华容县公安监控实战平台技术方案

图所示。数据流程图卡口系统对接方案通过将车辆过车数据、行程时间、车速等数据传输给华容县公安监控实战平台，供数据融合、综合研判展示提供数据支撑。具体对接要求如下：数据格式要求以下数据内容为公安监控实战平台向公安交警卡口子系统提出的数据要求，本系统建成后，将按指定格式和指定传输方式使用市局统一的通讯模块进行数据上传和接收处理。支撑功能数据内容通信策略数据查询检索车辆通行数据子系统实时发送定周期历史数据补传电子警察数据行程时间数据时钟同步时钟同步数据子系统接收处理数据消息格式要求为了屏蔽卡口信息识别系统的数据格式、开发语言等差异，通信数据格式要求如下：所有数据消息都是按照字符串类型方式传送所有数据消息每个字段都严格按照通信规约中的长度来发送数据消息中每个字段间加入\0作为字段结束符数据传输机制依据数据内容与时效性，数据传输机制分为实时传输与定周期传输。实时采集数据、行程时间数据都采用实时传输；而历史补传数据、时钟同步数据则采用定周期传输。公安电警卡口子系统实时将车辆通行数据和电子警察行程时间数据按照《规范》通信数据格式要求发送到华容县公安监控实战平台，并通过华容县公安监控实战平台的应答消息来标识正常上传的数据，对于历史补传数据的车辆通行数据或没有收到华容县公安监控实战平台应答的车辆通行数据，再次华容县公安监控实战平台，并不影响实时车辆通行数据的实时通信。周期性历史数据采用分批上传，补传数据通信平均压力在100条/秒之内，并且对于补传数据，同样通过华容县公安监控实战平台的应答消息来标识正常上传的补传数据。华容县公安监控实战平台也可采用数据抽取方式，向电警卡口子系统周期性循环的对数据进行抽取，本项目具体的采集方式将在项目进行中与用户进行沟通，将选择有利于用户的方案实施。为了保证数据的实时性，传输数据周期小于3分钟。数据通信协议华容县公安监控实战平台与电警卡口子系统数据交互采用标准TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）协议。与岳阳市局采用统一协议。数据通信模块数据组织符合《规范》内容，同时华容县公安监控实战平台提供统一的TCP/IP通信模块，该模块提供TCP/IP通信中数据包的组包、解包、验证、分包发送等功能，同时提供连接请求、终止连接、通行数据提交、行程时间数据提交、电子警察数据提交以及各类应答等通信功能，通过调用通信模块来实现同电警卡口子系统的数据交换功能。华容县公安监控实战平台通信模块采用双重校验机制，首先对于消息体进行CRC16校验，其次根据消息头的命令码和消息体长度进行有效性校验，确保数据在传输过程中的完整性和有效性。3.4.4与监控系统对接本节将针对现有监控系统提出针对性对接方案，实现视频调用与共享。监控系统现状华容县图像监控分为城市和乡镇两期不同时期建设，早期为模拟监控，平安城市视频监控的项目建设，以人口情况复杂，接处警数量较多的区域为试点，进行了道路视频监控的建设，新建前端标清模拟监控、高清数字监控、以及华容全县涵盖乡镇的抓拍监控，这是大规模高清数字监控系统的首次尝试。其中平安城市共417套、平安乡镇共121套，完工后实际应用效果得到了充分的肯定，满足了公安日常治安工作的需求，也为今后各区的平安城市、乡镇建设确定了总体建设方案，极具推广性和示范性。在工程成功的基础上，华容县公安局继续进行推进后续项目的建设。建设高清平台存储转发设备，扩容原有高清平台存储容量，建设机房监控室大屏监视示系统。