城市报警监控联网平安城市管理平台规格说明书概要.docx

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城市报警监控联网平安城市管理平台规格说明书概要

城市报警监控联网管理平台

（V1.0

规格说明书

目录

1产品概述（4

2原理结构（4

3产品架构（4

4产品特点（6

4.1业务智能（6

4.2高可用性（6

4.3兼容性（6

4.4高性能（7

4.5可扩展性（7

4.6集成性（7

4.7易用性（7

4.8安全性（8

5产品组成（9

5.1系统管理服务器（10

5.2WEB服务器（11

5.3集成路由转发服务器............................................................错误!

未定义书签。

5.4流媒体转发服务器（11

5.5集中存储服务器（12

5.6视频代理服务器（15

5.7视频智能分析服务器（15

5.8C/S客户端软件（15

5.9B/S客户端软件（15

5.10视频解码服务器软件（15

5.11GIS管理服务器（16

6产品功能（16

6.1监控管理（16

6.1.1远程实时监控（16

6.1.2双向对讲（16

6.1.3字符叠加（16

6.1.4数字矩阵（17

6.1.5视频加密（17

6.2报警管理（17

6.3存储管理（18

6.4设备管理（18

6.5任务计划管理（18

6.6GIS管理（18

6.7集成业务管理（19

6.8安全管理（19

6.9视频会议（20

6.10日志管理（20

7产品规格（20

1产品概述

城市报警与监控系统管理平台软件是针对公安部提出的科技强警战略,在全国主要城市开展“城市报警与监控系统”建设,提高公安机关的战斗力和城市对重大事件的应急指挥能力而专门开发的管理平台软件,以数字视频应用为核心,兼容模拟监控设备,实现对社会治安视频监控、交通监控和电子警察、卡口监控识别系统的集中管理,与110接处警系统、区域技防联网报警系统和119消防通信指挥系统等多警种业务系统集成的管理和警视智能联动,是城市报警监控系统的核心,同时也是城市公安安全应急指挥系统的重要支撑平台。

2原理结构

平台支持公安派出所-分局-市局三级管理结构,满足三级联网监控的实战要求。

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3产品架构

体系结构设计,从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模和水平。

基于事实上

的工业标准的J2EE平台和SOA面向服务的架构,是当前几乎所有的企业级业务平台所普遍采用的,被反复证明是目前最强壮、最博大、最高效、最具伸缩性和业务扩展能力的平台架构之一。

本软件采用了在J2EE三层体系结构基础上构建的面向业务的四层体系结构,如下图所示:

安防业务智能软件平台体系结构图

第一层为业务层,呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具,是智能化的最终体现,是业务智能的最终表现形式。

如公安社会治安管理工作中的接处警流程、案件侦查工作流程、社会治安动态监管业务流程、网吧和娱乐场所的动态预警管理工具、特种行业管理工具、重点人口和赞助人口监管工具、案件分析统计和预测工具等等。

第二层为应用层,是通过对安全管理具体业务的归纳、抽象,生成的各种应用模块,通过这些模块的组织,就可以支持不同的业务应用。

通过一组应用服务模块,可以为公安机关治安管理、接处警、案件侦破等业务提供完整的业务处置流程和高效的工具。

第三层为中间服务层,是软件平台系统的核心,采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具,为应用层提供基础服务、管理策略和方法工具。

同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源。

第四层为设备与信息资源抽象层,实现了安防设备和音视频、图片和文本等信息的归纳抽象,并接入到平台进行集成管理,使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态,便于设备信息资源的组织和调度,更好的为业务服务。

4产品特点

4.1业务智能

以“业务智能”为设计理念,聚焦核心价值

⏹面向公安警务管理、而不是仅仅面向技术和设备的管理。

随需而变的安全业务流程和

管理工具,通过软件服务来推动企业安全管理创新。

⏹采用易于业务整合SOA面向服务的架构,以公安机关的各项业务目标为导向,实现信

息流和工作流的紧密结合,资源、人和任务有效整合,一切为安全管理服务。

4.2高可用性

全面的高稳定性、可靠性设计,长期运行,高枕无忧

主要体现在以下几个方面:

