检察院单兵执法系统方案

检察院单兵执法管理系统解决方案第1页检察院单兵执法管理系统解决方案山西中天信科技有限公司编制时间：2013年3月28日目录安全性和可靠性：设备的单点故障不影响系统其他设备的正常运行，设备可带电修复故障而不影响系统的总体工作。并采取一定的预防措施和建立应急处理系统，以保证整个系统达到365天×24小时工作的要求。可维护性和易管理性：整个系统中的各种设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。针对复杂和庞大的信息化系统，要求有强有力的管理手段，以便合理的管理设备资源，监视设备状态及控制设备的运行。在设计和实现系统时，考虑整个系统的便于维护性，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。可扩充性：系统的结构具有可扩展性，即设备在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品遵循通用的工业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地接入，并满足系统规模扩充的要求。兼容性：根据系统开放的协议，可方便地开发系统新的应用功能要求，实现新的上层应用和不同系统之间的互联、互通、互控。系统设备满足扩充及更换部分设备时的通用性和可替换性，以及和不同厂商设备的兼容性，对系统的管理，根据需要按可分可合的要求进行组合，即在保证单独系统可独立运行的前提下，充分考虑多系统的综合管理，最终实现系统的高度集成化。方案总体设计系统架构整套系统采用前端分散执法过程采集、监控，后台集中管理的方式，通过可插拔的TF卡将取证资料进行本地存储，并可利用3G网络将数据上传监控中心。同时也可通过3G无线网络实现远程监控和管理，系统拓扑图如下：系统构架整套系统主要由便携式单兵监控终端和中心业务平台两大部分组成，可配合接入无线网络实现远程监控。便携式单兵监控终端便携式单兵监控终端可以佩戴于执法人员头部，包括监控主机，笔筒式摄像机（其他类型摄像机如纽扣式隐蔽摄像机可以选配）、外接耳麦、大容量外置电池（可选）。其中监控主机内置了GPS模块、3G无线通信模块（WIFI可选）、液晶显示屏、TF卡、电池等部件。监控终端作为整个系统的核心部分，可以实现视频数据的采集、抓拍、加密、编码、存储、传输、回放、预览。还可以利用GPS卫星型号定位当前位置，并通过语音对讲功能与指挥中心保持密切联系。中心业务平台中心业务平台是山西中天信秉承持续创新的理念，凭借强大的研发能力，推出的适合公网环境视频监控应用的平台软件，该平台具有较为完善的功能特点，支持多画面监控、轮巡、分组等多种监控模式，保证监控的有效性；支持本地及集中录像存储；以及支持录像回放、抓图、下载等。中心业务平台主要系统组成及网络连接图如下：若系统容量200套单兵，并发上行视频50路的情况下，下列管理服务模块等多种模块可合并安装在3台服务器上，配置1套IPSAN作为存储，即可满足平台的建设。解码设备的数量根据实际所需的大屏数量确定，网络交换机需要配置1台3层千兆交换机，PC客户端一般设置在指挥中心或监控分中心，这些设备的具体数量，需要进一步的调研沟通。系统功能视音频实时预览支持预览时画面分割：单画面、4画面、6画面、7画面、9画面、16画面、24画面，全屏、自定义等多种可选分屏监控方式；支持单画面和多画面的分组轮询；支持电子缩放，可以对鼠标选中局部区域进行放大，可以拖动选中框漫游,可以通过鼠标滚轮放大缩小选中区域；可以对实时的码流情况进行分析，并以图表形式显示支持即时回放，对正在预览的视频保存当前时间前若干时间的数据可以立即回放录像检索与回放功能包括检索和回放单兵设备本地存储和中心存储服务器内的录像资料。