监控系统对接方案本项目中在华容县公安局部署的公安监控实战平台需要调阅华容已有的高/标清监控资源，实时查看外场安全态势及警卫路线保障；华容县公安监控实战平台和已有的平安城市视频监控子系统、平安乡镇视频监控子系统均部署在图像专网上，因此不存在网络安全方面的问题；同时考虑华容县公安监控实战平台与平安城市视频监控子系统、平安乡镇视频监控子系统协议兼容性开发的难度，本项目建议在华容县配置1台协议转换器以《GA／T669.5—2008城市监控报警联网系统技术标准第5部分：信息传输、交换、控制技术要求》或者《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB/T28181-2011为标准，实现华容县公安监控实战平台与平安城市视频监控子系统、平安乡镇视频监控子系统之间的协议转换；完成两个系统的对接。华容县公安监控实战平台将平安城市视频监控子系统、平安乡镇视频监控子系统中已有的高/标清点位的点位编号对应的切换编号清单导入到数据库中，分局的操作人员可以按照以往的操作习惯，在实战平台的操作键盘中输入相应高/标清编号，发送高/标清视频的调阅请求，通过平台的相关协议对接，平安城市视频监控子系统、平安乡镇视频监控子系统接受到视频调阅请求后，即向高清点位所在的分控中心的流媒体服务器和标清点位所在的模拟矩阵发送控制指令，完成了视频请求和发送的过程。高/标清视频分别通过图像专网和模拟矩阵联网干线将高/标清视频传输到华容县公安监控实战平台机房的万能解码系统中，实时调取查看道路监控视频；至此完成了华容县公安监控实战平台调阅平安城市视频监控子系统、平安乡镇视频监控子系统已有高/标清视频的全过程。3.4.5数据接口协议查阅附件。4.中心硬件设计本系统由硬件和软件两部分构成，两者紧密结合，根据卡口、视频系统的特点，实现基于海量车辆数据的各种系统应用功能。4.1.中心硬件架构系统硬件架构图根据本项目需求及系统架构特点，整个硬件系统平台可分为三个层次，分别是数据存储层、数据服务层、通信服务层，系统总体架构方案为：1) 数据存储层本次项目选用性能优越的数据存储系统，采用磁盘RAID技术和HotSpare技术实现硬件冗余和保护，实现系统数据在中心内的长时间存储；2) 数据服务层由数据库服务器提供中心数据访问服务，保证在网络内的任一授权用户实现数据查阅和管理；3) 通信服务层完成各个通信系统应用处理功能，通信服务器同时负责通信连接、文件处理和数据转发功能。4.2.硬件设计及选型4.2.1计算机系统数据库服务器数据库服务器用于管理整个系统的主数据库，用以存储、管理、检索与查询中心卡口业务系统的相关业务数据和管理数据。所以数据库服务器选型原则：先进性、安全性、高可扩展性、标准性和开放性、高可用性、经济性和投资保护。数据库服务器与主干交换机以千兆以太网口互连。本项目建设12套卡口前端设备，集中汇聚在中心监控实战平台，数据规模属中小型。由于系统对数据库服务器具有一定的访问量，并考虑到远期发展需要，需配置1台高档数据库服务器，侧重于数据统计分析。数据库服务器技术性能如下：XeonE7-4820V2（8C105W2.0GHz/7.2GQPI/18MB）X2内存4x8GB硬盘8*600G10K6G2.5”SFFG2HSHDD四口10/100/1000网卡Raid0、1、5、10（含独立512M缓存）冗余双电源原厂所有部件3X7X244小时现场+硬盘非返还、服务器上架安装服务及windows的基本安装部署含操作系统（标准版）WEB、GIS服务器主要用于用户客户端网络访问控制，以及对于GIS地图的调用，各配置1台中档服务器，侧重于网络应用、GIS调用。WEB、GIS服务器技术性能如下：XeonE5-4620V2(2.60GHz,20M缓存,7.2GT/sQPI,Turbo,8C95W)X2内存4x8GB硬盘600G10K6G2.5”SFFG2HSHDD*2（WEB服务器），*4（GIS服务器）四口10/100/1000网卡Raid0、1、5、10（含独立512M缓存）冗余双电源原厂所有部件3X7X244小时现场+硬盘非返还、服务器上架安装服务及windows的基本安装部署含操作系统（标准版）应用服务器系统配置应用服务器考虑不同系统之间的数据对接、汇聚或上传，共采购6台中低性能服务器，部署相关数据协议传输软件，为系统对接应用提供支撑。