⏹操作系统:

不仅能够支持通用的WINDOWS操作系统,还支持专业的UNIX/LINUX

平台,避免了WINDOWS平台本身所具有的不稳定性。

而目前多数的平台产品只

能支持WINDOWS操作系统,可靠性无法得到保障。

在项目实施时,初期规模较

小时,可以用WINDOWS系统,规模扩大后,可以平滑迁移到UNIX/LINUX平台上。

⏹对不可控因素的控制:

对可控性因素的控制容易把握,但对如网络质量、运行

硬件平台等影响稳定性的不可控的因素的控制,是稳定性设计的难题。

我们通

过特别设计的进程监视、故障弱化、故障旁路和故障恢复等技术来加以拟补。

⏹系统容错设计:

采用集群技术,当组件、服务器或网络故障时,能够自动替换,

持续的不间断的提供应用服务,避免单点失效。

如流媒体转发、集中存储都支

持服务器集群。

⏹硬件隔离:

影响稳定性和可靠性的还一个重要因素是硬件接入设备的SDK,设

备厂商的SDK稳定性是无法保证的,而SDK的不稳定性往往对平台的稳定运行

造成致命的影响。

我们通过特别的设计,使得设备SDK和应用服务层完全隔离,

SDK的不稳定性不会对系统造成影响。

4.3兼容性

强大的系统和设备兼容能力,保护系统投资

兼容性表现在三个方面:

⏹对前端接入设备的兼容能力:

是国内兼容设备类型最多的软件,目前已经全面

兼容海康、大华、大立、诚丰、恒亿、汉邦、金鹏、德加拉、AXIS全系列嵌入

式和PC架构的DVR、DVS设备,而且通过设备厂商提供的SDK,可以兼容几乎

所有前端接入设备。

⏹对硬件和操作系统平台的兼容能力:

兼容PC、服务器和小型机上的各类操作系

统。

⏹数据库兼容性:

可以兼容任何一种数据库,包括SQLSERVER、MYSQL、Oracle、

DB2等,多数平台只能支持一种数据库。

4.4高性能

高性能,大并发量,满足安防监控大规模联网的要求

⏹采用的核心应用服务器的性能:

我们的核心平台采用的是将J2EE应用服务器,

如WEBSPHERE,这些服务器的性能都是经过的大型应用服务平台广泛验证的;

⏹Web服务、流媒体服务和海量存储服务均支持CLUSTER技术,并且具有网络自

适应能力,能适应大并发量的视频流传输与存储。

⏹单台流媒体服务器支持800路以上（1000M网络视频转发,而目前其它产品

最多只能支持400路并行转发。

⏹专业的消息转发服务器,支持40万次/S的并发量;

4.5可扩展性

强大的可扩展性和伸缩性,是系统投资的长期保障

系统的伸缩性是用户投资的根本的保证,我们采用目前最先进的构建大型网络系统的J2EE平台架构,采用微核心+插件技术、支持从PC、服务器到小型机的迁移,支持操作系统移植,支持服务器CLUSTER技术,可以随着系统的规模不断扩大,通过简单的调整服务器的部署可以轻松实现从区县支行-地区（市分行-省分行一直到全国范围的多层次的纵向延伸和多区域联网的横向扩展,而无需更换版本和产品升级。

而这种扩展,丝毫不影响系统的原有稳定性。

4.6集成性

强大的系统集成性能,可以不断拓展系统的应用价值

不仅安防系统本身需要视频监控、报警、门禁、对讲等技术系统的集成,也需要和业务系统集成,才能充分发挥安防监控系统的应用价值。

如和三台合一接处警系统的集成,实现报警联动复核和远程图像监控指挥,和案件管理系统结合,可以实现案件视频档案管理等等。

我们采用SOA面向服务的体系架构,采用适用于跨系统、跨平台互连的通用webservice协议,非常方便的与其它系统的集成互连。

4.7易用性

人性化、智能化设计,功能强大,应用灵活方便

⏹强大的WEB管理功能,系统维护方便快捷:

