方良

摘 要： 建設(shè)涵蓋省、市、區(qū)（縣）三級的全省公安視頻信息共享平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)，在聯(lián)網(wǎng)運行中，實時監(jiān)測各級共享平臺的上線情況，動態(tài)監(jiān)測各級共享平臺監(jiān)控點在線及視頻運行質(zhì)量情況，并對聯(lián)網(wǎng)過程中上下級共享平臺推送的監(jiān)控目錄資源和運行狀態(tài)等實時性、一致性、完整性和真實性進行審計，對發(fā)現(xiàn)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(tǒng)通過數(shù)據(jù)的匯聚和清洗，形成各類交叉的運行管理分析報表，以實現(xiàn)對全省視頻圖像聯(lián)網(wǎng)運行自動化故障監(jiān)測、運維管理和運行質(zhì)量評定考核。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)； 云計算； 計算機視覺分析； 數(shù)據(jù)審計； 運行質(zhì)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(guān)大力推進社會治安動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，通過科技手段來加強社會治安防控，增強公安機關(guān)的戰(zhàn)斗力，取得了明顯的成效。目前絕大多數(shù)省都建成了省、市、縣三級視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，建成了三級共享平臺，實現(xiàn)了從點到線、從線到面的視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)和應用格局。為保障各級視頻監(jiān)控共享平臺跨區(qū)域的可靠、穩(wěn)定運行，需要建立公安視頻信息共享平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對各級共享平臺的運行情況進行動態(tài)監(jiān)管。

1 基于運行管理的建設(shè)需求

目前全國公安和浙江省圖像三級聯(lián)網(wǎng)采用的主要是GB/T28181-2011《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》和DB33/T629-2011《跨區(qū)域視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)共享技術(shù)規(guī)范》標準，在聯(lián)網(wǎng)運行和應用過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)設(shè)備不在線、視頻質(zhì)量差、目錄資源數(shù)據(jù)不完整、平臺服務器及軟件運行不穩(wěn)定、上下級推送目錄數(shù)、視頻運行狀態(tài)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(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對視頻圖像信息共享平臺的自動化故障監(jiān)測、數(shù)據(jù)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(jiān)控聯(lián)網(wǎng)過程中還存在以下問題。

一是上下級平臺監(jiān)控資源目錄不同步：上下級平臺監(jiān)控資源目錄數(shù)量不一致，監(jiān)控資源數(shù)據(jù)也不一致。

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

三是監(jiān)控資源目錄狀態(tài)不真實、不完善：平臺顯示在線，但實際點播時發(fā)現(xiàn)不在線，平臺顯示不在線，但點播時發(fā)現(xiàn)是在線的。

2.2 原因分析

產(chǎn)生以上問題的原因主要有以下三個方面。

⑴ 上下級平臺監(jiān)控資源目錄不同步和監(jiān)控資源狀態(tài)不同步的問題這可能是因為遇到網(wǎng)絡(luò)丟包、平臺運行不穩(wěn)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(qū)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(xiàn)不同步問題。

⑵ 監(jiān)控資源運行狀態(tài)不真實，其原因主要是本級平臺對設(shè)備狀態(tài)的檢測能力和檢測頻度過低，設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化后，平臺沒有及時檢測到，特別是隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的不斷擴大，這種問題會更加突出。

⑶ 監(jiān)控資源狀態(tài)不完善的問題，其原因是平臺缺少對視頻信號狀態(tài)和視頻質(zhì)量的檢測，不能判斷視頻信號有無狀態(tài)，也無法向上級平臺推送正確數(shù)據(jù)。

2.3 解決的對策

對策主要在兩個層面：一是發(fā)現(xiàn)問題，主要是發(fā)現(xiàn)上下級平臺目錄和狀態(tài)不同步的問題；二是解決問題。

2.3.1 發(fā)現(xiàn)問題

⑴ 通過部署三級視頻圖像信息共享平臺的審計網(wǎng)關(guān)，主要是對上下級平臺數(shù)據(jù)庫視圖的審計，可以發(fā)現(xiàn)上下級平臺目錄和狀態(tài)不同步問題，并及時向管理人員和平臺提供審計的結(jié)果；

