视频资源整合项目可行性方案研究报告.docx
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视频资源整合项目可行性方案研究报告
视频资源整合项目
需求分析
1.1现状分析
XXXX现已在小区、公共场所、重要路口等建有大量的监控资源,但大多数为单位自建,没有统一技术标准、统一的管理平台对其进行联网。
使得大量的视频监控资源形成信息孤岛,从而造成视频资源共享难、重复建设、投资增加,同时大多单位重建设轻维护,造成已有的监控资源利用率偏低。
应市政府要求我们做了大量的调研工作,本次调研主要是公安、交警、地下街和8个重点单位。
根据调研结果,我们掌握这4个单位共有监控点1869个,覆盖全市重点部位10%左右。
后期为了达到全市无缝覆盖,需要在此调研基础上合理、科学的新增监控点,从而逐步形成全方面布控。
1.2需求分析
根据全市现状,此次新建需要考虑以下几个子系统:
1.2.1新建监控点
为了达到全市重点部位监控点覆盖达到100%,需要在全市主干道、巷道、次干道等地新增监控点统一纳入视频资源共享平台的管理。
新增监控点采用球机与固定摄像机、高点与低点相结合的方式,从而形成全方位布控。
1.2.2视频资源共享平台扩容
根据市政府的新建原则,预计全市需要新增监控点5687个。
原已建的共享平台已不能满足新建点的接入,因此需要对其进行扩容,增加接入服务器、数据库服务器、中心管理服务器、分发服务器等相关硬件与软件。
1.2.3治安卡口管理系统
根据调研,现全市已建有部分治安卡口系统,但各系统均是各自建设,没有统一联网,纳入统一管理。
因此,需要在市公安局新建一个治安卡口管理平台,将已有的治安卡口系统进行整合。
同时新建10个路口的治安卡口,统一纳入管理。
1.2.4传输线路
新建前端监控点和治安卡口管理系统均利用电子政务网进行承载,因为电子政务网新建成,层次明晰,架构稳定且在全市围覆盖。
1.2.5警用地理信息(GIS)系统建设与应用
新建市公安局警用地理信息(GIS)系统,该系统以公安信息网络为基础,以警用电子地图为核心,以地理信息技术为支持能够,服务于公安业务管理、信息共享和决策支持可视化为目标的重要信息化基础设施。
根据市公安局的实际需求了解和建设容,我们大致可以分为如下:
1、对公安现有业务信息管理。
包括:
“天网”工程监控实施、城市道理卡口系统、警务人员、警务车辆、治安卡口系统、整合现有警力资源系统等。
2、指挥决策功能。
在整合现有业务信息的基础上,达到可视化管理公安业务信息;提升公安机关在处置突发性、群体性、恐怖事件中的快速反应能力,以与日常指挥调度力量的管理,民警执勤执法行为进一步规;解决了工作考评依据不科学、精确定量不够的问题,使民警工作绩效考核进一步规。
1.2.6与公安网互联
根据相关要求,采用边界接入平台实现公安外网与网之间数据通信的安全性,从而保障通信顺畅。
采用视频信息安全接入网关将视频专网与公安网起来,既实现了视频信息跨公安外网的传输,又确保了公安网的网络和信息安全。
第2章总体设计
2.1建设容
根据此项目具体情况与建设目标,本项目需要建设以下容:
(1)新建1278个街面监控点;
(2)视频资源共享平台扩容,再增加6000路接入量;
(3)新建一个治安卡口管理平台,将全市已有的卡口系统进行改造,统一纳入管理,同时在全市10个重要路段增加治安卡口管理系统;
(4)传输线路建设;
(5)警用地理信息系统(GIS)建设;
(6)与公安网互联;
2.2建设目标
以现有信息化技术为支撑,在市政府的指导下,按照统一规划的建设容和要求,在沙区、天山区共计新建1278个街面监控点、增加共享平台6000路接入量、新建治安卡口管理平台和10个路口的治安卡口系统,新建GIS一套,新建视频信息安全接入网关以与边界接入平台1个,统一纳入市政府的管理、调度,实现全市信息资源共享,形成全市全方位布控,为维稳处突、打击犯罪、防控制提供强有力的支撑,从而达到全市公共安全保障有力、执法公正规、信息通讯快捷、指挥管理高效的总目标。
2.3建设原则
本项目方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护与操作因素,并为今后的发展、扩建等留有扩充的余地。
本系统设计容是严谨的、完整的;设计方案要具有科学性、合理性、可操作性。
遵循以下设计原则来构建本系统
1.先进性与适用性
采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念,系统集成化、模块化程度高。
设计合理,架构简洁,功能完备,切合实际,能有效控制和提高工作效率,满足治安动态监控和维稳处突的实际需求。