无论是系统管理,还是对接入前端设备的

参数配置管理,都是通过WEB方式来完成的,这样就保证了随时随地对系统进行维护管理。

而多数的平台通过WEB方式只能做到对系统的维护,不能做到对设备的配置维护管理。

⏹强大的报警管理功能:

报警事件的管理非常灵活实用,特别适合目前多业务部门和多

级管理的需要。

因为不是任何一个报警和事件都需要总控中心值班员来处置的,不同的警种、不同的业务部门和不同级别监控中心所处置的报警事件的来源、类型和处置方式都不相同,我们的报警转发服务就能可以按照警种、部门、级别和区域对每一个报警事件设置转发和联动规则,将不同的报警事件转发给不同的监控中心、责任人、主管领导和监督部门,联动视频和前端设备。

同时报警转发的方式也是多样的,如可以选择客户端声光报警、手机短信彩信报警、电子邮件报警、电话报警等。

⏹强大的计划任务调度功能:

非常方便日常管理,可以大大减轻系统管理的工作强度,

让系统自己管理自己,提高系统工作的智能化。

通过我们的任务和计划调度管理服务,将日常的管理维护工作设置为任务计划,由系统自动执行,而无需人工干预.如:

可以设定每天（周某个时间对全网设备进行统一的校时、参数和状态监测,对某些不稳定的设备和模块定时重启;可以设定每天（周某个时间利用网络空闲时段自动上传前端录像文件,定时自动数据库备份等;按照不同时段的监控需求,定时自动将快球转到相应监控角度,定时自动将改变录像和网传格式、质量、码流等参数等等。

⏹严格而又灵活的权限管理。

在严格遵循统一的级别和权限管理规则的同时,兼顾到特

殊情况下的实战需要。

如某个用户在平常时候不具备对某些资源的支配权限,但作为一线安全责任人,在处置突发事件时,又必须要控制这些资源,这样就产生了矛盾。

我们通过应急权限管理机制,可以设定某个用户在接收到报警事件时所拥有的临时特殊权限,事件处理完毕后,该权限自动撤销。

这样就真正满足了“平站结合”的需要。

⏹WEB操作更具人性化。

与客户端相比,WEB方式应用更加方便灵活,应用范围更广。

我们的WEB服务采用WEB2.0技术,与其它平台产品普遍采用的WEB1.0相比,具有不可比拟的优越性。

首先页面刷新速度快,只是刷新变化部分的页面;其次具备页面交互功能,可以和客户端的操控能力相媲美。

如可以通过WEB方式系统和设备维护、网络管理、对前端设备进行远程控制、检速和回放录像资料、日志查询管理等。

⏹地图导航:

支持位图和矢量图导航,可以分级、分区域多层地图显示。

通过地图实现

监控点导航,点击地图上的监控点图标来浏览和回放视频,在地图上显示设备联网状态。

报警时显示具体报警位置。

⏹实用的网络管理功能:

由于视频监控系统与银行业务共用一个网络,并发视频流容易

导致网络堵塞,影响业务数据的正常传输。

我们的网络管理功能可以限制视频监控带宽,保证业务数据的传输。

4.8安全性

严密的安全管理机制,确保信息安全、系统安全、数据库安全和设备安全

⏹系统安全性:

除了常规的用户名+密码的认证方式外,我们还支持密钥认证,避免

内部人员恶意销毁监控记录很更改设备参数,安全性更高,更适合公安、银行等高风险部门应用;而多数联网软件只具备用户名+密码的认证方式;

⏹支持基于令牌和SSL协议的集中身份认证,网络认证中随机加密和一次性的令牌,

令牌是随机生成的,每次登录都不相同,可以确保用户密码信息不被截获。

而多数联网软件采用是基于数据库提供授权认证码,容易被破获。

⏹数据库安全性:

通过应用服务器实现对数据库的访问,而不是直接开发数据库接口,

有效的保证了数据库的安全性。

⏹设备的安全性:

对前端接入设备参数的安全性保护,防止非法修改。

一旦被你修改,

系统就会报警。

⏹预防DOS攻击:

利用中间件防止DOS攻击。

5产品组成

报警与监控联网综合管理平台组成结构如下图所示:

城市监控报警联网管理平台软件组成结构图

5.1集群版平台管理服务器

基于J2EE体系和WebSERVICE标准,实现统一身份认证和权限控制、组织与角色管理维护、设备集中配置与维护管理、结合任务计划执行和调度、报警处理规则管理、报警获取与分发管理、电子地图集中配置管理、设备巡检和日志管理等功能。

系统管理服务器是整个平台构成的核心服务器软件,采用TOMCAT应用服务中间件,通过专门设计的集群管理模块实现服务器多机集群,一方面提高了系统所支持的并发访问能力,另一方面实现了容灾备份,保证了系统可靠性和可用性。

主要技术指标如下:

●管理视频通道数量:

单机最大支持10000路视频通道;

●管理报警通道数量:

单机最大支持10000个报警通道;

●客户端并发访问数:

单机支持2048个客户端并发访问;

●最大注册用户数量:

无限制;

●最大支持组织机构层级:

128级;

●最大角色分配数量:

无限制

5.2Web服务器

基于J2EE体系和WebSERVICE标准,为系统管理、流媒体、报警转发、集中存储检索等所有应用服务器提供统一WEB访问配置界面,为前端监控设备提供统一远程监视查询WEB访问界面。

Web服务器采用先进的Web2.0技术,页面刷新和相应速度比目前其它产品普遍采用的Web1.0要高50%以上。

5.3流媒体管理服务器

用于多用户复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,限制管理的策略包括路数、用户优先级和事件优先级等。

流媒体服务器作为视频监控联网系统中最主要的视频资源管理服务器,用于监控中心多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和支持多级流媒体转发管理和调度,支持网关管理,降低网络带宽和设备负荷。

该软件是是专门针对带宽在2M以下的VPN、WAN等广域网环境下的音视频传输而开发的网络视频管理软件。

目的在于缓解网络带宽紧张的区域,对该区域内的视频服务器的访问全部通过视频转移分发单元软件来进行转发,使得该视频服务器的视频服务只占一个通道。

流媒体转发软件的多级设置可提高响应访问的效率,可以合理规划流媒体管理软件模块的设置,以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。

基本功能:

●添加视频转移分发单元:

可以通过选中某一部门组织树,然后在视频转移分发单元

列表中增加视频转移分发单元设备。

●对视频转移分发单元增加所要管理的DVR列表:

DVR列表是添加视频转移分发单元管

理的DVR设备,一般包括嵌入式DVR和工控机等前端设备,这些设备在“设备管理”

添加。

●配置视频转移分发单元的带宽管理组:

带宽组的管理是对添加的Dvr进行路数或是

带宽上进行有效的限制,防止用户连接的带宽超过负荷上限或者用户连接的通道数

超过流媒体所能承受的上限。

●IP段网关配置:

IP段网关的配置是限制这个视频转移分发单元允许在此IP段内进行

转发的功能。

设置好后,此流媒体就只能在此网段内进行数据转发,其他网段无效。

同时还可以对流媒体的IP段进行查询。

●不受限的IP设置:

不受限的IP是指在指定的IP段内,都不能受到IP段网关的限制,

设置的IP段在该视频转移分发单元都有效。

客户端IP段关联设置:

IP段是管理员设置的IP地址范围,判断客户端即用户或者访问者的IP地址是否在管理员指定的IP端内。

通过IP段关联,如果访问者在管理员设置的IP段内时,访问者访问前端DVR时,通过流媒体转发出去,如果不是在管理员设置的IP段内,则不能通过流媒体访问前端设备等。

流媒体服务软件模块可以实现与视频监控系统所有C/S客户端软件和WEB客户端、110接处警系统、技防联网报警系统、交通管理系统等警务关联系统,对网络范围内的硬盘录像机实时与历史图像的访问全部通过流媒体服务软件来进行转发,使得该硬盘录像机同一个视频服务只占一个通道,缓解网络带宽紧张的区域,同时降低了硬盘录像机的访问负担,起到了在有限的网络资源中进行带宽管理,可以满足大型联网系统负载分配均衡的要求,提高整个系统的性能与稳定性。

