智慧城市视频监控系统云平台整体方案

智慧城市视频监控系统云平台整体方案二〇一五年九月第一章整体技术构架智慧城市视频监控系统建设方案整体架构基于“信息联网、资源共享、服务实战”的理念，为了完善当地政府（区\市\县）视频监控系统建设，结合当地政府各局委办的实际需求，把握立体化、动态化、信息化、社会化四个着力点建立全覆盖防控、基础设施支撑、实战应用、指挥调度、保障体系五个方面，打造具有当地特点的城市视频监控系统，实现“更高层次、更高起点、群众最满意的智慧安防”的目标。根据湖南广电针对湖南全省智慧城市建设的战略构想，智慧城市整体建设可以按照“感知、传输、管理、应用”的基本原则，将整个智慧城市的架构分为四个层次，整体结构如下：图1：智慧城市整体结构图********在智慧城市视频监控领域，提供了包括前端视频感知设备、网络传输设备、管理平台以及视频业务应用在内的端到端的整体解决方案。********视频监控系统总体架构图如下：图2：整体解决方案基础支持体系是整个系统的数据中心和传输中心，是其他体系的正常工作桥梁；全覆盖防控体系是整个系统数据信息的源泉，是其他体系的数据采集之源；实战应用体系利用采集的数据信息，结合实际业务应用流程，服务于实战应用，是整个系统的核心体系。通过建立四大体系，加强安防信息化建设应用，助推治安防控提档升级，打造智慧安防的新目标。视频监控系统是智慧城市的重要组成部分，是提高社会治安防控的重要举措。为了使视频监控系统的建设更加科学、合理，减少不必要的浪费，同时又能紧跟先进技术的前沿，本着顶层设计、统一规划的原则，依据“圈、块、格、点”的规划设计原则对湖南省各地（区\市\县）视频监控系统未来三到五年的建设内容进行总体规划设计，在详细调研已建系统的基础上，科学合理地对未来的建设进行指导。智慧城市视频监控系统建设目标通常分为以下两个阶段实现：第一阶段（两年）：本阶段主要是建设当地政府公共安全视频监控系统，需要建设的内容包含了：监控资源。主要是图像监控资源，扩充后的监控点要能基本覆盖全市各主要街道、各企业，做到全天候实时监控。主要包含高清视频系统、高清卡口系统、高清电子警察系统等。传输网络。数字视频专网传输网络计划在原有的网络上基础上进行扩容，将所有监控资源接入。视频监控管理平台功能。视频监控管理平台是城市视频监控系统的核心部分，通过视频监控管理平台，实现政府视频资源和社会单位视频资源的联网共享。同时基于现有视频监控管理平台功能单一的现状，对功能进行拓展，建成服务于公安实战的业务模块。运维管理系统。实现对城市视频监控系统及其基础支撑运行环境的可视、可控、可管理，从根本上提高城市视频监控系统的运维管理水平。对已建成现有资源进行整合，对监控系统部分软硬件进行改造和升级，对各个监控区域进行整合，实现和常德市局平台的互联对接。第二阶段（三年）：高度整合，深度应用，服务创新，品牌效应期.智慧公共安全继续按照“滚动发展、迭代促进”的思路，在湖南全省公共安全感知网和云计算中心建设成果的基础上，进一步完善应用基础设施和支撑云平台。并在二者的基础上，在应用服务平台中，对智慧应用系统进行逐步整合，实现公共安全“综合指挥一体化、情报研判智能化、城市管控精细化和惠民服务一站式”。实现“透彻感知、互联互通、紧密联动、精细管理、智能应用、服务创新”的城市公共安全信息化应用格局，构建融合监测、跟踪、预警、侦查、决策、指挥、快速反应和日常管理为一体，形成品牌辐射效应。第二章“云”视频监控系统建设思路智慧城市建设是一个复杂系统工程，根据湖南广电在湖南全省推广智慧城市的战略，智慧城市视频监控云平台的建设将依据以下思路开展：2.1前端点位建设思路2.1.1前端点位建设基本思路前端视频监控点位建设将依据“圈”、“块”、“格”、“点”的逻辑关系布放监控探头，将湖南全省计划建设视频监控系统的的各市（地区）、县分成若干网格，形成对主城区、主要交通路口以及其他重要地段的视频网络覆盖。