支持中心服务器录像的搜索和回放，并提供联动回放控制功能，支持暂停、快进、快退等操作；支持单兵主机录像的搜索和回放，并提供联动回放控制功能，支持暂停、快进、快退等操作；支持多路视频通道的同步回放；图片抓拍支持将图片保存在前端存储设备、中心存储服务器和客户端本地；支持多种图片的抓拍方式，可以手动抓拍、定时抓拍、定点抓拍和报警触发抓拍；可以搜索各个地方存储的图片，并以缩略图的方式显示。视频数据离线导入（可定制）为了节省3G的流量，检察院外出执法过程中的视频数据可保存在本地（检察院指挥中心实时预览时则通过网络回传数据），后期工作完成后可将数据导入到检察院的集中存储阵列中统一保存。语音对讲和语音广播系统可以与前端实现语音对讲交互功能。系统支持同时向多个前端设备发送音频广播。对前端单兵分组，实现单兵组群之间的语音对讲。用户权限管理功能中心管理服务器对系统管理员和监控用户进行管理。支持定义系统管理员角色，具备超级管理员角色，每类管理角色可以分配任何指定的管理权限；支持创建监控用户并分配其监控权限，可以限制监控用户的使用时间；管理员和监控用户可以按照机构分级，可以支持5级机构以上；每级管理员只能负责本级范围内的管理工作，监控用户只能监控本级范围内的视频画面；支持划分用户等级，同一机构下等级高的用户具有访问同一资源的优先权。系统日志记录与查询功能支持系统管理日志自动记录和自动定期备份功能，并支持历史日志信息的查询功能；支持监控用户在权限范围内访问日志的记录和查询功能。告警管理与联动功能支持自定义报警分类和报警级别，并根据分类和级别定义相应的报警联动策略；报警可以联动前端设备、中心存储服务器和客户端本地录像；报警可以联动前端设备、中心存储服务器和客户端本地抓拍图片；报警可以通过邮件方式通知相关人员，邮件中会附带现场抓拍的图片；报警时可以立即在电视墙上将案发现场的视频显示在显著位置；报警时可以在电子地图上明显标记前端设备，并实时跟踪;监控人员可以将报警事件形成案件，并上报到管理服务器进行存储。电子地图实现基本的电子地图功能，并可以方便的在电子地图上增加热点，记录设备的相关信息，同时集成视频预览、设置、报警联动等功能，使操作更加形象化。系统特点视频监控与GPS定位结合该系统充分考虑移动监控需求，同时结合领先的音视频编解码技术、GPS卫星定位、无线网络传输等技术，组成了一套先进的可快速部署的检察院单兵执法视频监控系统。通过该套系统，不仅能实时监控检察院执法人员所处地理位置，并且通过无线视频传输技术，监控指挥中心能通过现场无线视频及时观看到现场的真实情况，做到随调随看，身临其境的效果。当现场设备发生报警时，通过回传的图像，监控中心能够在最短的时间内依据各种数据做出科学快速的决策，及时指挥、调度各项资源。结构紧凑、集成度高本系统中选用的是带对讲功能，内置GPS模块的单兵设备，将多种功能集成在一台设备上，有效减轻执法人员负重及操作。专业调度平台本系统根据高效音视频编解码技术、无线传输技术、GPS技术、海量数据存储于检索技术等，实现了实时视频监控、智能调度、报表统计、服务支持、辅助管理决策等功能，丰富的电子地图功能，视频监控和GPS无缝融合，极大地提高了检察院执法的运营管理及优质服务水平，有效地解决当前检察院执法面临的难题。该解决方案可以向用户提供视频监控、报警联动、语音对讲、录像、录像回放、网络视频矩阵、设备巡检和系统日志等多种可定制的服务，同时中心平台还支持对前端设备的管理，服务器的管理、用户的管理，报警的管理，系统的管理、日志的管理和录像的管理等，满足用户的各种应用需求。系统详细设计系统前端设计便携式单兵监控终端图示如下：各功能模块解释如下：摄像机终端内置500W高清拍照摄像头，可拍摄最高500W像素的照片。同时根据佩戴方式和使用场景的不同，目前山西中天信为单兵设备配置了笔筒式和纽扣式两种摄像机，可根据现场情况灵活更换。笔筒式摄像机纽扣式摄像机数据编解码采用当今世界主流的H.264编解码技术，压缩效率高，不需要AES加密的情况下可以使用常用播放器解码播放录像文件。数据存储编码后的数据存储于内置TF卡中。终端主机自带USB接口，可以直接与电脑连接，将数据导出；也可以利用3G无线网络远程下载录像文件和照片。