系统的技术性能和质量指标均达到国际先进水平;同时,系统的安装调试、软件操作使用又简便易行,容易掌握,适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。
2.经济性与实用性
在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下,体现高性价比。
采用经济实用的技术和设备,充分利用现有资源,综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用,所有社会监控视频资源按就近接入原则接入电子政务网。
3.可靠性与安全性
系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备,系统具有一致性、升级能力,能够保证全天候长期稳定运行。
在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完整的系统管理策略,可以保证系统的运行安全,网络采用物理专网设计,与其它网络不发生任何交叉关系。
4.开放性
以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,可以与将来的各种信息系统实现接口和整合,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。
5.可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,系统规模和功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。
同时,本方案在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。
方案中设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
6.高性价比
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。
7.监管力度强
本项目系统设备控制需要高效率、准确与可靠。
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视与报警情况。
闭路电视监控大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行,在最佳情况下运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,减少设备维修费用,从而提高监管力度与综合管理水平。
8.分层分级、授权管理
按照部门分工,协同配合的原则,确定图像的使用、调阅和控制权限,实现分层分级、授权使用。
9、就近接入、资源共享
新建监控点采用就近接入、属地化管理的原则接入最近的电子政务网,各单位根据权限共享全市视频资源。
以共建共享为基本建设原则,可以利旧的资源尽量昝旧,最大程度节省投资。
2.4建设依据
(1)《城市监控报警联网系统通用技术要求》GA/T669-2006
(2)《安全防工程技术规》GB50348—2004
(3)《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规》(GB50198-96)
(4)《民用建筑电气设计规》(JGJ/T16-1992)
(5)《信息技术客户通用电缆铺设要求》(ISO/IEC11801)
(6)《城市监控报警联网系统技术标准》(GA/T669-2008)
(7)《城市监控报警联网系统管理标准》(GA/T792-2008)
(8)《城市监控报警联网系统合格评定》(GA/T793-2008)
(9)《视频安防监控系统工程设计规》(GB50395-2007)
(10)《安全防系统验收规则》(GA308-2001)
(11)《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)
(12)《电气装置安装工程施工与验收规》(GB50169-2006)
(13)《建筑物电子信息系统防雷技术规》(GB50343-2004)
(14)《安全防系统雷电浪涌技术要求》(GA/T670-2006)
(15)《电子计算机机房设计规》〔GB50174-93〕
(16)《计算站场地技术要求》〔GB2887-89〕D98
(17)《建筑部装修设计防火规》〔GB50222-95〕
(18)《电子计算机机房施工与验收规》[SJ/T30003-93]
(19)《计算机房工程设计与施工》[人民邮电1997.2]
(20)《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码》(ISO/IEC14496-2)
(21)《中国电信网络视频监控业务技术规V2.0--PU分册、CU分册》。
