新型智慧城市视频安防监控系统解决方案.docx

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新型智慧城市视频安防监控系统解决方案

新型智慧城市视频安防监控系统

解决方案

2018年X月

1.系统优势概述

1.1.领先的存储扩展

系统与EB级云存储系统ParaStor完美集成，支持高并发、高带宽，支持N+M：

B的增强型数据保护手段。

单客户端万兆网络的读写性能均不低于

800MB/s。

1.2.高效的负载均衡

系统对各节点的资源使用情况充分把握、及时调度，实现收录、转发、录像等任务的均衡分配。

批量新增节点后，整体自适应再平衡。

1.3.强大的接入兼容

系统整合不同厂商的SDK，满足海康、大华等主流平台的接入需求，支持第三方扩展；同时，封装标准协议的对外接口，对外提供统一服务。

1.4.稳定的业务连续

系统采用分布式集群架构，组件冗余设计、软件支撑成熟、可靠，保障

7x24小时连续运行。

任意节点故障，系统不宕机，服务不中断。

1.5.快速的服务响应

系统充分调度异构计算和云存储，快速应对用户请求，响应时长不超过1秒。

同时，提供标准接口与GIS地图进行对接，信息更新时长不超过1秒。

2.项目建设概述

2.1.项目建设背景

公共安全视频监控建设联网是新形势下维护国家安全和社会稳定，预防和打击暴力恐怖犯罪的重要手段，是动态化、信息化条件下社会治安防控体系建设的重要组成部分，对于提升城乡管理水平、创新社会治理体制具有十分重要的现实意义。

党中央、国务院对公共安全视频监控建设联网应用工作高度重视，围绕贯彻落实《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》，中央办公厅、国务院办公厅将“规划建设全天候视频联网监控系统，建立跨部门视频图像信息共享应用体系”明确为重要改革举措，并在《关于加强社会治安防控体系建设的意见》中作了具体规定。

中央领导同志在中央政法工作会议、全国社会治安防控体系建设工作会议等多次重要会议上对此项工作提出了明确要求。

根据中央部署，国家发改委、中央综治办等九部委联合印发《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作方案（2015-2020年）》，要求各地区各有关部门按照建立党政领导、综治牵头、公安负责、部门配合、社会参与工作格局的部署要求，认真抓好文件精神贯彻落实。

2.2.项目建设目标

本项目建设，在政府部门及社会公共视频资源整合的基础上进行系统性的创新和应用，建设一套集视频资源整合、综治防控为一体的公共安全视频联网和应用系统，实现“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”。

项目建设有利于整合各部门各单位公共安全视频监控资源力量，促进设施互联互通和图像数据集成应用，增强系统性、整体性、协同性，发挥更大效益；有利于实现公共安全视频监控建设联网应用“全城覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”目标，对反对暴力恐怖、维护公共安全等领域的风险加强预警预控，提高维护国家安全和社会稳定工作的预见性、前瞻性；有利于适应违法犯罪动态化、智能化的新趋势，发挥公共安全视频在主动打击、侦查破案、固定证据等方面作用，织严织密社会治安防控网，以创新为引领提高预防打击犯罪的科技化水平；有利于推动智慧城市、信息惠民等国家重大工程建设，提升城市管理、环境保护、交通疏导、风险预测、应急处置等各领域精细化治理水平，促进实现社会治理的现代化。

2.3.相关标准规范

系统的设计及实施，要求严格按照国家及行业相关标准、研究成果及地方性标准规范，主要包含公共安全、系统设计、工程施工、图像要求、网络要求等方面：

《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181-2016

《社会治安综合治理综治中心建设与管理规范》GB/T33200-2016

《社会治安综合治理基础数据规范》GB/T31000-2015

《关于加强社会治安防控体系建设的意见》中共中央办公厅、国务院办公厅印发2015年4月13日

《国务院关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》（国发〔2015〕50号）

《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》（公科信[2012]11号）

《公安部关于进一步加强社会治安防控体系建设的指导意见》（公通字

[2011]37号）

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB/T50198-2011

《关于深入开展城市报警与监控系统应用工作的意见》（公科信[2010]30号）

《城市监控报警联网系统技术标准》GA/T669-2008

《跨区域视频监控联网共享技术规范》DB33/T629-2007

《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T670-2006

《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》GA/T652-2006

《交通电视监控系统工程验收规范》GA/T514-2004

《城市交通信号控制系统术语》GA/T509-2004

《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001

3.业务需求分析

3.1.视频接入

系统接口具备开放性，针对现有城市各个委办局监控平台，不同厂家的前端设备、DVR、NVR等监控前端，满足接入需求。

同时，考虑到后期的扩展性，要求能够满足新建网络摄像机的视频信号接入；能够兼容RTSP等标准流媒体协议，及主流摄像机厂家的SDK开发包接入。

3.2.监控呈现

1、多终端支持及实时转码

支持多种终端设备的监控访问，包括大屏幕电视墙、PC终端、平板电脑、智能手持终端等；支持高并发的视频访问能力，并且根据客户端的不同处理能力，实时转码，瞬时动态调整视频的分辨率，满足用户需求的同时降低网络带宽的消耗。

其中，针对大屏幕电视墙和PC终端，推送原始清晰度较高的视频流，而针对平板、手机等移动终端，则进行实时转码，转化为适合移动终端分辨率和码率大小的视频流，推送至移动端。