⑵ 通過對數(shù)據(jù)庫視圖的審計，數(shù)據(jù)庫視圖作為數(shù)據(jù)庫的映射，是和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)始終保持一致的，因此對數(shù)據(jù)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(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)上下級數(shù)據(jù)庫視圖中的目錄資源審計結(jié)果，向上級平臺發(fā)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(tài)下基本同步；

⑵ 通過聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)對平臺中的監(jiān)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(zhì)量情況；

⑶ 配置設(shè)備運行監(jiān)測系統(tǒng)，加強對設(shè)備在線狀態(tài)和視頻信號狀態(tài)進行快速檢測，并將檢測結(jié)果反饋給各級平臺。

2.4 聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)與設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)的區(qū)別

聯(lián)網(wǎng)運行管理重點在于多個平臺的跨域平臺網(wǎng)管，而設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)主要部署在單域內(nèi)，面對的直接是域內(nèi)設(shè)備網(wǎng)管，其主要區(qū)別如下：

[序號＼&項目＼&聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)＼&域內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)＼&1＼&系統(tǒng)架構(gòu)＼&依據(jù)GB/T28181和DB33/T629聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)范要求的省、市、區(qū)縣多個域聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)設(shè)計，進行多級分布式部署、計算。＼&一個獨立的域內(nèi)監(jiān)測。＼&2＼&監(jiān)測對象＼&視頻信息共享平臺＼&前端、傳輸、中心設(shè)備＼&3＼&監(jiān)測目的＼&通過監(jiān)測本級平臺及上下兩級平臺的運行情況，發(fā)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運行過程中視頻運行、視頻質(zhì)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(jiān)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(jiān)測各設(shè)備的運行情況，保障本域內(nèi)的視頻完整率。是聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)的下級系統(tǒng)，能夠?qū)β?lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的在/離線設(shè)備，能夠快速定位故障是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障。＼&4＼&監(jiān)測時間＼&對市級、省級平臺監(jiān)測，監(jiān)控點數(shù)量大，時間周期長，可一天一次。＼&實時監(jiān)測，保證視頻的完整率，并能快速診斷鏈路中的故障節(jié)點設(shè)備，隨時準備聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)的監(jiān)測。＼&]

3 應用實現(xiàn)

全省公安視頻聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)由省級視頻信息共享平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)（以下簡稱省級平臺運行管理系統(tǒng)）、地市級視頻信息共享平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)（以下簡稱地市級平臺運行管理系統(tǒng)）、區(qū)縣級視頻信息共享平臺域內(nèi)運行管理系統(tǒng)（簡稱區(qū)縣級平臺運行管理系統(tǒng)）組成。

3.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

為實現(xiàn)對省、市、區(qū)縣三級共享平臺跨區(qū)域可靠、穩(wěn)定運行，在省級單位部署省級平臺運行監(jiān)管軟件，在各級視頻信息共享平臺部署平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)，平臺運行監(jiān)管軟件從平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)獲取被監(jiān)測平臺的運行情況數(shù)據(jù)并進行縱向分析，從而實現(xiàn)對全省各級平臺運行情況的動態(tài)監(jiān)測與管理。

三級聯(lián)網(wǎng)部署結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3.2 技術(shù)路線

本系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、計算機視覺分析技術(shù)、網(wǎng)管技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運行狀態(tài)、運行環(huán)境的遠程監(jiān)測和控制，利用計算機視覺分析技術(shù)，對聯(lián)網(wǎng)運行的視頻信號源和監(jiān)控終端顯示的視頻圖像進行自動化分析，對視頻圖像的質(zhì)量進行檢測和診斷，所有運行監(jiān)測數(shù)據(jù)分布式存儲、計算都在平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)（云端）實現(xiàn)，平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理軟件采用WEBSERVICE REST國際標準作為數(shù)據(jù)交換接口規(guī)范與平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)各類應用。系統(tǒng)基于SOA技術(shù)架構(gòu)設(shè)計，方便平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)在縱向上多級聯(lián)網(wǎng)擴展，平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理軟件在橫向上功能深化擴展。

