“Y市公共安全視頻監控建設項目(雪亮工程)”運維評估

裴敬芝，劉 琪，王進剛

（湖北省電子信息產品質量監督檢驗院，湖北 武漢 430061）

1 項目情況

1.1 項目簡介

《Y市公共安全視頻監控建設項目（雪亮工程）》（以下簡稱“Y市雪亮工程”）建設方為Y市公安局。該工程于2016年公開招標后開始建設，2016年底順利完成竣工驗收，至今已正常運行近五年時間（以驗收合格作為運維開始時間）。該項目的建成很大程度上完善了Y市社會治安防控體系，實現Y市社會治安防控和城市應急指揮視頻圖像資源的一體化調用和共享。實戰中視頻監控系統在民警辦理重點治安案件中起到了關鍵性作用，覆蓋Y市各個地方的監控攝像機也使罪犯無處遁形，在提高破案率的同時，也對犯罪分子形成了一定威懾力。

因原合同即將到期，為使該項目在合同到期之后持續為Y市治安防控發揮余熱，現對該項目做整體評估以便后期合理規劃運維方案，保證該項目正常運行。

1.2 項目概況

《Y市雪亮工程》主要建設內容為前端視頻監控攝像機2 160個，其中高清槍機1 980個，高清球機150個，制高點球機30個。配套建設項目所需服務器28臺、核心交換機2臺（接入、匯聚交換機不再一一列舉）、存儲設備1套（IP SAN存儲1套3200T）等。

2 評估標準和依據

GB 50348-2018《安全防范工程技術標準》；

GB/T 28181-2016《公共安全視頻監控聯網系統 信息傳輸、交換、控制技術要求》；

GA/T 669.1-2008—GA/T669.3-2008《城市監控報警聯網系統 技術標準》；

GA/T 793.1-2008—GA/T793.3-2008《城市監控報警聯網系統 合格評定》；

GA/T 670-2006《安全防范系統雷電浪涌防護技術要求》；

《Y市雪亮工程》設計文件。

3 評估方法

評估方法主要采用現場評估和數據分析兩種相結合。

因該項目運維團隊已基本掌握項目運行所需各種軟件安裝及配置（有完整SDK開發包），且項目主要平臺軟件為上級統一下發，有專業團隊負責運維。所以本次評估只涉及各種設備硬件可用性評估，不對軟件進行評估。

《Y市雪亮工程》中硬件部分主要為前端采集設備及配套后端服務器、交換機等，還有配套機房建設及傳輸鏈路部分（運營商負責運維，這里不再贅述）建設。前端采集設備及配套后端服務器等會在后面重點分析評估。這里有一點需要建設方注意的是機房UPS電池容量會隨著時間下降，且隨著機房設備的增加（中心機房還會部署其他信息化設備），UPS系統是否能保證整個機房設備在斷電后正常運行。筆者在檢測中就曾遇到過某市出現過因UPS故障，導致停電時中心機房所有設備同時掉電關機，對各種軟件健康產生很大影響，甚至服務不能啟動的問題。

而對于防雷接地問題，經過院檢測人員現場檢驗，機房內防雷接地系統都很正常，且機房防雷接地阻值仍在合格范圍內。對于前端立桿、借桿、壁掛的防雷接地阻值，檢測人員對前端立桿接地阻值按照GB 50348-2018《安全防范工程技術標準》中現行國家標準《計數抽樣檢驗程序第1部分：按接收質量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃》GB/T 2828.1-2012中的一般檢驗水平I要求進行了抽檢，所測阻值較5年前初次檢測時并無多大變化，且都在合格范圍內。

現場評估：檢測人員于2021年9月、10月分兩次前往Y市公安局對該工程進行現場評估，現場評估人員均為檢測經驗豐富、具有大型城市監控聯網報警工程檢測經驗的安防專家、工程師，具體安排如下：

表1 Y市雪亮工程現場評估

數據分析：通過對近幾年《Y市雪亮工程運維日報表》《Y市雪亮工程視頻監控平臺故障記錄表》及相關資料、數據進行匯總、分析（數據分析方法采用現場詢問、統計、對比法、指數分析法、潛在重大故障分析法等）。并于2021年9月組織安防協會專家、高級工程師、評估人員開會討論該項目運行情況。

表2 Y市雪亮工程專家論證

4 工程現狀

檢測人員現場對每一路視頻監控畫面進行在線巡檢，目前該系統整體運行良好，各部分功能運行正常。通過查詢該項目5年來《Y市雪亮工程運維日報表》可以看出該項目前端點位在線率一直維持在較高水平，即使在后期前端攝像機在線率也基本在95%左右。監控攝像機基本能實現對前端現場的監控。配套后端中心設備雖出現過一些軟件/硬件故障，但在運維單位的努力下均能正常修復，未出現過重大故障。各平臺運行正常，視頻存儲天數滿足30天的存儲要求。

前端設備：前端設備主要是各種型號監控攝像機及配套電源適配器、補光燈。通過查詢前端運維記錄自2016年10月起至2021年10月止，因前端設備故障而產生的運維記錄共計145條，這其中大部分故障都是由攝像機、鏡頭、電源適配器、補光燈所引起。除少部分進口攝像機外，后期前端設備運維技術難度較小。

后端機房設備：通過查詢《Y市雪亮工程視頻監控平臺故障記錄表》和系統告警日志可以看出，從2016年10月起至2021年10月止，后端機房設備共產生112條故障/告警記錄。所有故障中服務器故障出現地最多占總故障數的59.8%，服務器故障主要分軟件故障和硬件故障，軟件故障主要是接入服務器、分發服務器、存儲服務器長時間運行導致的程序報錯或者服務不可用，硬件故障主要是長時間、滿負荷運行導致物理機死機或硬盤損壞。其次是如因停電、光纖斷裂、網絡波動導致的故障占24.1%，IP SAN存儲硬盤故障占總故障的16.1%。這其中出現概率較高且較嚴重的幾種故障及原因：