流媒体服务还包括了带宽管理和优先管理的机制。

流媒体转发的数据除了实时与历史图像信号外,还包括音频和云台控制信号,其中云台控制包括了对不同优先级客户的控制,既当高优先级客户云台访问控制时,可以关闭低优先级客户操作。

主要技术指标如下:

●最大并发转发路数:

千兆网环境下单机最大支持800路CIF格式（200路D1格式

视频转发;

●最大转发时延:

300ms

●视音频同步误差:

小于300ms;

●支持流媒体容灾备份

5.4网络存储服务器

用于集中存储环境下按照管理中心软件设定的计划、策略执行高可靠性的图像集中存储、备份、检索和回放管理支持补录,支持报警集中存储和重要事件集中备份管理。

网络存储服务器软件通过网络获取系统中所有视频源的信息,存储到大容量的存储设备中。

系统可以支持n台计算机组成的分布式集群存储结构。

在这些计算机的通讯底层是我们的高性能通讯平台技术。

在正常运作的情况下,每一台存储计算机负责存储整个系统中的某些录像信息。

首先我们需要定义存储组,每一个存储组有n路图像组成。

我们把一个存储组绑定到一台存储服务器。

这样全系统的图像将通过不同的存储服务器进行存储。

我们采用的模型是前端分布式录像和后端集中录像的综合方法。

存储管理服务器管理的对象可以是PC服务器存储设备、DVR设备,也可以是磁盘阵列或磁带库。

具体功能如下:

■可以对存放在集中存储设备中的数据进行快速检索,并提供服务。

■可以通过Web界面,支持在本地和客户端按镜头、按时间、按关联事件、按日志、按报警等多种方式来检索具体的监控录像和关联数据。

■可以查看该录像的详细存储位置,显示相关状态信息,并且对该录像进行及时的回放;

■可以浏览硬盘、NAS、SAN存储设备上的相应监控文件;

■支持录像计划和补录。

每一个录像组可以具有自己的录像计划,录像的执行底层是我们的计划和任务调度引擎。

（请参见计划引擎。

每次录像过程中,系统都会纪录录像的执行时间,系统的维护服务器,根据预定计划和实际的执行情况的差异性,我们可以计算出需要补录的时间段。

补录系统将自动从合适的DVR下载缺少的录像信息。

当录像计划改变时,早先的计划将被纪录下来,系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。

■清盘策略和录像优先保留权。

当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线,将开始启动清盘任务,这个工作是由维护服务器来管理的,维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行磁盘的清理、自动导出等功能。

系统需要一台专门的维护服务器,对整个集群进行控制,同时执行补录、清盘、导出等工作。

■高性能的检索信息保存和获取

和绝大多数存储解决方案不同,我们并没有采用通用的关系型数据库,这是因为通用关系型数据库的性能是一个很大的问题,需要通过TCP/IP通讯,关系数据库也需要对SQL语句进行分析,需要保存和处理不必要的Meta信息。

我们参照了关系数据库的核心外部排序和检索机制,采用了专用的内嵌数据库,特别适合对录像资料进行检索。

该数据库不但具备现代高级关系数据库的高并发事务处理能力、系统崩溃时自动恢复、数据库复制等高级特性,而且具有通用数据库系统无可比拟的存取和检索性能。

当然它不适合普通应用管理系统的关系存取。

■高可用性和容错

系统提供三个层次上的容错,首先系统体系结构上的容错技术。

我们的系统支持分布式的集群技术,简单地讲,每台服务器正常执行当前的存储任务,但是同时又作为其他服务器的后备集群节点。

当集群系统某一节点出现故障,那么我们的底层通讯协议能够准确地监测到这台机器的问题,这就是所谓的成员离开事件,成员离开事件将被可信协议递交到集群中的每一个节点,它的备份服务器将立刻承担起失败节点的责任,进行录像。