前端监控点按照“科学布局、功能分级、建设分类”的方法，分三类建设：一类监控点，用于覆盖主城区出城道口、跨江大桥、隧道、重点路口和要害部位，形成骨干视频监控网。由市政府主导分步建设，第一步是通过对进出城区主要通道的监控，形成一个封闭的“圈”；第二步是通过对桥梁、隧道的监控，将城区分为“块”；第三步是通过对各主干道交叉口的监控，分成大的网“格”，再逐步建设主干道联通道的监控，将网格进一步切分，逐步实现人、车进入网格区域就留下监控信息；同时，兼顾城市重“点”部位的监控。二类监控点，用于覆盖各城区交通道路，重要单位、行业场所和易发案治安盲点处。三类监控点，主要由社会单位结合实际情况在单位内部、行业场所自建。各市（地区）、县在进行前端点位布置时，需按照各地智慧城市整体规划原则，对IP地址进行统一规划，对摄像机的License周期以及控制权限进行统一分配和管理。2.1.2一、二类监控点接入（1）EPON接入方式新建一、二类前端监控点主要采用EPON（EthernetoverPON）接入方式，监控点接入示意图如下所示：图5：采用EPON方式的前端点接入示意图EPON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络，是无源光网络的简称（PassiveOpticalNetwork），由光线路终端OLT（OpticalLineTerminal）、光网络单元ONU（OpticalNetworkUnit）和无源分光器POS（PassiveOpticalSplitter）组成。光线路终端OLT放在各分局，和分局交换机通过千兆电口或光口对接。光网络单元ONU放在前端视频监控点附近或内置在编码器上，对于前端监控摄像头较为聚集的位置，采用单独的ONU设备，一端连接EPON光纤，另一端通过双绞线连接编码器；对于其他较为分散的监控点，可以采用编码器内置ONU的方式，将编码器直接连入EPON网络。无源分光器POS是一个连接OLT和ONU的无源设备，它不需要电源，环境适应性强。其功能是分发下行数据，并集中上行数据。EPON接入方式特点：采用EPON技术接入，可保障在使用1根主干光纤的情况下，通过无源分光器接入多根分支光纤（最多32根），每根分支光纤可分别接入不同前端监控点，解决远距离接入时主干光纤资源不足的问题。采用EPON技术接入，在一根光纤上可提供千兆带宽接入，能够满足前端视频点高清的接入要求。（2）视频光端机接入方式已建的一、二类监控点可根据需要，采用视频光端机接入，数字化后联入数字视频专网。（3）光纤收发器接入部分传输距离较远的点位采用光纤收发器接入，光纤收发器应采图6：采用视频光端机方式的前端点接入示意图用裸光纤方式。2.1.3三类监控点接入三类监控点按需接入数字视频专网，主要可采用以下几种方式：运营商VPN专网接入和专网无线接入。（1）VPN专网接入VPN专网接入主要利用运营商的VPN专网通过边界接入平台接入到数字视频专网，接入方式如下图所示：图7：VPN专网接入（2）专网无线接入专网无线接入方式主要是利用应急移动图像传输专网来传输视频信号，该专网工作在336-344MHz专用频段，详细描述见相关章节。专网无线接入方式响应时间短，图像清晰，延迟较小，但需要大量部署无线基站来保证覆盖范围。2.2视频监控云平台建设基本思路2.2.1基本思路根据湖南广电对湖南全省智慧城市的战略构想，视频监控平台的建设将建成“省-市-县”三级架构，即在全省部署一级管理平台，在市（地区）部署二级管理平台，在县部署三级管理平台。公安、交警、城管等委办局提供行业内上下级联的“纵向”满足国标GB/T28181及补充协议标准的接口。通过该“纵向”级联接口，可以实现省-市-县-乡（镇）的视频数据的上下级调阅。********智慧城市视频监控系统将根据湖南有线集团的智慧城市整体架构，提供视频监控业务与省级智慧城市总平台的“横向”级联接口。通过该接口，湖南省级智慧城市总平台将具备对视频监控业务的运维管理权限，通过国标GB/T28181及补充协议标准接口，可以对全省各地区视频监控的资源运行情况进行管理，包括对摄像头资源的在线率、清晰度、系统接入时间、异常情况处理等进行整体管理。