(22)《中国电信网络视频监控业务技术规V2.0--总则》。
(23)《中国电信远程视频监控技术规-平台分册》。
(24)《中国电信“全球眼”前端子系统和客户端监控中心(含客户端)安装设计规》。
(25)《中国电信全球眼业务平台总体建设方案》(2006年8月)。
(26)《对“全球眼”平台的电信级要求》(2007年4月)。
(27)《视频安防监控系统技术要求》(GA/T367-2001)。
(28)《通信局(站)防雷与接地工程设计规》(YD5098-2005)
(29)《IP网络技术要求网络性能参数与指标》(YD/T1171-2001)
(30)公安部《通用技术要求》GA/T669.1—2008
(31)公安部《安全技术要求》GA/T669.2—2008
(32)公安部《前端信息采集技术要求》GA/T669.3—2008
(33)公安部《视音频编、解码技术要求》GA/T669.4—2008
(34)公安部《信息传输、交换、控制技术要求》GA/T669.5—2008
(35)公安部《视音频显示、存储、播放技术要求》GA/T669.6—2008
(36)公安部《管理平台技术要求》GA/T669.7—2008
(37)公安部《传输网络技术要求》GA/T669.8—2008
(38)公安部《卡口信息识别、比对、监测系统技术要求》GA/T669.9—2008
(39)公安部《无线视音频监控系统技术要求》GA/T669.10—2008
(40)公安部《图像信息采集、接入使用管理要求》GA/T792.1—2008
(41)公安部《系统功能性能检验规》GA/T793.1—2008
(42)公安部《管理平台软件测试规》GA/T793.2—2008
(43)公安部《系统验收规》GA/T793.3—2008
(44)《安全防工程技术规》GB50348—2004
(45)《视音频编解码标准——视听对象的编码(6部分)》(ISO/IEC14496)
(46)《安全防系统通用图形符号》(GA/T74-1994)
第3章视频资源共享平台扩建
3.1概述
根据全市新增监控点数量测算,现有的共享平台的接入量已不能满足接入需要。
需要对其进行扩容,增加6000路容量,从而满足新增监控点的接入。
保障系统的稳定运行和高效管理、使用。
3.2系统组成
3.2.1扩容设备
根据原共享平台的建设状况,原有的智能负载均衡服务器、防火墙、数据库和交换机可满足扩容后的需求,因此不需要再增加,只需要新增事件管理服务模块、接入模块、分发模块、中心管理服务模块等设备即可。
各个子模块相对独立,每个服务模块都由服务器+软件等组成。
3.2.2中心管理服务模块
对于分析中心管理服务器的负载,根据各地平台的使用经验和XX电信的实际情况,我们可以按照用户数量来估算系统的最大负载:
在线用户数量=摄像头数量×40%,并发用户数量=在线用户数量×30%。
例如,如果摄像头数量是10000,则在线用户数量是4000,并发用户数量是1200。
同时考虑到系统中部分企业客户的监控中心会使用到显示服务器和相关报警,显示服务器按经验来说大概是3%,报警按照在线用户的20%,显示服务器和报警从使用机制上类似于企业客户端用户,那么,还需外加1100个并发,
那么,中心服务平台的最大负载就是2300个并发用户。
考虑到实际应用环境的复杂性和一定的冗余量,我们本次工程可适当将比例调整为:
70%在线,60%并发。
所以针对视频资源平台的负载分别如下:
10000*70%*60%+10000*3%+10000*70%*20%=5900个并发连接;
而每台中心管理服务器(硬件配置2*cpu3.0,2G存)的可处理1000个并发连接;
根据压力情况,一期平台设备已经配置了4台中心管理节点,所以此次需要增加2台中心管理服务器即可,由中心管理服务器和相关软件组成,考虑到整体平台的扩容和系统容灾性,建议采用四层交换机作为负载方式,并配置4台中心管理服务器(N+2冗余方式)
根据新建监控点数量,需要在共享平台上新增4套中心管理服务模块,由中心管理服务器和相关软件组成。
中心管理服务模块提供管理平台的管理服务,是全市的应用核心。
主体框架模块分为三个主应用模块与若干相关应用模块构成。
三个主应用模块分为用户管理、设备管理、机构设置;其他相关应用模块分为权限认证、配置管理、日志管理、故障管理和信息管理等功能模块。
该平台具备管理平台所有监控点的能力。
可以通过客户端管理界面控制XXXX各区(县)的摄像机,进行图像的选择、查看、切换、控制等操作。
实现对各类图像硬件设备的统一管理。
●用户管理
包括用户基本信息维护、账户启用禁用、用户的角色分配、用户机构分配、用户的日志管理。
管理客户端用户:
系统管理员,业务操作员,维护操作员添加,修改,删除。
用户日志管理。
●设备管理
客户端设备管理:
前端设备(摄像头,报警输入,报警输出)的基本信息维护,设备分配。
管理客户端设备管理:
前端设备(摄像头,报警输入,报警输出)管理。
主要功能有设备的增删改以与参数设置,设备注册,设备故障等。
●机构管理
机构管理是为了适应实际的管理需要,更有效的对用户和设备进行管理而引入的。
它最大程度体现了现实的组织形式。
包括:
企业机构管理。
●权限认证
权限认证模块包括企业用户权限认证和管理用户权限认证两部分。
权限模块由四部分组成:
资源,权限,用户,角色
●日志管理
日志管理模块包括管理用户和企业用户日志两部分。
主要记录了用户的操作信息(什么时间做了什么操作,结果如何)。
●配置管理
对各个服务器和前端设备进行配置管理。
●信息管理
记录市政府监控平台所有的报警信息以与联动用户信息。
包括移动侦测报警,报警器报警等;
包括市级企业客户端和管理客户端的信息查询。
企业客户端信息管理:
在线用户查询,用户日志查询,报警信息查询等。
管理客户端信息管理:
设备维护模块,故障日志,企业用户日志,在线用户,前端设备,报警信息,在线视频等查询。
管理用户管理模块:
管理用户日志,用户查询。
业务开通模块:
企业信息查询。
3.2.3数据库服务模块
根据新增监控点数量,需要新增2台数据库服务器和磁盘。
数据库服务模块提供除媒体和密钥以外的数据存储和管理服务。
数据库管理服务器存储监控系统的核心信息和部分业务信息,主要包括用户信息、设备信息、系统参数、历史视频数据目录、日志信息、业务报警信息、系统异常信息等。
此次部署2套数据库,采用数据同步更新等策略保持数据库一直处于热备状态,有效的保证平台运行的稳定性。
数据库结构从逻辑概念上主要分为如下几个部分:
●管理模块
主要包括管理用户、权限等信息表。
●企业模块
主要包括企业用户、权限、角色、机构等信息表。
●日志/事件模块
主要包括管理用户/企业用户日志、故障通知、报警事件等信息表。
●设备模块
主要包括各种设备的信息表。
3.2.4接入服务模块
据平台的并发压力情况,XXXX市具体情况在市政府部署2个接入服务模块节点,由接入服务器和相关软件组成,考虑到整体平台的扩容和系统容灾性,建议采用四层交换机作为负载方式,并配置10台接入服务器(N+2冗余方式)。
根据新增监控点数量,需要新增6台接入服务器,接入服务模块主要用于监控点和用户账户的接入,接入服务模块是客户端访问设备的关卡。
客户端对设备的访问都要通过接入进行转发。
接入会验证用户的权限,另外可以对客户端请求的进行权限验证、对请求的设备进行名字解析并调度可用的设备,并转发请求给设备返回结果给客户端,使得该请求可以到达目的地。
3.2.5分发服务模块
目前省中心平台经过分发服务器转发的视频输出路数平均为总路数的13.89%,峰值约20%,同时分发输入输出比为1:
3。
本期工程考虑系统的冗余性,建议扣除PU直连通过VTDU转发的部分负载根据1:
1.5输入输出比,同时30%并发请求进行配置,由于平台功能的改进,中心存储部分直接通过分发服务器来存储,需要再加上中心存储部分的分发量。
目前在1000M带宽网络独享的环境下,单台分发服务器最大可以满足800路视频连接(包括视频输入、视频输出)的并发访问请求,即在输入输出比为1:
1.5的情况下,满足320路视频输入同时480路视频输出的服务要求。
所以此次的平台分发压力为:
10000*30%+10000*20%=5000个并发视频请求
根据规划设计,全市预计新增监控点将近6000个,届时意味着会有很多单位共同使用这些监控资源,为了保障各单位使用的顺畅性和可靠性,根据分发压力,建议采用N+1冗余方式,需要新增4台分发服务器和分发模块,从而解决并发访问带来的一系列问题。
分发服务模块主要是针对热点视频被大量用户并发访问时,解决带宽瓶颈问题的,使用分发服务器能够减少视频传输带宽瓶颈点的并发访问量,节约瓶颈点的网络带宽。
根据共享平台的建设规模,我们建议部署3台分发服务器来解决并发访问带来的问题。
平常用户客户端访问的合法图像,可以直接来自于前端视频服务器,以便保证现场图像的实时性。
但是在大量用户同时访问某个热点前端图像的情况下,前端服务器压力就非常大,且网络带宽也有一定限制,这样将无法保证所有用户的正常连接、观看图像。
分发服务器就解决了这一难题。
它根据事先设定好的启动触发条件,如前端的并发连接个数。
当触发条件满足时,它从前端接收视频图像并转发给用户,而用户不需要关心他所观看的图像是来自于前端视频服务器还是分发服务器。
所以可以大大解决大用户量访问的问题。
分发服务器提供视频流的分发功能,对一路视频输入可以分发多路视频输出,用来解决大量用户浏览同一路视频的网络带宽限制,以与视频服务器处理能力的限制。
同时还具有穿透私网功能,解决IP地址紧缺的问题。
3.2.6事件管理服务模块