系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖

3.3 工作原理

聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)主要用來實時監(jiān)測入網(wǎng)各級共享平臺的運行狀態(tài)，各級聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)由各級平臺運行管理軟件和平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)組成。

⑴ 平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)

平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)在全省分布式部署，每個共享平臺部署一個，主要實現(xiàn)對各級共享平臺的運行情況動態(tài)管理獲取、存儲、計算，并為共享平臺運行監(jiān)管軟件提供數(shù)據(jù)支撐。所有的動態(tài)管理數(shù)據(jù)的獲取、存儲、計算都在共享平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)中完成。

平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)通過在各級平臺部署SNMP監(jiān)測單元，實時監(jiān)測平臺各類服務器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實時運行情況；通過在各級平臺部署數(shù)據(jù)庫視圖監(jiān)測單元，實時監(jiān)測平臺各聯(lián)網(wǎng)單元之間的監(jiān)控點目錄樹資源、在/離線狀態(tài)的數(shù)據(jù)推送情況，審計數(shù)據(jù)的一致性、及時性和完整性。

⑵ 平臺運行監(jiān)管軟件

平臺運行監(jiān)管軟件統(tǒng)一部署在本地，與平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)進行實時數(shù)據(jù)交互，通過對各類用戶的授權(quán)使用，各級平臺的入網(wǎng)注冊管理，平臺服務器及進程的監(jiān)測管理，共享平臺數(shù)據(jù)審計管理和視頻抽查點播管理，實現(xiàn)對本市所有視頻信息共享平臺的動態(tài)監(jiān)管。

平臺運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)與平臺運行監(jiān)管軟件的組成關(guān)系圖如圖3所示。

圖3 組成關(guān)系圖

4 軟件功能描述

4.1 運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)

運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求如表1。

表1 運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求

[

項目 型號＼&技術(shù)參數(shù)要求＼&單機支持容量＼&支持對一個視頻監(jiān)控共享平臺的接入審計＼&技術(shù)指標＼&嵌入式硬件架構(gòu)＼&支持WINDOWS和LINUX操作系統(tǒng)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(xié)議接入各服務器及進程的運行狀態(tài)＼&滿足上級部門運行監(jiān)管軟件對接所需的數(shù)據(jù)格式及內(nèi)容要求，提交時間不得≥2秒＼&檢測指標＼&監(jiān)測周期：可配置，精確到小時＼&監(jiān)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(tài)監(jiān)測：可對服務器的內(nèi)存、CPU、硬盤、在/離線，服務進程進行實時監(jiān)測＼&支持對本級及上下級平臺同步運行狀態(tài)的監(jiān)測，其參數(shù)有：在/離線，有/無視頻，有/無錄像＼&支持對監(jiān)控點的視頻質(zhì)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(shù)據(jù)接入并存儲＼&支持向聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)提供監(jiān)控點總數(shù)量、在/離線數(shù)量，有/無視頻數(shù)量，有/無經(jīng)緯度數(shù)量，有/無屬性數(shù)量，有/無子屬性數(shù)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(wǎng)關(guān)在線向聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)注冊＼&支持所有數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)＼&]