所有的视频监控摄像头，通过********自身的视频监控管理平台进行管理和运维。省级智慧城市总平台通过标准接口，具备调取视频监控管理平台相关数据的权限，对视频监控业务进行运营管理和提供相关业务支撑。2.2.2平台建设需求分析平台即服务层（PaaS）可以对数据资源、应用资源进行统一管理，提供标准化的数据及应用资源服务。可以针对智慧城市海量数据进行整合、存储、管理及应用，高效的数据中心将成为提升智慧城市管理水平的关键，这就需要在各地市和各县原有数据建设的基础上，使用大数据处理、云计算等新技术，扩展信息资源整合范围和数据量。建设数据服务层，可以对海量数据实现归集、整理、共享、分析等处理，提供数据服务接口和数据交换、请求服务，以及基于大数据、云计算的通用或专题服务等。（1）湖南广电智慧城市视频监控云平台需求分析根据湖南广电的要求，视频监控平台需要以地市为核心，建设市（地区）级平台，下属各地区、各县自有平台，通过License接入市（地区）平台。各县公安视频监控业务通过视频专网上传到公安市局的专属视频监控平台，公安以外的视频监控业务通过互联网上传到各市（地区）的云计算中心。社会视频监控资源通过公安网闸接入视频专网，最终由云视频监控平台进行统一管理。（2）智慧城市视频监控云平台保障服务需求分析为确保云平台安全、稳定的运行，需建设云保障体系。云保障体系从云安全、云标准、云运维和云机制四个方面出发。云安全：在传统安全防护基础上，进一步集成数据加密、访问控制、安全存储、虚拟化安全、安全防御设施和资源云化等综合安全技术手段，构建面向应用的纵深安全防御体系。云标准：遵循国际、国家、公安部和相关行业已发布的各项标准，同时全面落实公安云计算建设的标准要求，使公安云平台、应用、服务建设标准化、规范化，并推动构建和完善基于云计算的标准体系。云运维：结合云计算模式，围绕应用与资源进行多维运维体系建设，达到按照部门、应用、资源进行多层次多角度的立体化运维管理，实现统一展现、统一告警、统一流程处理和自动化运维管理。云机制：结合云服务模式，针对建设、采集、应用、共享、培训、考核等六大工作机制，将公安云建设和信息采集、业务管理、成采转化有机结合起来，形成规范化工作机制和常态化工作模式。2.2.3云平台总体架构图8：智慧城市云平台总体架构湖南广电智慧城市视频监控云平台主要有四部分组成，原则上按照市一级部署，提供给全市使用。分别是：第一部分：云基础设施建设。利用云计算池化技术，建设云计算中心机房，构建形成计算资源池、存储资源池、网络资源池、灾备资源池、安全资源池，根据应用情况，实现动态拓展、按需分配，资源共享。第二部分：云数据中心建设。主要提供云支撑环境与云数据服务。云支撑环境：利用云平台技术，建设开放式数据中间件、处理中间件、服务中间件、开发工具包等服务模型，为云应用提供开发运行支撑环境。同时对数据交换平台、请求服务系统、PKI/PMI授权管理子系统以及部门间信息共享服务平台进行升级。云数据服务：利用大数据技术对掌握的各类数据资源进行整合，形成海量的云数据中心。建立公安数据资源分析挖掘模型，对数据深度应用提供支撑。同时利用云服务总线对外提供安全统一的数据服务。第三部分：云应用建设。包括六大综合应用体系和通用应用。六大综合应用体系。主要包括反恐维稳体系、破案打击体系、指挥情报体系、立体防控体系、综合管理体系、民生服务体系，为民警提供综合化应用服务支撑。通用应用。主要包括云门户、云搜索、应用商定、云GIS、云挖掘等。为民警提供通用化的应用服务支撑。第四部分：云保障建设。包括云标准、云运维、云安全、云机制四个部分。云标准：优先采用国际、国家和公安部已发布的标准，同时结合实际情况将未纳入的部分申报新标准。云运维：建立统一的运维体系，根据发展需要加强云基础、云平台、云数据、云应用等运维工作。云安全：通过采用先进的安全技术，完善安全设施，健全安全规章制度，提升安全监管