公安视频信息共享平台联网运行管理系统

2014-04-29方良

计算机时代 2014年11期

方良

摘要：建设涵盖省、市、区（县）三级的全省公安视频信息共享平台联网运行管理系统，在联网运行中，实时监测各级共享平台的上线情况，动态监测各级共享平台监控点在线及视频运行质量情况，并对联网过程中上下级共享平台推送的监控目录资源和运行状态等实时性、一致性、完整性和真实性进行审计，对发现的故障情况通过邮件、短信、客户端等多种方式进行告警并进行跟踪处理。系统通过数据的汇聚和清洗，形成各类交叉的运行管理分析报表，以实现对全省视频图像联网运行自动化故障监测、运维管理和运行质量评定考核。

关键词：物联网；云计算；计算机视觉分析；数据审计；运行质量评定考核

中图分类号：TP309 文献标志码：A 文章编号：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

近几年来，公安部会同各级公安机关大力推进社会治安动态视频监控系统的建设，通过科技手段来加强社会治安防控，增强公安机关的战斗力，取得了明显的成效。目前绝大多数省都建成了省、市、县三级视频监控网络，建成了三级共享平台，实现了从点到线、从线到面的视频监控联网和应用格局。为保障各级视频监控共享平台跨区域的可靠、稳定运行，需要建立公安视频信息共享平台联网运行管理系统，实现对各级共享平台的运行情况进行动态监管。

1 基于运行管理的建设需求

目前全国公安和浙江省图像三级联网采用的主要是GB/T28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》和DB33/T629-2011《跨区域视频监控联网共享技术规范》标准，在联网运行和应用过程中，经常会发现设备不在线、视频质量差、目录资源数据不完整、平台服务器及软件运行不稳定、上下级推送目录数、视频运行状态不一致等问题，单纯依靠人工检查是无法达到少则几千路多则几十万路图像的维护保障要求的，需要建立共享平台联网运行管理系统，实现对视频图像信息共享平台的自动化故障监测、数据审计和运维管理。

2 需求分析

2.1 存在的问题

目前公安视频监控联网过程中还存在以下问题。

一是上下级平台监控资源目录不同步：上下级平台监控资源目录数量不一致，监控资源数据也不一致。

二是监控资源目录状态不同步：上级平台的监控资源状态（主要是监控点在线状态）和下级平台的监控资源状态不一致。

三是监控资源目录状态不真实、不完善：平台显示在线，但实际点播时发现不在线，平台显示不在线，但点播时发现是在线的。

2.2 原因分析

产生以上问题的原因主要有以下三个方面。

⑴ 上下级平台监控资源目录不同步和监控资源状态不同步的问题这可能是因为遇到网络丢包、平台运行不稳定等很容易造成目录推送不成功而导致的，特别是省—市、市—区县共享平台之间，由于一个上级平台对应了多个下级平台，目录同步比较频繁，任务较为繁重，很容易出现不同步问题。

⑵ 监控资源运行状态不真实，其原因主要是本级平台对设备状态的检测能力和检测频度过低，设备状态发生变化后，平台没有及时检测到，特别是随着联网设备数量的不断扩大，这种问题会更加突出。

⑶ 监控资源状态不完善的问题，其原因是平台缺少对视频信号状态和视频质量的检测，不能判断视频信号有无状态，也无法向上级平台推送正确数据。

2.3 解决的对策

对策主要在两个层面：一是发现问题，主要是发现上下级平台目录和状态不同步的问题；二是解决问题。

2.3.1 发现问题

⑴ 通过部署三级视频图像信息共享平台的审计网关，主要是对上下级平台数据库视图的审计，可以发现上下级平台目录和状态不同步问题，并及时向管理人员和平台提供审计的结果；

⑵ 通过对数据库视图的审计，数据库视图作为数据库的映射，是和数据库中的数据始终保持一致的，因此对数据库视图的审计是判定目录是否同步的最佳标准。

2.3.2 解决问题

⑴ 通过联网运行管理系统上下级数据库视图中的目录资源审计结果，向上级平台发送提示信息，由上级平台利用补充的目录查询机制进行目录同步，或启动定时自动目录查询，来保证上下级平台的目录和资源状态下基本同步；