应用服务器技术性能如下：XeonE5-2620V3（6C85W2.4GHz/8.0GQPI/15MB）内存2x8GB硬盘4*300G10K6G2.5”SFFG2HSHDD双口10/100/1000网卡Raid0、1、5、10（含独立512M缓存）冗余双电源原厂所有部件3X7X244小时现场+硬盘非返还、服务器上架安装服务及windows的基本安装部署含操作系统（标准版）4.2.2网络系统公安局指挥中心是公安监控实战平台的网络中心，负责管理网络设备和网络链路，保证网络的正常运行，网络中心应提供整个网络中重要设备的运行监控功能、网络流量分布状态查询功能、网络访问权限设置功能等。指挥中心（机房）集中了中心系统大部分的重要设备，因此需要将指挥中心的所有设备组成一个高速局域网，以便完成设备之间高速交换数据的要求。服务器群、骨干路由和骨干交换设备都直接接入千兆网，各种终端控制桌面釆用100M或1000M全交换方式接入。系统以计算机网络为中心组成，为系统内部各种信息提供数据交换的平台，满足如下需求：具有足够的带宽支持各种多媒体业务和确保实时处理；可靠的网络结构，支持系统不间断运行；网络具有开放性，采用标准的接口方式；网络具有较好的可扩性，方便将来各系统扩展。网络架构系统网络架构图本次建设的系统共涉及到视频监控系统、电警卡口系统。其2个子系统涉及设备较多，考虑均部署于专网。前端采集到的各类数据汇聚到指挥中心进行数据挖掘分析，部分公安网内所需的数据通过内外网交互平台进行数据交互，实现数据的共享。本次建设的智能交通系统涉及了专网、公安网，通过一系列的有效保护机制，实现双网融合，并使得系统在安全的网络中有效运行。指挥中心局域网建设方案华容县公安指挥中心的局域网解决方案总体设计以高性能、高可靠性、高安全性、良好的可扩展性、可管理性和统一的网管系统及可靠性为原则，以及考虑到技术的先进性、成熟性，并采用模块化的设计方法。本次网络架构采用层次化模型，将各类设备划分到多个网络中，这些网络采用分层方式进行组织。按规划建立两层网络架构，分为接入层和汇聚层。（1）接入层：前端设备通过路口接入层交换机连接至中心，接入层主要设备为前端交换机（目前已建）。（2）汇聚层：该层负责整个网络流量交换，采用全千兆交换机，同时提供外网接口。主要设备为千兆交换机（考虑本项目的实际需要，暂不采购满足功能使用的SFP模块。将来可在不影响原有系统架构的情况下，进行SFP模块的增加）、各类应用服务器、远程用户端等。层次化设计的网络，移植亦更为简单易行，对以往的网络有很好的兼容性。另外分层结构也能够对网络的故障进行很好的隔离。网络架构图（总体的设计示意图，具体设备以投标设备清单为准）IP地址规划原则IP地址构成了整个网络的基础，IP地址资源是整个网络的基本核心资源，IP地址资源的合理分配和有效利用是整个网络发展过程中持续有效的一个极具分量的研究课题。建议在IP地址编址设计和分配利用时，遵循了以下几个原则：1）自治：根据不同的业务系统的不同网络被划分成几个大的自治区域，每个大自治区域中又被划分成几个小的自治区域。2）有序：我们按照自治原则将网络进行逻辑划分后，就根据地域、设备分布及区域内设备数量来进行子网规划。同时，我们将IP地址规划和网络层次规划、路由协议规划、流量规划等结合起来考虑。在进行地址分配时，为了提高地址分配效率和地址利用率，我们在编址设计时按照了一定的顺序进行。选择的顺序是自上而下的顺序，即采用了业界领先的自顶向下网络设计（Top-DownNetworkDesign）方法。3）可持续性：考虑到前端设备以及中心系统将持续高速增长，网络所要承载的业务量和业务种类越来越多，这使得网络需要频频进行技术升级、改造和扩容。所以，在进行地址分配时本方案充分考虑到了这些因素，为网络的每个部分留有部分地址冗余，这样保证网络的可持续发展。