公共安全指控平台容灾备份方案的设计与实现

赵冶

摘要：公共安全是国家安全的重要组成部分，是国家整体安全保障体系的重要一环，提升公共安全管理的水平具有重大的社会、经济和人文效益。从公共安全管理所需的指控平台出发，结合项目实际应用，提出了公共安全指控平台的整体设计，重点描述了容灾备份方案设计及其实现方式。作为实际工程项目应用成果，提出的公共安全指控平台方案已成功应用于厄瓜多尔与玻利维亚国家公共安全指控系统项目，取得了良好的效果，为城市公共安全管理和智慧城市建设提供了技术支撑。

关键词：公共安全;指控平台;容灾备份;厄瓜多尔;玻利维亚

中图分类号：IP393 文献标志码：A 文章编号：1008-1739（2019）03-59-3

0 引言

公共安全事件是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件。在我国国家应急管理体系下，全国各地分别建设了多个多警合一的公共安全指控中心，用于集中处置公共安全事件，并且很多学者也分别研究了处置公共安全事件的各项专门技术刚。虽然多数国家已经建立了一定规模的公共安全指控平台，但面对公共安全事件的突发性和不确定性，公共安全指控平台需要满足以下要求;①统一的数据标准与规范;②快速与无缝响应;③一体化指挥;④多部门高效协同联动;⑤高可用的容灾备份能力;⑥多类型传感器的全面监测监控;⑦大数据、情报与人工智能AI分析能力;⑧分类分级处置。针对上述公共安全指控平台的建设要求，提出了公共安全指控平台的整体设计，重点描述了容灾备份方案设计及其实现方式，为城市公共安全管理，乃至智慧城市建设提供了技术支撑。

1 公共安全指控平台

公共安全指控平台设计包括：数据层、支撑层与业务层3层结构。

①数据层：需要国家层面来制定相应的标准与规范，整个系统建设需要采用统一的标准与规范来实现数据的互联互通。通常指控平台需要设计基础数据库、地理信息数据库、音视频数据库、业务数据库和统计分析数据库等。

②支撑层：整个指控平台运行所需要的基础设施层，需要按照指控平台的业务场景需要进行设计与部署。针对覆盖超过500万人口的大、中型指控平台，服务器、存储、通信和计算机网络等部分需要独立部署，可采用商用产品，构建基于云架构的基础设施平台，而针对小型指控平台，也可采用公有云服务商的云服务来搭建，而其他部分需要根据指控平台所在的场所环境来进行设计。

③业务层：公共安全指控平台的核心层，需要根据一个国家或一个城市的实际需要进行针对性的设计。随着人工智能、大数据与云计算（ABC）时代的来临，业务层的系统逐步引入了更多的预测分析、警务情报以及决策分析与智能识别等功能，提升了指控平台的智能化水平。公共安全指控平台总体设计如图1所示。

2 容灾备份方案设计与实现

在任何情况下，公共安全指控平台不能够出现任何中止服务的情况，因此容灾备份方案设计与实现就显得极为重要。容灾备份方案需要从数据、服务与业务3个层面来具体设计与实现，来满足恢复点目标（Recovery Point Object，RPO）和恢复时间目标（Recovery Time Object，RTO）。通常情况下，公共安全指控平台的PRO不得大于4h，RTO不得大于30 min。

公共安全指控平台需要分级建设，一般建设3个级别：一级中心、二级中心和三级中心，一级中心是最高级别的公共安全指控中心。该容灾备份方案设计采用如下方式实现：

①各三级中心与二级中心进行数据同步，所有中心的数据在一级中心汇集，2个一级中心与—级数据中心进行数据同步，保证在整个公共安全指控平台中每一份数据都有3个备份。任一中心出现灾难性故障时，可以在其他中心通过调用发生故障中心的数据进行数据恢复。

②各应用服务分成三级，分别由—级中心、二级中心与三级中心来发布提供，应用服务采用相同的标准与界面。任一中心出现灾难性故障时，可以在其他中心直接发布所需的应用服务进行服务恢复。

③公共安全指控平台的业务平时分别由各级中心发布的应用服务聚合而成。任一中心出现灾难性故障时，可以在其他中心直接聚合所需的应用服务进行业务恢复。

经过上述方式，从而来保证公共安全指控平台数据、服务与业务满足设计目标，具体容灾备份方案架构如图2所示。

3 案例应用

本文研究的公共安全指控平台与容灾备份方案已在厄瓜多尔ECU-911公共安全指控平台和玻利维亚BOL-110公共安全指控平臺系统中成功应用。

2016年4月16日，一场7.8级的强震袭击了厄瓜多尔西北部沿海地区，地震造成数百人死亡。厄瓜多尔安全协调部部长纳瓦斯称，中国企业CEIEC为厄瓜多尔打造的国家公共安全指控平台系统（ECU-911）在地震灾害救援中发挥了关键作用，挽救了许多人的生命。如果没有中国电子进出口公司为厄瓜多尔打造的这套国家公共安全指控平台，厄瓜多尔在这场大灾难中面临的困难将不可想象。

在这场自然灾害中，ECU-911系统中有1个一级国家级中心瓜亚基尔和1个三级本地级中心波托维耶霍受到重创，出现灾难性的故障。在这种情况下，国家级中心瓜亚基尔的业务全部由另一个国家级中心基多接管，本地级中心波托维耶霍的业务全部由上一级的区域级中心安巴托接管，容灾备份系统切换完全满足PRO和RTO的设计指标，公共安全指控平台业务能够平稳运行，成功应对了7.8级强震的实际检验。2016年6月，欧洲紧急数字协会（EENA）授予了ECU-911系统PSAPs（ Public Safety Answering Points）认证，厄瓜多尔是全球范围内第5个拥有此认证的国家，也是美洲第1个获得此认证的国家，表明厄瓜多尔ECU-911公共安全指控平台处于业界一流水平。

基于厄瓜多尔ECU-911应用经验，在玻利维亚的BOL-110公共安全指控平台系统应用中的公共安全指控平台和容灾备份技术全部通过了实验室和第三方测试公司的技术测试，同时截止到2018年10月，BOL-110公共安全指控平台系统首个—级国家级中心建设完成，实现了系统设计目标并成功投入使用。

4 结束语

公共安全是国家安全的重要组成部分，是国家整体安全保障体系的重要一环，提升公共安全管理的水平具有迫切的现实需要，也为未来由安全城市过渡到智慧城市提供有力技术支撑。本文针对公共安全事件处理所面临的指控平台需求，提出了公共安全指控平台的整体设计，重点阐述了容灾备份方案的设计与实现，给公共安全指控平台的后续发展指明了方向，并且论述的容灾备份方案已成功应用于厄瓜多尔和玻利维亚两国公共安全指控系统项目。从实际应用间接证明了所述技术研究的正确性，具有较强的推广意义。