⑵ 通过联网运行管理系统对平台中的监控资源进行模拟点播，抓取图片，分析在线情况和分析视频质量情况；

⑶ 配置设备运行监测系统，加强对设备在线状态和视频信号状态进行快速检测，并将检测结果反馈给各级平台。

2.4 联网运行管理系统与设备网管系统的区别

联网运行管理重点在于多个平台的跨域平台网管，而设备网管系统主要部署在单域内，面对的直接是域内设备网管，其主要区别如下：

[序号＼&项目＼&联网运行管理系统＼&域内监测系统＼&1＼&系统架构＼&依据GB/T28181和DB33/T629联网技术规范要求的省、市、区县多个域联网的架构设计，进行多级分布式部署、计算。＼&一个独立的域内监测。＼&2＼&监测对象＼&视频信息共享平台＼&前端、传输、中心设备＼&3＼&监测目的＼&通过监测本级平台及上下两级平台的运行情况，发现联网运行过程中视频运行、视频质量、视频资源推送的一些问题，促使各平台尽快修复，提升各级平台对视频完整率及资源的有效管理。其监测目的是从下级平台逐级向上级平台保证视频完整率，最终能在顶级平台保证视频完整率。＼&实时监测各设备的运行情况，保障本域内的视频完整率。是联网运行管理系统的下级系统，能够对联网运行管理系统中发现的在/离线设备，能够快速定位故障是哪个环节出现故障。＼&4＼&监测时间＼&对市级、省级平台监测，监控点数量大，时间周期长，可一天一次。＼&实时监测，保证视频的完整率，并能快速诊断链路中的故障节点设备，随时准备联网运行管理系统的监测。＼&]

3 应用实现

全省公安视频联网运行管理系统由省级视频信息共享平台联网运行管理系统（以下简称省级平台运行管理系统）、地市级视频信息共享平台联网运行管理系统（以下简称地市级平台运行管理系统）、区县级视频信息共享平台域内运行管理系统（简称区县级平台运行管理系统）组成。

3.1 系统整体结构

为实现对省、市、区县三级共享平台跨区域可靠、稳定运行，在省级单位部署省级平台运行监管软件，在各级视频信息共享平台部署平台运行监测网关，平台运行监管软件从平台运行监测网关获取被监测平台的运行情况数据并进行纵向分析，从而实现对全省各级平台运行情况的动态监测与管理。

三级联网部署结构图如图1所示。

3.2 技术路线

本系统是物联网技术、云计算技术、视频监控技术、计算机视觉分析技术、网管技术紧密结合的产物。系统利用物联网技术实现对联网设备的运行状态、运行环境的远程监测和控制，利用计算机视觉分析技术，对联网运行的视频信号源和监控终端显示的视频图像进行自动化分析，对视频图像的质量进行检测和诊断，所有运行监测数据分布式存储、计算都在平台运行监测网关（云端）实现，平台联网运行管理软件采用WEBSERVICE REST国际标准作为数据交换接口规范与平台运行监测网关进行数据交互，实现各类应用。系统基于SOA技术架构设计，方便平台运行监测网关在纵向上多级联网扩展，平台联网运行管理软件在横向上功能深化扩展。

系统逻辑结构图如图2所示。

图2 系统逻辑结构图

3.3 工作原理

联网运行管理系统主要用来实时监测入网各级共享平台的运行状态，各级联网运行管理系统由各级平台运行管理软件和平台运行监测网关组成。

⑴ 平台运行监测网关

平台运行监测网关在全省分布式部署，每个共享平台部署一个，主要实现对各级共享平台的运行情况动态管理获取、存储、计算，并为共享平台运行监管软件提供数据支撑。所有的动态管理数据的获取、存储、计算都在共享平台运行监测网关中完成。

平台运行监测网关通过在各级平台部署SNMP监测单元，实时监测平台各类服务器和网络设备的实时运行情况；通过在各级平台部署数据库视图监测单元，实时监测平台各联网单元之间的监控点目录树资源、在/离线状态的数据推送情况，审计数据的一致性、及时性和完整性。

⑵ 平台运行监管软件

平台运行监管软件统一部署在本地，与平台运行监测网关进行实时数据交互，通过对各类用户的授权使用，各级平台的入网注册管理，平台服务器及进程的监测管理，共享平台数据审计管理和视频抽查点播管理，实现对本市所有视频信息共享平台的动态监管。

平台运行监测网关与平台运行监管软件的组成关系图如图3所示。

图3 组成关系图

4 软件功能描述

4.1 运行监测网关

运行监测网关技术要求如表1。

表1 运行监测网关技术要求

[

项目型号＼&技术参数要求＼&单机支持容量＼&支持对一个视频监控共享平台的接入审计＼&技术指标＼&嵌入式硬件架构＼&支持WINDOWS和LINUX操作系统部署＼&提供WEB方式的客户端，提供配置与管理的功能＼&提供WEBSERVICE REST标准接口＼&满足基于SNMP协议接入各服务器及进程的运行状态＼&满足上级部门运行监管软件对接所需的数据格式及内容要求，提交时间不得≥2秒＼&检测指标＼&监测周期：可配置，精确到小时＼&监测正确率≥99.9%＼&功能模块＼&支持对共享平台的服务器及运行状态监测：可对服务器的内存、CPU、硬盘、在/离线，服务进程进行实时监测＼&支持对本级及上下级平台同步运行状态的监测，其参数有：在/离线，有/无视频，有/无录像＼&支持对监控点的视频质量诊断，如模糊、遮挡、聚变等等＼&支持对视频信息共享平台的标准视图数据接入并存储＼&支持向联网运行管理系统提供监控点总数量、在/离线数量，有/无视频数量，有/无经纬度数量，有/无属性数量，有/无子属性数量及明细＼&支持服务器下线，进程下线及超极限等告警信息＼&支持网关在线向联网运行管理系统注册＼&支持所有数据基于XML标准格式进行传输＼&支持向第三方提供基于Webservice Rest标准接口数据＼&]