这就是容错功能。

而当失败的节点修复后重新启动并开始录像,底层通讯协议能够把这个重新加入的时间递交给每一个节点,这是所谓的成员加入事件。

备份服务器接收到这个时间以后就停止录像。

这就是错误恢复功能。

第二个层次上的容错是在整个集群都和图像源断开,不能进行实时录像。

这个时候,我们通过计划和实际的录像执行情况进行补录,请参见后面的计划和补录。

第三个层次的容错是在录像分包时,每一个录像文件结束和一个新的录像文件开始,系统都被冗余一部分数据,以保证没有任何图像帧丢失。

■录像计划和补录

每一个录像组可以具有自己的录像计划,录像的执行底层是我们的计划和任务调度引擎。

（请参见计划引擎。

每次录像过程中,系统都会纪录录像的执行时间,系统的维护服务器,根据预定计划和实际的执行情况的差异性,我们可以计算出需要补录的时间段。

补录系统将自动从合适的DVR下载缺少的录像信息。

当录像计划改变时,早先的计划将被纪录下来,系统能够自动辨别补录参照改变之前还是改变之后的计划。

■清盘策略和录像优先保留权

当系统发现存储的容量超过系统规定的最高警戒线,将开始启动清盘任务,这个工作是由维护服务器来管理的,维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行磁盘的清理、自动导出等功能。

系统提供集中清盘策略,包括先进先出,最近访问,最多访问,以及保留优先权。

在先进先出的情况下,所有最先录制的图像数据将被删除。

而在最近访问策略中,越最近访问的录像资料将被保留越久,越多访问策略则考虑整个系统用户对资料的访问频度,访问的人越多,录像资料保留得越久。

在所有这些策略中,都可以定义保留优先级,如果某一通道的优先保留权越高,那么它的数据将被越后删除,并且系统可以定义保留的时间长度。

市局存储管理服务器内嵌平台软件的网络存储管理服务软件,是针对大型网络监控系统环境的专用存储管理软件模块,实现远程所有图像的实时录像、报警录像、中心集中备份和事后检索查询服务,计划录像下支持补录,在这类应用中往往存储对象是大量的音视频监控录像文件,仅使用单一的在线硬盘存储方式会带来很高运营成本,而且,并不是所有的历史监控数据都要求快速的检索。

根据这种数据的存储检索要求,我们支持DAS、NAS、SAN等多种存储方式,对于图像文件存储我们建议采用NAS网络附加存储设备。

具备功能见后文详细介绍。

网络存储管理服务器根据需求可以分布式部署,目前可以部署在市局,以后也可以向下部署到分局,一台存储管理服务器可以管理的视频路数不限,但是同时并发存储处理的视频路数受到服务器性能限制,目前测试的结果是在100M网络环境下一台存储服务器可以并发相应200路CIF格式的视频流（相当于100路2CIF或50路D1格式视频,在1000M网络环境下一台存储服务器可以并发相应1000路CIF格式的视频流（相当于500路2CIF或250路D1格式视频。

同时,在本项目的设计中,为了能够方便的扩展存储的容量,网络存储服务器本身并不直接存储数据,而是将录像文件数据存储在NAS网络附件存储设备或SAN存储

设备上。

5.5视频代理服务器

由于目前国内还没有统一的视音频编码标准,几乎所有的DVR和DVS设备都不能遵循统一的编解码协议,因此使得不同厂商、不同型号的数字视频设备的接入变的复杂且异常困难。

通过视频代理服务,为所有嵌入式DVR提供统一信息获取、转化和代理服务,有效解决了设备兼容性的问题,便于视音频流媒体信息统一统一接口管理。

5.6视频智能分析服务器

该服务器提供公用的视频智能分析引擎服务,可以选择任何一路视频到该服务器进行分析识别,分析报警信息返回到集成路由服务器,并转发到监控中心的工作站显示,并联动该路视频实时显示。

该智能分析服务器能够提供越界报警、逆向行驶、逗留、突然出现等行为识别分