多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺的構(gòu)建

安徽創(chuàng)世科技股份有限公司 萬海峰 錢樂 鄭昆華

多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺包括總站4G/5G無線圖傳綜合管理總平臺、多個支隊(duì)4G/5G無線圖傳綜合管理子平臺以及無線圖傳設(shè)備。將子平臺統(tǒng)一接入總站總平臺，同時將原有圖傳設(shè)備全部劃分接入各自子平臺，然后通過子平臺統(tǒng)一級聯(lián)到總站總平臺，總站統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一調(diào)度，支隊(duì)平臺獨(dú)立分管分控，滿足第三方設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入，滿足未來5年無線圖傳設(shè)備的不斷接入。

1 平臺建設(shè)的背景介紹

無線圖傳是高清音視頻無線傳輸?shù)暮喎Q，車載執(zhí)法記錄儀、單兵圖傳應(yīng)急處突裝備、邊防查緝車、便攜手提箱、無人機(jī)圖傳終端及4G智能型執(zhí)法記錄儀等各類移動音視頻圖傳設(shè)備通過無線圖傳技術(shù)接入無線圖傳綜合管理平臺，執(zhí)勤人員通過訪問平臺，互通信息,實(shí)現(xiàn)對安防設(shè)備的調(diào)度[1]。

基于3G/4G公網(wǎng)圖傳的車載執(zhí)法記錄儀、單兵圖傳應(yīng)急處突裝備、邊防查緝車、便攜手提箱、無人機(jī)圖傳終端及4G智能型執(zhí)法記錄儀等各類移動音視頻圖傳設(shè)備，應(yīng)對了邊境多種執(zhí)勤、處突需求，克服了視頻會議和監(jiān)控設(shè)備受有線網(wǎng)絡(luò)限制，衛(wèi)星圖傳費(fèi)用高、便攜性差、微波圖傳距離短等缺點(diǎn)[2]。3G/4G無線圖傳綜合管理平臺在邊防總站指揮中心建設(shè)一套總平臺，并通過安全接入網(wǎng)閘接入公安網(wǎng)，其他支隊(duì)單位通過劃分權(quán)限賬戶接入，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互控。隨著一線抵邊執(zhí)勤執(zhí)法人員進(jìn)行大批擴(kuò)充，同時總站通過信息化手段加大了支隊(duì)及各級檢查站的信息化設(shè)備投入，以及針對5G終端設(shè)備的升級接入，3G/4G無線圖傳綜合管理平臺已經(jīng)無法滿足設(shè)備接入及用戶訪問要求。

基于總站平臺及支隊(duì)二級平臺級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺即多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺是總站及支隊(duì)分級調(diào)用，統(tǒng)一指揮，互聯(lián)互控的多級級聯(lián)平臺，平臺升級各類圖傳設(shè)備接入的軟件標(biāo)準(zhǔn)接入?yún)f(xié)議，實(shí)現(xiàn)其與第三方終端設(shè)備接入、總站安防監(jiān)控系統(tǒng)及綜合指揮平臺等系統(tǒng)的對接功能。

2 多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺的設(shè)計(jì)

2.1 3G/4G無線圖傳綜合管理平臺的系統(tǒng)架構(gòu)

該平臺僅在總站指揮中心建設(shè)一套總平臺，并通過安全接入網(wǎng)閘接入公安網(wǎng)，其他支隊(duì)單位通過劃分權(quán)限賬戶接入，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互控。車載執(zhí)法記錄儀、單兵圖傳應(yīng)急處突裝備[3]、邊防查緝車、便攜手提箱、無人機(jī)圖傳終端及4G智能型執(zhí)法記錄儀等各類移動音視頻圖傳設(shè)備通過安全設(shè)備直接接入總站總平臺。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2.2 多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺的系統(tǒng)架構(gòu)