4.2 运行管理软件

运行管理软件功能模块如表2。

表2 运行管理软件功能模块描述

[一、本域监测模块＼&1＼&运行监测网关＼&对运行监测网关的状态，数据库状态，远程视图状态，状态检测软件，质量检测软件等展示＼&2＼&服务器＼&对视频监控共享平台本级相关服务器的CPU，内存，硬盘，运行进程、在线时长等动态监测。拓朴图、视图等多种方式展示＼&3＼&监控点＼&视频在离线/有无视频监测：对平台本级监控点的在离线情况，有无视频情况，有无录像情况等显示。饼状图、柱形图、视图、目录等多种方式展示＼&视频质量监测：对平台本级监控点图像的遮挡、亮度异常、模糊等进行监测＼&二、本级平台的监控点数据完整性审计模块＼&1＼&属性完整性＼&经纬度信息、属性信息、子属性信息的完整性审计＼&2＼&不规范点位＼&编码等的不规范性＼&3＼&不规范点位汇总＼&各平台编码等的不规范性的汇总和明细＼&三、本级平台监控点运行监测审计模块＼&1＼&修复审计＼&审计小于1天，1-5天，5-10天等修复的监控点＼&2＼&未修复审计＼&审计刚发现，1-5天，5-10天等未修复的监控点＼&3＼&与视图在离线状态一致性审计＼&对视图和本级的检测数，在线数，离线数一致审计＼&四、全域共享平台设备监测模块＼&1＼&审计网关＼&对各级平台的审计网关状态，数据库状态，远程视图状态，状态检测软件，质量检测软件等显示＼&2＼&服务器＼&对各级平台服务器的CPU，内存，硬盘，运行进程、在线时长等动态监测。拓朴图、视图等多种方式展示＼&五、全域共享平台视图数据的一致性审计模块＼&1＼&监控点目录树＼&检测下级平台推送的目录资源在上级平台是否一致＼&2＼&监控点在线数＼&检测上级平台目录树与下级目录树一致的视频监控资源的在线数一致性情况＼&六、全域共享平台设备真实运行检测结果的一致性审计模块＼&1＼&在离线一致性＼&对上级和下级的检测数，在离线一致性和在离线差异性审计＼&2＼&录像一致性＼&对上级和下级的检测数，有无录像一致性和有无录像差异性审计＼&七、全域共享平台视图数据的推送审计模块＼&1＼&实时推送＼&以小时为单位上级两级对比分析目录实时推送情况＼&2＼&延时推送＼&分析延迟1小时，2小时，3小时才推送到上级平台的目录资源＼&3＼&未推送＼&分析小于1天，1-5天，5-10天等还未推送的监控点＼&八、资源管理模块＼&1＼&资源情况＼&对平台监控点分布，以资源类型，资源状态，目标类型，子类型等指率分布。饼图，柱形图方式展示＼&2＼&建设情况＼&对平台监控点新增，移除等显示，以资源类型，资源状态，目标类型，子类型等指率分布。饼图，柱形图方式展示。＼&九、告警模块＼&1＼&告警查询＼&对平台告警信息以时间，告警平台，告警类别进行联合查询＼&2＼&告警订阅＼&收看自己订阅的告警信息。以时间，告警类别进行联合查询＼&十、考核报表模块＼&1＼&日考核报表＼&为每个单位提供监控点运行情况、视频质量情况、视频资源推送情况，数据规范情况等等＼&十一、系统管理模块＼&1＼&组织机构管理＼&对该机构信息的展示。＼&2＼&审计网关＼&对下级注册网关进行审核＼&3＼&用户管理＼&对用户的增加，修改，删除，设置角色等管理＼&4＼&权限管理＼&对用户拥有哪些菜单和子菜单的权限＼&5＼&告警订阅＼&为用户选择性设置告警订阅的信息＼&十二、接口服务模块＼&1＼&提供各类数据＼&基于WebService 接口服务＼&十三、网站专栏发布模块＼&1＼&网站专栏发布＼&建立专栏网站，通过后台的审核，可进行发布，同时也可以相关的一些通知通告等在网站上进行发布＼&]

4.3 部分界面设计

部分界面设计如图4、图5、图6和图7所示。

5 结束语

公安视频信息共享平台联网运行管理系统的建设具有以下重要的意义：

一是能够快速响应公安部对全国社会治安视频监控联网的工作部署和要求，提升公安科技信息化建设和视频信息共享平台建设工作水平；

二是能够提高全省社会治安动态视频监控系统联网运行的稳定性，保障视频监控资源和跨区域共享和实战应用；

三是能够形成行而有效的视频运行质量评定考核，有力提升视频监控资源的有效利用率。

通过该系统的使用，将能提高整个系统正常联网运行率5个百分点，对于投资上百亿的平安城市来讲，其社会效益和经济效益是显而易见的。

图4 首页

图5 目录资源推送差异拓朴图展示页

图6 服务器实时运行情况监测页

图7 资源情况统计分析页