4）可聚合：在路由表急剧膨胀情况下，可聚合原则是网络地址分配时所必须遵守的最高原则，可聚合原则要求在进行地址规划时，应提供足够的路由冗余功能。5）尽量节约IPv4地址：由于IPv4地址越来越少，所以对于IPv4地址的使用需要格外节约。IPv4地址的节约可以通过动态编址技术和NAT技术等来实现。6）闲置IP地址回收利用：对于已分配出去的静态IP地址进行定期追踪管理，对长时间闲置的IP地址可经过确认后回收重复利用。信息安全保障设计从目前来说，在本工程涉及的范围内，信息安全分行业分层次保障，下图给出了其示意图，说明如下。⑴信息安全保障分为三层：外场设备接入层（本项目不涉及）、行业内系统互联层和跨行业信息共享层，各层次之间相对独立；但是，为了保障整体安全的一致性，所有的系统均在专网的基础上互联、并不与互联网沟通。另外，三个层次的专用通信网之间通过不互联，不存在跨不同级别专用通信网的通路；所有的信息资源均通过中心设施或信息平台进行交换。⑵部门内系统互联层，通常包括两层含义：一是在一个大系统内，各子系统、或下级系统与上级中心设施之间的互联，如县公安监控中心与市公安监控中心之间的互联和信息、指令交换；二是部门内各系统通过行业信息平台达到的互联，在此基础上的信息交换和共享。在部门内系统间互联层的信息安全保障，相对比较高，在外场设备接入层的管理措施的基础上，重点需要增加边界安全的管理措施，主要有：防火墙的设置，增加对外部安全威胁的防范，在要求比较高的系统，则设置内外网交换平台以提高边界的安全性；考虑入侵检测设施，提高对外部主动攻击安全防范能力；在网络层，增加路由设定的限制，以及访问设备的限度，如系统通过单一地址对外接口、互联的对象MAP地址绑定和路由固定、建立访问密码的统一管理机制等；对于重要的信息内容，在端到端层面设置信息安全加密机制，保障信息的保密性能。分部门分层次信息安全保障示意图⑶在跨部门信息共享层的信息安全管理域内，在各部门信息平台信息安全保障的基础上互联，建立各部门信息平台与县公安监控实战平台的互联、以及公安监控实战平台与其它系统（如县天网工程平台等）的互联，其系统互联情况比较简单，其安全保障措施比较严格，在部门内系统互联层的基础上，提高了相关的信息安全管理等级，如用户访问，采取了身份安全认证措施，对用户访问系统和数据的安全管理提高了等级；同时还增加了安全评估措施，从华容县公安监控实战平台的角度对下级、或其他互联的信息系统安全情况进行评价，总体提高信息安全水平。归纳上述信息安全的配置，分析如下。1）就目前接入的信息系统范围和信息资源的内容来说，没有涉及机密的信息内容，而且信息安全设施的设置是到位的，符合国家的有关规定和及时规范的要求的。2）就本工程实施的内容和现有系统、平台的关系来说，现有已设置的信息安全设施，是满足本工程的要求的，本工程新增的业务系统，需要按照现有的信息安全设置要求进行增设。3）目前在公安信息系统互联的架构内、以及逐步发展的对外互联，缺乏明确的对于系统安全等级的划分，对于在实施中的具体方案制定缺乏明确的指导和依据，建议能够在管理上，按照中华人民共和国国家标准《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999），对不同层次系统进行安全等级规定，以便确定使用的保护措施。千兆网络交换机本次工程配置1台千兆网络交换机，为系统内外数据交换提供高速网络环境，交换机不少于48个以太网端口、4个SFP光口技术性能如下：产品类型：企业级交换机应用层级：三层背板带宽：256Gbps包转发率：132Mpps端口结构：非模块化电源电压：AC100-240V，50-60Hz端口描述：48个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的1000Base-X千兆SFP端口电源功率：155W设备接入网关标准1U机身，软硬一体服务器，无需安装，