度，設備型號，供電環境及拓撲，網絡拓撲，質保期限，維護單位，維護聯系人及聯系方式，承建廠商，施工單位，驗收單位及正式啟用時間，設計壽命等基礎臺賬和工程檔案資料等相關信息進行有效管理。

3.1 功能架構設計

（1）資源配置主要包括資源類型管理、資源屬性池管理和各類資源屬性配置功能。

（2）資源采集主要包括行業標準接口、SNMP協議、自定義接口和人工集中方式。

（3）資源及關系管理主要包括資源的生命周期管理、基本信息維護和資源間的關系動態管理。

（4）資源應用主要包括資源共享、資源拓撲、統計分析等應用，功能架構如圖2所示。

系統由統一服務、應用管理、基礎組件和底層支撐四層結構組成。

統一服務層：通過Web服務形式，向外部提供資源采集、發布、共享等應用服務。

應用實現層：主要包括資源的配置管理、資源采集、資源管理、資源關系管理和資源應用等功能實現。

基礎組件層：應用實現的基礎，主要包括采集組件、異構數據庫管理組件、報表定制組件、可視化展示組件、日志組件和安全組件等公用基礎組件的實現。

底層支撐層：系統的業務整合、數據展示、數據存取等技術支撐環境。

3.2 視頻資產數據建模

傳統的資產管理系統在數據初裝后，無法應對后期復雜多變的擴展需求，更無法提供大量關系運算服務，而資源又是安防應用的基石，故迫切需要類似IRDC，能適應資源變更，能提供復雜關系運算的綜合數據平臺。CMDB基于配置的資源庫，在實際引用過程中，仍然要依據真實場景建模，滿足業務場景需求和用戶的真實需求。IRDC即在CMDB的基礎上實現了對視頻資產的建模管理。建模分為兩個部分：一是資源基本數據信息分類、配置與管理;二是根據資產的關聯關系，生成邏輯拓撲結構和物理拓撲結構。

（1）建設模型

建設模型利用視頻點位的絕對地理信息（GIS坐標）將點位還原到地圖上，通過重點場合的絕對地理信息，分類管理攝像機的場景類型，如圖3所示。

《公共安全重點區域視頻圖像信息采集規范》（GB37300—2018）對公共安全重點區域采集部位做了明確的規范和定義。建設模型中，根據重點采集部分的定義做了相對地理信息的分類模型。

公共安全重點區域視頻圖像信息采集部位分為重點公共區域的采集部位和重點行業、領域涉及公共區域的采集部位，如圖4所示。

（2）資源模型

IRDC中的資源類型可實現自定義，在創建時需要為資源以及資源屬性組件資源模型。本文以前端攝像機為例，闡述資源模型的建立過程。

IRDC設計多個一級屬性，例如物理屬性、地點屬性、時間屬性及管理屬性等緯度。在一級屬性下面又分為二級屬性，例如地點信息可以分為絕對位置信息與相對位置信息。在二級屬性下，會劃分更為細致的屬性字段，標識攝像機的各類屬性數據。與前端攝像機類似，其他資源也按照相同的規章分類，如圖5所示。

（3）關系模型

在安防領域，存在大量依賴資源關系運算的業務應用（例如運維業務中的設備故障分析定位，需要設備方位鏈路及關系拓撲圖;技偵業務中需要快速獲取給定點位線路上的監控設備等）。IRDC具備提供資源關系定位、關系拓撲抓取和關系鏈路分析的功能，能為資源定位類應用提供很好的支持。各類資源經過屬性分類分級管理后，將關聯屬性信息進行處理，具有相同屬性的各類資源關系相整合，構建關聯關系圖譜，如圖6所示。

4? IRDC應用及成果

IRDC在“一機一檔”的基礎上構建全面的資產庫，實現各類前端感知設備、后端IT設備軟件基礎平臺及相關應用資源的全生命周期管理。通過對建設模型、資產模型及關系模型的管理，實現資產建檔管理的規范化，支持資產庫數據準確性核驗，保障全網唯一的精準數據源，如圖7所示。

一個數據分析過程往往需要訪問多個數據庫，耗時較長。為了實現分析過程快速化，需要優化設計。通過建立統計中間表、利用“矩陣+樹型”遍歷算法，可實現數據分析快速化的目的[2]。IRDC采用圖數據庫技術，實現配置管理數據庫模型，基于CMDB模型、J2EE等技術，實現的資源結構、資源關系可靈活動態配置管理的資源綜合數據服務平臺。

4.1 動態配置管理技術

IRDC的配置管理模塊通過資源屬性、資源類型、資源結構、資源關系的動態配置管理，實現了資源生命周期的動態管理，確保平臺支持任何資源類型，可應對任何后期變更，真正的做到“一次建設，到處可用”“用戶自用，零開發擴展”。

通過資產動態配置管理技術，可以實現全局資產屬性的動態擴展與同步。當業務場景發生變化時，向全局廣播業務增加屬性字段，即可實現業務字段增加，簡化了字段同步更新步驟，極大地提升了整體效率。

4.2 海量關系運算

在公安視頻資產管理應用中，存在復雜的關系運算，特別是大深度的關系運算。如果利用傳統數據存儲技術，復雜的深度關系運算很難運行。IRDC使用圖數據庫存儲屬性、資源類型和資源關系，借助圖數據庫先天的處理復雜、大深度圖關系的技術優勢，解決了這一難題。

在IRDC 中，常用的資源關系模型計算的場景是根據視頻設備編碼及錯誤信息找到相關聯的傳輸鏈路，分析鏈路的整體運行狀況并定位故障點。在此應用模型中，傳統的技術在獲取鏈路節點深度信息的算法上非常低效，導致運算時效性較差且耗費的資源較多。IRDC解決了這一難題，通過構建圖形數據庫和三種模型，僅需利用CQL快速檢索語句即可實現復雜關系運算，如圖8所示。

5 結束語

公安視頻資產綜合管理系統（IRDC）對視頻運維體系涉及的前端攝像機、硬件基礎設施、軟件資源、應用資源、業務關聯資源等基礎數據構建綜合資產庫，實現資產與業務相關聯、資產與數據相關聯、資產與應用相關聯、資產與管理相關聯。通過構建資產之間的建設模型、資源模型、關聯關系模型，逐步實現各類資產的規范化、精細化管理水平。同時，IRDC可實現資產類型，資產屬性的靈活擴展，做到一次建設，靈活使用。

參考文獻

[1] 羅由平，李麗娟，周召敏，張恒，秦大淼.視頻圖像系統運維智能檢測應用[J].電子質量，2014（3）.

[2] 白喆旻.平安城市視頻運維建設方案[J].中國集體經濟，2014（01）：82-83.

[3] 楊小嘩.IT 運維管理平臺的設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2011.

[4] 肖力，王津銀，陳立軍.一線運維專家的運維方法、技巧與實踐[M].云技術社區.

[5] 戚偉強，沈瀟軍，洪建光，龔小剛，徐柳婧.基于ITIL的電力信息自動化運維體系研究[J].現代電子技術， 2017，40（03）：153-156.

[6] 垡玨.基于ITSM資產管理系統的設計與實現[D].天津：南開大學，2011.

[7] 黃長瑛.RFID IT 資產管理新模式[J].網管員世界， 2009（11） .

[8] 李衛，李濟漢，張云勇，汪芳.電信運營商云計算體系架構思考[J].電信科學，2013，29（03）：123-127.

[9] 佟大柱.基于信息安全視角下的智慧城市建設研究[J].網絡空間安全，2019，10（02）：1-4.