语音对讲终端可佩带无线蓝牙耳机进行语音对讲和音频的采集。终端主机也可用附带的耳机、麦克可以实现语音对讲和音频采集功能，体积小巧、佩戴方便，可以随时保持指挥中心语终端主机的联络。耳机、麦克通过特制接插件连接到线控上，拆卸便捷。GPS定位终端主机可外置GPS模块和天线，可以利用接收到的卫星信号计算出当前位置。终端主机还可以利用无线模块将位置信息实时发送到监控中心，在平台的数字地图上显示出单兵设备的具体位置。线控（选配）线控为摄像机和耳机、麦克提供接插口，便于以上部件的灵活更换。线控还提供录像、拨号、报警、抓拍等常用功能的快捷按钮，方便用户操作。液晶显示单兵终端自带液晶显示频，支持图像预览、回放，便于设备参数的设置，还可以显示指挥中心发送的短信信息。技术参数型号VS-6101HL-T视音频输入视频压缩标准H.264内置高清相机图片分辨率30W/130W/200W/500W，自动对焦；视频VGA/QVGA模拟视频输入1路，微型摄像头，PAL/NTSC自适应480TVL音频压缩标准OggVorbis音频输入1路，微型耳麦压缩参数分辨率主码流VGA,QVGA；子码流QVGA,VGA帧率PAL：1--25帧/秒；NTSC：1--30帧/秒码率主码流32Kbps-2048Kbps；子码流32Kbps-1024Kbps视音频输出LCDQVGA分辨率音频输出1路，耳机

音频输出码率16kbps存储类型microSD(TF)卡容量最大支持32G屏幕参数尺寸2.8英寸类型TFT分辨率240*320网络无线协议TD-SCDMA/EVDO/WCDMA/WIFI(802.11b/g/n)蓝牙BluetoothV2.1+EDR,A2DP,AVRCP,HS/HFandSPPProfiles其它蜂鸣器支持案件到达提醒LED闪光灯可做手电筒使用miniUSB接口1个，USB2.0线控报警，抓图按键，微型耳麦，微型摄像头电池7.4V/2200mAh尺寸（mm）117mm(高)×65mm(宽)×38mm(厚)整机重量（g）主机(不含电池)190g，电池102g，线控+摄像头+耳机172g充电时间3～3.5小时放电时间>4小时工作温湿度温度：-10℃～+50℃

湿度：10%～90%视频传输网络设计因本系统是采用移动执法的方式来实现，所以本系统中音视频信号的传输通过无线网络来实现。无线数据网传可采取以下模式：1、可通过移动网络运营商如中国移动、中国联通、中国电信的数据传输3G网络WCDMA/CDMA2000/TD-CDMA等模式传输取证数据。此模式的特点是，运营商无线数据传输速率相对较低，但能满足基本移动执法取证基本要求，且其主要优势在于网络覆盖率高，投资成本低。2、自建无线数传网络进行数据上传，主要包括：WIFI（IEEE802.11）、WIMAX（IEEE

802.16）、OFDM（正交频分复用技术）等网传模式。此类网络模式带宽较高，可满足清晰的视频传输，并上传完整的证据链，但自建无线网络投资成本巨大。根据以上两种无线组网方式的特点，综合比较网络的性能及投资成本，因此本方案中视频传输网络采用运营商3G网络传输音视频等信号。山西中天信单兵终端支持中国电信、联通、移动3G无线网络，向下兼容CDMA第二代移动通信网。3G网络介绍无线视频在3G之前已有应用，一般采用GPRS、EDGE、CDMA几种无线网络传输方式。此类网络带宽十分有限，一般100kbps左右，这使得无线视频应用的开展一直在质疑中前行。监控和无线路由器厂家也为此专门做了一些设计改动。随着国内3种3G网络通信的成熟、稳定，无线视频监控应用也呈现出全面开花的状况。执法取证无线监控指挥系统的特点决定其大规模应用只能采用无线3G传输视频方式。从目前的统计看，EVDO以基站升级快速、建设较早，相对来说走在前面；WCDMA由于其较高的网络带宽，紧跟其后；TD-SCDMA技术由于是国家自主知识产权的性质，在特定项目中也有所应用。