2、全屏多画面、单画面

支持视频信号在不同终端上全屏多画面、单画面呈现，并根据接入视频路数自主调整视频画面分辨率，呈现视频内容来源可根据摄像机编号勾选等。

3.3.视频处理

1、录像及存储功能

提供摄像机定时录制存储设置功能，并提供历史记录查询。

基于高性能集群架构的云存储，采用多节点冗余架构设计，支持多节点自动负载均衡及故障转移，任意节点发生故障，可在不间断业务情况下进行修复。

整个存储系统所有节点对外界以统一IP地址提供服务，支持POSIX接口，可以通过盘符（或路径）的方式直接挂载使用，同时云存储具有容错能力，任何节点出现故障，保证服务不中断，数据不丢失。

2、视频转发

针对不同客户端对同一路视频流的访问请求，系统可对视频流进行存储、复制，并根据不同客户端的处理能力推送符合客户端需求的视频流，降低接入侧传输带宽的占用。

3、智能分析

整合智能分析模块，可以在所有接入的前端视频监控设备中，根据用户的需求，对选择的摄像机进行动态识别和智能分析，如入侵检测、人流量统计等情况，对监控区域可以进行实时监控和预报，并且保证后期的可扩展性。

4、结果输出及告警

具备视频智能分析功能，可以实时输出智能分析的结果并可根据预置的告警门限进行及时告警，如监测区域内通过智能算法检测到特定行为的相似度超过告警门限时报警。

告警模式可通过声音、图形闪烁、弹出窗口、移动终端提示等方式展现，并记录日志。

5、子平台扩展

可根据业务需求从主平台中扩展出任意数量的子平台，并且子平台能够继承主平台的所有功能，并根据业务需要开发个性化功能。

3.4.管理维护

1、用户管理

对登录账号进行权限设置和管理，根据账号开放特定的视频流访问权限，账号权限需对接入的子平台的账号权限管理方式进行继承。

2、设备管理

主要是摄像机、前端设备管理和存储集成管理。

1）摄像机状态维护

对接入的第三方平台所属的摄像机及单点接入的摄像机进行状态监控，采用轮询机制监测摄像机工作状态是否正常，并实时呈现告警、记录日志。

2）多级目录管理

摄像机的目录采用树形结构、多级管理。

各平台归属摄像机的命名和检索保留原平台方式。

未命名的摄像机命名统一规范标准，名称体现视频来源、摄像机地理位置、摄像机制式、编号等信息，便于快速检索。

3）前端设备控制

可接入所有前端设备并可对设备进行控制，如设置设备的编码方式、帧率、比特率、分辨率等信息，远程控制设备的云台等。

4）存储管理

支持直接录制到云存储；支持前端缓存智能迁移到云存储系统；支持多路径冗余智能备份等高可靠视频录播服务。

3、升级扩容

关键部件冗余，保证7x24小时工作；保证系统不宕机、服务不中断的情况下进行软硬件升级、硬件扩容等升级扩容改造工作。

4、分发调度

对服务器进行统一调度管理，无人值守监控服务器的运行状态；可根据服务器的处理负荷进行负载均衡，将大量的并发访问和数据流分担到多个节点进行处理，提高服务器的运行效率。

5、客户端支持

客户端支持Linux（CentOS、RedHat、Ubuntu）、Windows、iOS、Android等主流PC、平板电脑和智能终端操作系统。

3.5.系统性能

1、系统扩展性

具有较强的可扩展性，预留足够的接口便于将来能够接入新的节点资源、子平台系统或更高级别的应用平台；接口通用透明，出口视频支持标准RTSP协议，信令支持标准HTTP协议。

2、系统鲁棒性

确保在任意数量平台或设备的SDK开发包和RTSP视频流接入的情况下保证系统稳定运行；在任意节点（包括主节点）发生故障的情况下，仍然能够稳定处理数据，保证系统不宕机，服务不中断。

3、系统响应速度

从客户端接收到用户命令到系统完成命令执行的响应时长不超过1秒。

4、视频传输时延

视频流接入系统后，经过转码，推送给流媒体服务器，并分发给不同客户端，所呈现的总时延不超过2秒。

4.项目总体设计

4.1.项目总体架构

本次项目建设，利用高性能计算、云计算和云存储等技术构建了统一的视频监控综合管理平台，实现对海量高清监控视频的实时处理，对接各个委办局已有的视频监控平台，集中化管控、信息共享，为公共安全视频资源的再利用奠定基础。

根据用户需求和相关标准规范要求，设计如下的系统架构：

系统架构图

建议采用云端部署的方式，构建在私有云上。

由私有云提供系统运行所需的基础设施资源，含服务器和存储空间。

A.基础设施层

系统运行所必备的基础设施，包含X86服务器、GPU服务器、云存储、网络和安全设备等；这部分推荐基于现有云平台进行部署，如果用户没有云平台，可以采用裸机+容器的方式进行部署。

B.数据汇聚

主要是视频流汇聚，该部分主要依赖于宽带业务运营商现有的链路资源或者客户自建视联网，完成对IPC、DVR、NVR等终端的支持，并输出GB/T28181协议视频流到视频专网，或RTSP流到视频管理调度中心。

SDK主要针对下级视频流汇聚或其他社会面自建视频汇聚平台。

C.业务应用层

是系统具体功能的对外展现，包含了数据接入、视频处理、系统管理和对外服务等功能模块；业务应用层也提供二次开发接口，用于用户自行研发新的功能，以及与第三方业务系统的对接。

4.2.总体网络拓扑

根据用户需求和相关标准规范要求，设计如下的网络拓扑：

网络拓扑图

系统主要由七个子系统组成：

前端设备、数据接入、视频处理、云存储、系统管理、对外服务和终端呈现。

其中，

A.前端设备，包括模拟摄像机、网络摄像机、卡口设备、第三方平台等，在视频监控综合管理平台的调度下进行信息采集，以RTSP的形式传输给存储/处理服务器集群，或以SDK的形式传输给数据