該平臺包括總站4G/5G無線圖傳綜合管理總平臺以及多個支隊(duì)4G/5G無線圖傳綜合管理子平臺。將子平臺統(tǒng)一接入總站總平臺，同時將原有圖傳設(shè)備全部劃分到各自子平臺，然后通過子平臺統(tǒng)一級聯(lián)到總站總平臺，總站統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一調(diào)度，支隊(duì)平臺獨(dú)立分管分控。該平臺滿足第三方設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入，從而允許后續(xù)無線圖傳設(shè)備的不斷接入。總站總平臺與公安內(nèi)網(wǎng)的互相訪問，通過以下方式來實(shí)現(xiàn)：針對符合第三方基于公安部GB/T28181-2016協(xié)議[4]、ONVIF2.0及以上協(xié)議終端設(shè)備無縫接入“安全接入平臺”，同時制定標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，總站及支隊(duì)符合GB/T28181-2016協(xié)議無縫接入“安全接入平臺”。總站及支隊(duì)圖傳設(shè)備的音視頻信號接入各級指揮中心大屏幕顯示。各級平臺重要音視頻數(shù)據(jù)平臺存儲，總站及各級平臺按照權(quán)限查閱、下載、回放音視頻數(shù)據(jù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

2.3 新平臺較舊平臺的優(yōu)勢

3G/4G無線圖傳綜合管理平臺即老平臺總站網(wǎng)絡(luò)帶寬無法滿足各級單位的調(diào)用需求；無法滿足日益增長的設(shè)備接入及用戶訪問要求；無法滿足5G終端設(shè)備的升級接入。基于總站平臺及支隊(duì)二級平臺級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺即新平臺是總站及支隊(duì)分級調(diào)用，統(tǒng)一指揮，互聯(lián)互控的多級級聯(lián)平臺，能夠下放總站設(shè)備接入及網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力，實(shí)現(xiàn)平臺平滑過渡，節(jié)約總站資源優(yōu)化，總站平臺僅負(fù)責(zé)調(diào)度指揮，二級平臺實(shí)現(xiàn)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)、負(fù)載均衡、設(shè)備接入及用戶接入等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)更多圖傳設(shè)備分級接入，并按照單位分配到各級平臺，實(shí)現(xiàn)子平臺獨(dú)立運(yùn)營，總平臺全局掌控，任一平臺出現(xiàn)故障，其他平臺均能正常運(yùn)行，同時滿足未來幾年針對圖傳設(shè)備的不斷接入，特別是5G圖傳終端的接入。

2.4 多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺的主要功能

（1）由C/S客戶端、B/S客戶端、HTTP5無插件預(yù)覽點(diǎn)播客戶端、智能系統(tǒng)客戶端（擴(kuò)展支持車牌識別、人臉識別）[5]、應(yīng)急指揮集群調(diào)度客戶端[6]、網(wǎng)管客戶端配置等管理模塊組成，實(shí)現(xiàn)對各移動視頻指揮專業(yè)采集設(shè)備的視頻管理、云存儲[7]、視頻分發(fā)集群、視頻轉(zhuǎn)碼、設(shè)備接入、用戶接入、電子地圖和定制功能擴(kuò)展的統(tǒng)一管理服務(wù)。

（2）支持平臺多級級聯(lián)，支持支隊(duì)子平臺接入總平臺，并與總站總平臺實(shí)現(xiàn)上下級級聯(lián)，總平臺享有最高權(quán)限，平臺至少滿足三級級聯(lián)，支隊(duì)子平臺接入總站平臺；平臺支持分布式部署、級聯(lián)部署，支持百萬級容量設(shè)計(jì)，可在線擴(kuò)容，支持主流設(shè)備接入。

（3）實(shí)現(xiàn)視頻獲取功能、云臺控制功能、GPS/北斗雙模定位功能、電子地圖功能、電子圍欄[8]功能、支持通過Web客戶端實(shí)現(xiàn)視頻瀏覽、VGA接入電視墻瀏覽功能、音頻獲取功能、圖片抓拍功能等。

（4）可遠(yuǎn)程管理全網(wǎng)視頻傳輸設(shè)備，支持遠(yuǎn)程控制及參數(shù)設(shè)置，對前端設(shè)備實(shí)現(xiàn)分組設(shè)置、錄像和聯(lián)動報警管理、實(shí)現(xiàn)與前端設(shè)備的雙向音視頻對講，設(shè)備列表清單實(shí)時更新設(shè)備上下線狀態(tài)，在線設(shè)備上浮至頂設(shè)計(jì)，具有關(guān)鍵字檢索設(shè)備功能。