以下是各种3G产品的比较：1、联通WCDMA（HSPA）网络理论上，下行速率可达到14.4Mbit/s（上网卡目前为7.2M，手机一般为3.6M，视不同的芯片处理能力不同而不同）；上行速率可达5.76Mbit/s。2、移动TDSCDMA：移动TD网络理论上，下行速度峰值可达2.8Mbit/s，上行速度峰值也可达384kbit/s。3、电信CDMA2000EVDO：电信EV-DO网络理论上，下行速度峰值可达3.1Mbit/s，上行速度峰值可达1.8Mbit/s。根据上述分析，中国联通的WCDMA网络可实现的上行和下行带宽最佳，最适合本项目单兵执法设备的运行。网络性能分析本系统在3G网络带宽可靠稳定的情况下，可基于200kbps的带宽传输CIF（352×288）格式，每秒12帧图像。对于无线3G网络，其传输网络的服务质量还需满足如下要求：网络时延上限应小于200ms时延抖动上限应小于50ms丢包率上限应小于1×10-3网络带宽计算视频监控系统带宽需求与分辨率和帧率两个因素密切相关。通常移动视频监控系统在12帧/s帧率情况下，QVGA（分辨率320×240）码流为200Kbps。对于所需图像的实时性、流畅性要求不同，应根据实际情况具体问题具体分析，可以对业务网络按照前端、中心服务平台和客户端划分三部分计算。1、前端带宽的计算监控系统的视频编码器编码采用H.264的方式进行编码，对网络带宽的占用比较少，就单路视频而言，画面质量为1秒12帧QVGA图像所需网络带宽为200kbps。2、中心服务平台带宽的计算中心服务平台带宽计算主要有两部分，一部分为前端设备上传的视频流，另一部分为中心服务平台向客户端分发的视频流。公网运营的中心服务平台所需的带宽可以根据一个平台的满负荷前端数量50%的视频进行同时监看和并发的规模进行规划。专网的中心服务平台所需的带宽可以根据一个平台的满负荷前端数量10%～20%的视频进行同时监看和并发的规模进行规划。以中天信ViSS平台为例，中心服务器带宽要求为：注册服务器：上下行带宽各为10Mbps，数量1报警服务器：上下行带宽各为10Mbps，数量1流媒体服务器（以QVGA为例）：上下行带宽各为MKbps×N（N为同时要预览的并发视频路数，M为当前传输码流）3、客户端带宽的计算PC客户端（包括解码器）所需带宽取决于客户同一时间需要监看的视频路数。如果同时监看的QVGA画面路数为N，当前传输码流为Mkbps，则客户端侧的带宽规划为：N×Mkbps。手机客户端可实现QVGA分辨率6帧/s的视频监控，带宽要求为64Kbps。3G流量控制设计及计算由于3G网络的发展还处于初期阶段，3G的资费还比较昂贵，而且由于无线网络的特性，虽然3G的带宽有了很大的提高，但是总体的网络资源还是比较有限，为了节约3G资费，节省网络资源，更好的使用3G网络，系统特别设计了很多无线流量控制的功能。1、流量和时长统计为了使客户在使用无线视频监控系统时能够有效的对设备进行合理使用和流量感知，平台特别设计了流量统计、查询和提醒功能。1）、流量统计系统提供了两种流量统计功能。包括：月流量统计（以月为单位进行单设备流量统计）和单次流量统计（以次为单位进行单设备流量统计）。2)、流量查询系统提供了设备流量的查询功能，可以查询每台设备在某个时间范围内使用的流量情况。3)、流量时长提醒当用户单次预览某个设备一段时间后，客户端软件会自动弹出对话框，提示：您对XX设备预览了XX分钟，产生了XX流量，是否关闭预览，以节省流量，保证设备的正常运行。2、视频分发为了降低多路并发访问给前端3G传输造成重复流量和计费，系统采用流媒体技术解决多路并发访问的问题，确保每路视频在任何时候均只输出1路码流。多台流媒体服务器构成集群服务，采用负载均衡技术将视频转发压力平均分摊到每台流媒体服务器，相较于独立的流媒体更稳定、更智能、更先进。1）、限时播放在实时视频预览时，可以设定视频播放的时间，当播放到达指定时间时，提示用户是否关闭视频，若无动作10秒后自动关闭视频，避免由于人员疏忽等原因导致视频一直在传输，浪费网络流量。