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(jiān)測模塊＼&1＼&運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)＼&對運行監(jiān)測網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)，數(shù)據(jù)庫狀態(tài)，遠程視圖狀態(tài)，狀態(tài)檢測軟件，質(zhì)量檢測軟件等展示＼&2＼&服務器＼&對視頻監(jiān)控共享平臺本級相關(guān)服務器的CPU，內(nèi)存，硬盤，運行進程、在線時長等動態(tài)監(jiān)測。拓樸圖、視圖等多種方式展示＼&3＼&監(jiān)控點＼&視頻在離線/有無視頻監(jiān)測：對平臺本級監(jiān)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(zhì)量監(jiān)測：對平臺本級監(jiān)控點圖像的遮擋、亮度異常、模糊等進行監(jiān)測＼&二、本級平臺的監(jiān)控點數(shù)據(jù)完整性審計模塊＼&1＼&屬性完整性＼&經(jīng)緯度信息、屬性信息、子屬性信息的完整性審計＼&2＼&不規(guī)范點位＼&編碼等的不規(guī)范性＼&3＼&不規(guī)范點位匯總＼&各平臺編碼等的不規(guī)范性的匯總和明細＼&三、本級平臺監(jiān)控點運行監(jiān)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(jiān)控點＼&2＼&未修復審計＼&審計剛發(fā)現(xiàn)，1-5天，5-10天等未修復的監(jiān)控點＼&3＼&與視圖在離線狀態(tài)一致性審計＼&對視圖和本級的檢測數(shù)，在線數(shù)，離線數(shù)一致審計＼&四、全域共享平臺設(shè)備監(jiān)測模塊＼&1＼&審計網(wǎng)關(guān)＼&對各級平臺的審計網(wǎng)關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)庫狀態(tài)，遠程視圖狀態(tài)，狀態(tài)檢測軟件，質(zhì)量檢測軟件等顯示＼&2＼&服務器＼&對各級平臺服務器的CPU，內(nèi)存，硬盤，運行進程、在線時長等動態(tài)監(jiān)測。拓樸圖、視圖等多種方式展示＼&五、全域共享平臺視圖數(shù)據(jù)的一致性審計模塊＼&1＼&監(jiān)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(jiān)控點在線數(shù)＼&檢測上級平臺目錄樹與下級目錄樹一致的視頻監(jiān)控資源的在線數(shù)一致性情況＼&六、全域共享平臺設(shè)備真實運行檢測結(jié)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(shù)，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(shù)，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(shù)據(jù)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(jiān)控點＼&八、資源管理模塊＼&1＼&資源情況＼&對平臺監(jiān)控點分布，以資源類型，資源狀態(tài)，目標類型，子類型等指率分布。餅圖，柱形圖方式展示＼&2＼&建設(shè)情況＼&對平臺監(jiān)控點新增，移除等顯示，以資源類型，資源狀態(tài)，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(lián)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(lián)合查詢＼&十、考核報表模塊＼&1＼&日考核報表＼&為每個單位提供監(jiān)控點運行情況、視頻質(zhì)量情況、視頻資源推送情況，數(shù)據(jù)規(guī)范情況等等＼&十一、系統(tǒng)管理模塊＼&1＼&組織機構(gòu)管理＼&對該機構(gòu)信息的展示。＼&2＼&審計網(wǎng)關(guān)＼&對下級注冊網(wǎng)關(guān)進行審核＼&3＼&用戶管理＼&對用戶的增加，修改，刪除，設(shè)置角色等管理＼&4＼&權(quán)限管理＼&對用戶擁有哪些菜單和子菜單的權(quán)限＼&5＼&告警訂閱＼&為用戶選擇性設(shè)置告警訂閱的信息＼&十二、接口服務模塊＼&1＼&提供各類數(shù)據(jù)＼&基于WebService 接口服務＼&十三、網(wǎng)站專欄發(fā)布模塊＼&1＼&網(wǎng)站專欄發(fā)布＼&建立專欄網(wǎng)站，通過后臺的審核，可進行發(fā)布，同時也可以相關(guān)的一些通知通告等在網(wǎng)站上進行發(fā)布＼&]

4.3 部分界面設(shè)計

部分界面設(shè)計如圖4、圖5、圖6和圖7所示。

5 結(jié)束語

公安視頻信息共享平臺聯(lián)網(wǎng)運行管理系統(tǒng)的建設(shè)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(jiān)控聯(lián)網(wǎng)的工作部署和要求，提升公安科技信息化建設(shè)和視頻信息共享平臺建設(shè)工作水平；

二是能夠提高全省社會治安動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，保障視頻監(jiān)控資源和跨區(qū)域共享和實戰(zhàn)應用；

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

通過該系統(tǒng)的使用，將能提高整個系統(tǒng)正常聯(lián)網(wǎng)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(jīng)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(jiān)測頁

圖7 資源情況統(tǒng)計分析頁

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