管理前端服务器的报警,包括接收报警开始、向中心和企业客户端传送报警、接收报警结束以与负责对报警信息应用预定规则进行判定与预处理、报警信息分发。
因不清楚后期报警数据量的大小,在此方案中,我们考虑先部署2台事件管理服务器。
3.3系统功能
3.3.1软件基本功能
3.3.1.1实时图像浏览功能
●授权用户能对指定分配的设备、通道进行实时图像浏览。
●支持单画面和多种多画面模式的切换浏览,授权用户在播放实时视频的同时能够根据需要进行图像显示、缩放、抓拍和录像等功能。
●系统能够根据用户需求,针对选定的视频图像指定调用分组、播放顺序和每组播放时间的计划,并根据计划执行,可分多个场景进行轮训。
●客户终端上显示监视图像的时间、地点等消息。
●系统支持多用户同时监视同一路实时视频。
●系统支持在进行实时视频播放或者回放录像时将瞬间的图像抓拍并以图片方式保存,授权用户可根据需要将抓拍图像存储到指定位置,并对存储的图片进行检索。
●支持图像资料的下载,并且下载的图像资料能在通用播放器上播放。
●支持图像的手动切换、定时切换、分组切换和报警切换等功能。
3.3.1.2远程控制功能
●通过平台授权的用户,能够对前端设备各种动作进行远程遥控。
●支持摄像机云台的转动和云台转动速度的调整功能。
●支持摄像机变焦、光圈调整的功能。
●支持摄像机云台开关控制,如雨刷、灯光等开关控制。
●系统支持对预置位的设置操作,包括预置位的增加、删除、调用等操作。
每个通道用户可设置128个以上预置点,可以设置快球的巡航路线。
●对摄像机云台的控制采用优先级设置,高级用户请求保证优先响应。
也可以根据用户的不同级别,高级用户可以对云台进行锁定和解除锁定,云台被用户锁定后,低级别用户将不能进行控制。
3.3.1.3控制权限
为使系统的利用率达到最大化,应该由各部门共享资源。
那么,我们从三个方面来进行保障:
(1)用户权限划分
系统的用户权限由共享平台数据库统一管理,由一个主控台统一分配和操作,并且有丰富的分级设定。
可对多个平台、监控中心的权限统一管理。
使整个网的权限分配策略部署简单,管理方便。
另外、系统的分发机制,可以满足多个分平台、监控中心、副控台对某一个热点的并发访问。
对于设备控制权限划分到对每个摄像头、报警探头、电视墙的控制。
对于每个摄像头分为“实时视频查看”、“历史资料检索”、“远程云镜控制”、“参数设置”、“音频控制”等不同控制权限能力。
系统对使用者的权限管理,是基于“机构”、“角色”和“用户”三个层次。
“机构”是使用者的行政组织,如市政府;“角色”是一个权限的逻辑组合;“用户”是具体的使用者。
首先,在系统建立一系列垂直管理的组织机构,然后在每级机构中建立与工作权限相应的不同“角色”,对每个不同的角色赋予不同的设备控制权限,如角色x叫“处警人员”,对其赋予对摄像头编号1、2……、编号10的“实时视频查看”和“远程云镜控制”两种权限,但不赋予包括“历史资料检索”在的其它权限。
最后,在每级机构中建立一系列使用者的“用户”XX。
并将“用户”赋予不同的“角色”权限。
对于同级控制权限的用户,系统采用优先级,首先控制的用户具有优先控制权,只有优先控制用户释放控制后,其他同级权限的用户才能控制。
对于不同级别控制权限的用户,高级控制权限的用户具有优先控制权,只有当高级用户释放控制后,下级用户才能控制。
(2)跨区域调用
跨区域的调用通过报警与监控系统监控中心之间的互连注册来实现,可以设立级联权限(可细分为图像浏览、控制、语音、流量控制等权限),具有级联权限的用户可以实现跨区域的视频监控资源共享。
任一政府部门有权限用户可以浏览所辖各级政府的视频监控系统中任一监控点的实时图像和历史图像。
任一政府部门经上级授权可以浏览其他同级政府部门的视频监控系统中任一监控点的实时图像和历史图像。
有设备控制权限的用户可以对实时图像监控点的云台、镜头和切换矩阵进行控制。
3.3.1.4存储功能
●系统支持全程、手动、定时、联动等录像模式,并自动循环覆盖。
●系统的传输格式自适应存储格式为CIF、DCIF、D1或4CIF,可根据不同的需要制订自动录像存储的策略与报警存储策略。
●系统支持集中存储、分布式存储结构,支持DAS、NAS、SAN多种存储方式模式。
●系统支持对于前端存储或中心存储录像,按天批量查询录像数据完整性,并以图形形式直观地表现,以便快速核查录像资料的完整性。
能够统计资料并生成EXCEL或Word报表;定期自动或手动对管理平台的信息进行清理,清理过期或失效的信息。
●系统具有对配置信息、用户信息、日志、报警记录等数据进行备份的功能。
并且对报警信息、日志信息、用户信息和设备信息进行报表制作、打印输出等功能。
●系统支持对存储位置、存储时间、备份策略、
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