2）、报警提醒用户可以通过客户端的设置，当设备发生报警的时候，客户端立即弹出一个视频窗口，播放现场的实时画面，使用户不用一直打开监控画面进行监控，减少视频传输带来的流量消耗。3、3G流量计算设单兵设备占用xKb码流，每天有t小时上传图像计算。则每个月需要3G流量（上行）Y的计算公式为：Y=根据公式，得出每路视频每个月上传需要的3G流量对应表：图像质量上传时间(小时/天)QVGA(1帧/秒)码流35Kb/sQVGA(2帧/秒)码流70Kb/sQVGA(5帧/秒)码流170Kb/sQVGA(15帧/秒)码流512Kb/s0.5231MB462MB1122MB3380MB1462MB924MB2244MB6760MB1.5693MB1386MB3366MB10140MB2924MB1848MB4488MB13520MB31386MB2772MB6732MB20280MB41848MB3696MB8976MB27040MB52310MB4620MB11220MB33800MB62772MB5544MB13464MB40560MB73234MB6468MB15708MB47320MB83696MB7392MB17952MB54080MB3G网络安全网络接入应具有以下主要的安全机制：实现了双向认证。不但提供基站对MS的认证，也提供了MS对基站的认证，可有效防止伪基站攻击。提供了接入链路信令数据的完整性保护。2、中心接入网络安全中心所连接的众多外部系统给中心局域网的安全带来了极大的隐患，所以在管理平台所采用的安全策略应该是多种多样的，既要能够保证核心系统的安全，又能够保证前端、用户和平台之间数据传输的安全，同时还要严格地保障体系内下属单位的安全性。防火墙防火墙可对信息平台的数据中心局域网和接入网络之间采用防火墙隔离，通过部署防火墙，可以将信息平台的数据中心局域网和接入网络有效分隔为内部网络、外部网络以及中立区，通过对每个区域配置不同的安全级别，可以保证核心平台的安全。在信息平台数据中心采用1台千兆防火墙用于隔离信息平台数据中心局域网和外部授权网络。通过过滤非法的信息传输，保证正常业务信息的传送，防止恶意的数据窃取和数据破坏。防病毒系统计算机病毒历来是信息系统安全的主要问题之一。在网络环境下，计算机病毒具有不可估量的威胁性和破坏力。现在由于各级网络的广泛互联，威胁计算机和网络设备安全使用的病毒传播途径增多，速度大大加快，信息平台为每台主服务器配备实时网络防病毒系统，用于整个信息平台数据中心局域网的病毒防范。监控中心设计监控中心组成监控中心的设计主要包括显示子系统、对讲通讯子系统、视频归档子系统、流媒体分发子系统、集中存储子系统、服务器设备等。其系统构架示意如图所示：监控中心组成显示子系统显示系统是能够同时能够将视频信息、计算机信息及网络信息并存显示的信息表现层，通过它能够使音视频系统及GIS系统的信息在同一个环境下，直观的联系起来，为调度指挥提供最为有效的决策支持信息。为能够全面掌握全地区执法人员分布情况及现场环境信息，显示系统可划分为两个功能区，即视频显示区与地图显示区，亦可根据实际需要，进行任意切换。根据系统的经济性、适用性、可靠性和高品质的要求，本系统采用LCD显示器组成电视墙实时显示视频监控信号和GIS地理信息系统界面；GIS画面通过GIS客户端PC直接用VGA线连接到LCD显示器上，监控图像采用多路解码器输出视频图像显示在LCD显示器上。因监控画面较多，显示屏上一次不能同时显示全部监控画面，监控图像显示模式可采用实时显示、轮询显示、触发解码显示方式显示当前需要显示的画面。语音对讲子系统语音对讲系统是调度指挥系统对于突发事件进行协调处理、信息分析以及指令下达的重要工具，实现指挥中心与现场执法人员的直接交流，成为最有效的信息发布，协调指挥的手段之一。语音通讯系统流程示意图通过耳麦将现场人员的语音信息传输至单兵设备中，经过数字编码后，通过3G无线网络传输至监控中心服务器，监控中心用户PC通过服务器获取现场语音信息，通过声卡输出后至调音台，调音台语音信息通过音响进行播放。