（1）平臺曾幾次出現大面積掉線，經分析可能原因為分發服務器資源分配不均。后期可考慮平均分配各分發服務器所接入的前端視頻路數，且重新設定前端各攝像機定時重啟時間，使前端攝像機分批分時段重啟，避免因大批量攝像機集中在同一時間重啟后重新注冊上線導致服務器瞬間壓力過大而死機。

（2）服務器告警、故障。前端攝像機有定時重啟的設置，每過一段時間就會重啟，但后端機房設備一直處以運行狀態，且基本為滿負荷運轉，出現故障/告警的次數越來越頻繁。公安部門后期在服務器上又增加了一些其他應用，導致服務器壓力增大，告警增多。

5 項目評估

受Y市公安局委托對《Y市雪亮工程》進行評估，該項目建成后已平穩運行超過5年時間。

通過現場對該項目運行狀況進行評估和對現有運維團隊提供的相關資料（系統日志、運維日志、報表）進行分析，該工程目前運行良好，在保持良好的運維服務體系情況下該系統還可正常運行3年以上。但隨著時間的推移，設備加速老化，不管是前端采集設備還是后端各種服務器、交換機、存儲設備出故障的頻率越來越高。需要注意的是項目中部分設備為進口產品，市局運維專班已無備件，設備出現故障故障后，一般采取寄回原廠返修，但返修成本較高。下面分別就前端采集設備和后端機房設備分開進行評估，以便后期運維團隊有針對性地制定運維方案，保證系統正常運行。

5.1 前端設備

前端采集設備主要是各種型號的攝像機，這其中數量最多的是高清槍機，高清槍機1共計1 500臺，由于是純國產設備，運維不受影響。但高清槍機2（480個）、高清球機1（150個）、制高點球機2（30個）由于是進口設備，且為5年前采購的產品，很多型號已經停產，且當時采購的備件已經用完。受外部環境影響，同型號產品很難繼續采購，正常運維存在一定困難。

建議可以按前端設備總數的5%采購備件。綜合考慮性價比采購進口備件，若性價比較低，則可采用國產設備替換。現在全球排名前二的安防設備廠商海康威視、大華股份均為中國企業，其前端攝像機性能指標均可以達到或超過進口設備，且其編解碼芯片大多為華為海思自研，安全性更高，完全可以實現對進口設備的替代。

表3 本項目主要進口設備

5.2 后端機房設備

后端機房主要設備除IP SAN為美國M公司生產外，其他均為國產設備，運維技術難度較小。綜合分析近5年的系統運行情況，服務器、交換機、磁盤陣列均未出現過重大故障，主要問題是這些設備經過近5年的不間斷運行，設備老化嚴重，且后期公安部門又在服務器上掛載了一些其他服務，導致服務器壓力較大，且項目當初建設時服務器配置較低，存儲空間不足，也導致系統出現告警。

后期運維建議按后端機房設備總數的5%采購備件（第一年5%，逐年按5%增加），并將現有服務器存儲空間擴容，以增加現有服務器有足夠的存儲空間來保存系統運行產生的各項重要數據。

M公司是美國的一家信息存儲公司，因受外部環境影響該設備有很大可能出現斷供。而本項目IP SAN硬盤均為進口設備，在經過長時間不間斷運行后，后期硬盤出現故障的概率會越來越高，從圖1可以看出2016、2017年出現故障的硬盤數量為0，而2018、2019、2020年出現故障的硬盤分別為2塊、3塊、5塊，而2021年還未到年底出現故障的硬盤已經達到8塊。雖然在更換故障盤后磁盤陣列還可以正常運行，但長期不間斷地對硬盤進行讀寫操作，會導致出現故障的硬盤越來越多。因此建議盡快按IP SAN硬盤總數的5%（第一年5%，第二年10%，第三年逐年按15%）采購備件，以備硬盤出現故障后及時更換，以免數據丟失或導致更嚴重的后果。極端情況下原廠硬盤無法采購可按以下方案保證視頻存儲時間。

圖1 IP SAN硬盤出現故障次數

方案1：在硬盤不能保證視頻存儲30天的情況下可以適當降低碼流來節省存儲空間保證30天歷史錄像的存儲。如將所有點位碼流由4M/s降低為2M/s可以節約一半存儲空間。在前端設備已經使用了5年監控畫面質量降低的情況下，適當降低碼流對畫面影響較小。

方案2：降低部分次重要監控點位的碼流，來優先同時保證重要監控點位畫質和30天存儲時間兩項指標。

方案3：減少存儲時間，碼流不變將30天存儲時間減少為20天，以保證監控畫面質量。

以上3種方案建議優先降低碼流保證所有監控點位30天存儲時間，在后期硬盤損壞較多，降低視頻碼流也不能保證20天存儲時間的情況下可以減少次重要監控點位存儲時間，來保障重要場所監控點位。

《Y市雪亮工程》經過長時間不間斷運行各種設備老化嚴重，合同到期后，后期運維團隊如何保證該項目正常運行顯得尤其重要。雖然對該項目做了全面評估，但還有以下風險點值得注意：

（1）2019年DH公司已中標全省視頻共享平臺，屆時所有視頻共享平臺都將更換為DH視頻共享平臺，而Y市公安部門正在使用的HX視頻共享平臺可能停止運維服務。

（2）建議定期邀請UPS廠家或檢測機構對UPS系統性能進行檢測，若其只是容量下降導致備用時間縮短，增加電池即可，若是因為設備增加導致負載過大，已不能保障機房內設備斷電后的正常運行，建議更換UPS系統。