（5）具備緊急情況的收集、顯示、上報功能，即在監(jiān)控中心客戶端上實(shí)時接收、顯示前端上報的緊急情況的現(xiàn)場文字、圖片，圖片能疊加相關(guān)信息；能隨時調(diào)閱上傳的圖片信息，及時和前端進(jìn)行文字、語音交流；

（7）應(yīng)急指揮調(diào)度功能，實(shí)現(xiàn)緊急情況的收集、顯示、上報功能，即在指揮中心內(nèi)能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸和其他通信方式實(shí)時接收、顯示、上報緊急情況的現(xiàn)場視頻、文字、圖片、語音信息，并能通過調(diào)度臺隨時調(diào)閱緊急情況前端的調(diào)度終端的視頻、文字、圖片等信息；

（8）遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，平臺可通過3G/4G/5G/WiFi/互聯(lián)網(wǎng)/專網(wǎng)信道/衛(wèi)星通道等網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)輸送視頻信號，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，特殊情況可通過衛(wèi)星信道傳輸，通過調(diào)度終端GPS、北斗模塊，實(shí)現(xiàn)在電子地圖上實(shí)時顯示人員、車輛等位置，為正確實(shí)施指揮提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位人員、車輛的位置移動，利用系統(tǒng)中有線固定點(diǎn)，其他終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)所有監(jiān)控目標(biāo)實(shí)時監(jiān)控和調(diào)取；

（9）平臺主流協(xié)議需支持GB/T 28181-2016標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可與總站綜合安防音視頻平臺進(jìn)行平臺無縫對接，前端設(shè)備接入需支持ONVIF協(xié)議設(shè)備或GB/T 28181-2011以上標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)備接入，主流協(xié)議需滿足設(shè)備與平臺對接方式，不建議單獨(dú)搭建平臺進(jìn)行平臺之間對接。

3 多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺的實(shí)踐

（1）在邊防總站建設(shè)總站4G/5G無線圖傳綜合管理平臺。在總站指揮中心對現(xiàn)有3G/4G無線圖傳綜合管理平臺軟件進(jìn)行軟件性能、標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、終端接入、用戶接入存儲接入、級聯(lián)平臺接入、轉(zhuǎn)碼能力、負(fù)載均衡能力等功能進(jìn)行升級，建設(shè)一套新的總站4G/5G無線圖傳綜合管理平臺。升級硬件服務(wù)器，新增存儲服務(wù)器，新增硬件解碼器，實(shí)現(xiàn)總站解碼輸出至指揮中心大屏顯示及視頻會議接入，升級防火墻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)安全隔離接入，通過視頻安全接入系統(tǒng)，接入公安信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)無線4G/5G移動音視頻終端接入公安網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用。

（2）在各個支隊(duì)分別建設(shè)支隊(duì)4G/5G無線圖傳綜合管理平臺。新增支隊(duì)4G/5G無線圖傳綜合管理子平臺，通過平臺級聯(lián)統(tǒng)一接入總站總平臺。在各個支隊(duì)，分別建設(shè)一套4G/5G無線圖傳綜合管理子平臺，新增硬件服務(wù)器，新增存儲服務(wù)器，新增硬件解碼器，實(shí)現(xiàn)支隊(duì)音視頻解碼輸出至指揮中心大屏顯示及視頻會議接入，新增防火墻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)安全隔離接入。

（3）制定無線音視頻接入管理標(biāo)準(zhǔn)，為所有移動接入的音視頻設(shè)備、系統(tǒng)采購和建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)。

（4）將圖傳設(shè)備，全部按照終端單位所屬，對應(yīng)劃分到各級平臺。

（5）保留公安網(wǎng)各級單位的權(quán)限訪問功能，統(tǒng)一由總站平臺進(jìn)行劃分權(quán)限，在公安網(wǎng)內(nèi)可以訪問各自平臺設(shè)備。

4 結(jié)語

近幾年，隨著5G移動通訊網(wǎng)絡(luò)的部署，5G無線圖傳設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，無線圖傳設(shè)備激增，更加需要依靠多級級聯(lián)的4G/5G無線圖傳綜合管理平臺，實(shí)現(xiàn)對安防設(shè)備的統(tǒng)一調(diào)度，保障邊防安全。