监控中心用户通过会议麦克风采集语音信息，经过调音台传输至用户PC，用户PC通过客户端软件，将语音信息通过服务器转发至现场单兵设备上，现场人员通过耳麦获取监控中心发布的语音指令。流媒体分发子系统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，支持网关管理，降低网络带宽和设备负荷。该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。流媒体服务器主要功能如下：跨网段、网关、防火墙等传输当客户端和设备在不同的网段时，有些情况下客户端不能访问到设备，通过将流媒体服务器架设在网关上起到中转的作用，从而使得客户端可以正常取得数据流。支持大容量存储设备转发存储通过流媒体转发服务器将前端设备等视频源转发存储到磁盘阵列等大容量存储设备中。回放与转发服务因磁盘阵列等设备受本身硬件性能影响，连接路数有限，当同时实时预览或回放某些数据源的客户端比较多的话，设备压力较大，甚至连接不上。利用流媒体服务器分发的优势，可以将从设备来的一路连接，同时分发给多个客户，从而能有效减少设备端的压力。案件管理及标签、检索/查询、回放通过流媒体转发服务器检索/查询、回放重要录像片断。网络带宽管理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设备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。本系统流媒体服务器，支持500路QVGA的视频转发。集中存储子系统为确保应急指挥等紧急情况下有效资料的长期保存及统一管理，对无线监控指挥系统采集的音视频数据等需要保存的视频资料建议采用磁盘阵列集中存储方式，并通过磁盘冗余方式对数据提供安全保障。磁盘阵列需支持多种RAID级别，具备磁盘损坏恢复功能，避免因磁盘损坏导致录像文件丢失。存储图像由流媒体服务器转发存储，其存储空间计算公式：每天每个前端存储总容量(GB)＝【视频码流大小(Mb)×60秒×60分×24小时×存储天数/8】/1024。总存储容量为=每个前端存储总容量(GB)×路数×存储天数。磁盘阵列采用RAID5做数据冗余，因此每台磁盘阵列需要有1块硬盘存放冗余数据。本系统采用IPSAN磁盘阵列，其具有如下特点：存储接口标准：iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP/AFP内部操作系统：嵌入式Linux冗余电源支持RAID0、1、5、10、50、JBOD、Hot-Spare2个RJ4510/100/1000M网口，支持多网口绑定64位处理器；高速缓存2GB，可扩充网络接口：2-6个，10M/100M/1000M自适应以太网口实时录像视频路数：4CIF格式（PAL：704*576，NTSC：704*480，1.5Mbps）：80路平台服务器平台服务器建议配置：2颗英特尔至强E5-2407CPU(2.20GHz,10M缓存,6.4GT/sQPI,无Turbo,4C,80W)1333MHzRDIMMs;16GBRDIMM内存,1333MHz,2个300GSAS盘；1个DVDROM,内置；冗余电源；2个千兆网口。服务端操作系统：Windows2008Serve/SuseLinux11G服务端数据库：MySQL智能告警报警信号通过连接线与单兵设备相连，通过信号量的方式与视频图像联动。一旦前端报警按钮输出报警信号，则监控中心将收到报警信息，电视墙上立即弹出相应的现场视频信息，监控中心根据实时视频图像，确定报警性质及报警等级，根据预案实时指挥前端事件处理。消除报警后，系统自动复位，系统恢复到正常工作状态。平台报警联动中心平台具体配置及IP地址需求若系统容量200套单兵，并发上行视频50路的情况下，下列管理服务模块等多种模块可合并安