开机即可工作简单易用的Web操作，一目了然的设备管理支持标准协议GB28181/Onvif/PSIA/RTSP/HTTP接入支持众多主流厂商设备接入，如：海康、宇视、天地伟业、科达、亚安、英飞拓、蓝色星际、安讯士、三星等支持第三方SDK私有协议接入，具备快速接入能力支持标准码流转大华码流，实现与DSS平台的无缝对接单台设备接入网关支持200个设备接入，1000路通道接入，600M码流转发（上下行总和）项目部署中具有高度灵活性和兼容性，支持与大华DSS平台、运维服务器、解码器、M60、网络键盘、PSS等各类大华应用的无缝对接"平台接入网关"标准1U机身，软硬件一体设计；支持加密狗授权机制；支持Web方式访问，配置、管理网关设备；多平台多层次级联，跨域互联互通与资源共享；支持联网标准协议GBT28181/DB33/DB41/GBT28059，具备符合上述协议的快速接入能力；符合GB/T28181-2011(含修改补充文件)、公安机关视频监控系统联网标准符合性检测要求；支持平台联网管理基本功能，资源共享与同步、实时预览、云台控制、录像检索/回放/下载、设备控制、报警处理等；支持至少3级级联部署，最大可支持16个外域的接入；报警频率150条/2s内，报警接收响应时间不超过1.5s；项目部署中具备高度的开放性与兼容性，支持国内主流厂商(包括海康、科达、宇视、天地伟业等)视频监控系统的接入；4.2.3存储系统新增存储设备，预留2000个前端的视频存储，200万高清监控，按照4Mbps码流，视频集中存储30天。为保证足够的网络带宽来满足海量视频流的存储与读取，以及对数据安全性的考量，网络存储使用视频服务器，采用集中式架构，非文件格式存储的存储系统，充分保证了数据安全性及读取速率。200万像素高清、实时存储和管理，新建视频监控系统存储容量按照1920*1080（1080P），4Mbps码流，存储30天，存储容量:2000路*4Mbps/8*3600秒*24小时*30天/1024/1024=2472TB。采用4TB监控级硬盘以及48盘柜存储主机，考虑到每台阵列会损失4块硬盘空间（热备盘、Raid5），存储柜数量：所需存储容量2472TB/单块容量4TB/单套存储设备盘位有效数量（44）*存储空间利用系数0.9=15.6台≈16台；所需4TB硬盘数量：15台*48块+1台*48*0.75=756块。网络视频服务器16台网络视频服务器，技术性能如下：8U精细化机箱，采用64位软硬件平台，集成视频流直存、IPSAN、NAS的一体化网络存储阵列控制器 单控制器硬盘兼容性：1T、2T、3T、4T、5T、6T，支持SAS/SATA盘混插，支持SSD硬盘，支持2.5英寸硬盘主处理器：高性能多核处理器操作系统：嵌入式Linux实时操作系统操作界面：WEB支持IPSAN直存、支持逻辑卷的动态在线扩展、支持视频流直存网络协议：支持RTP/RTCP/RTSP/UDP/HTTP/NTP/SNMP/iSCSI/SMB/NFS/FTP协议流媒体协议：支持Onvif，GB28181等接入协议快照：支持快照功能，建立用户卷可数据备份卷克隆：支持克隆功能，建立元用户卷完整数据备份抽帧存储：支持抽帧存储功能，支持时间及抽帧率可设定集群服务：支持N+M集群功能断网续传：支持前端断网时间段内SD卡中的录像回传到设备中性能指标：最大支持768路(1536Mbps)前端接入、存储、转发，96路（192Mbps）网络回放录像回放：支持WEB端录像回放；支持录像秒级检索；回放速度可调节硬盘：硬盘个数 48块硬盘，可扩展至240盘位硬盘安装：独立硬盘支架硬盘热插拔：支持硬盘热插拔、在线更换硬盘使用模式：单盘、RAID0、1、3、4、5、6、10、50、60、JBOD、Hot-Spare（热备）、SRAID硬盘管理：非工作盘休眠，利于散热和降低功耗，延长硬盘寿命硬盘处理：支持磁盘坏道映射，延长硬盘使用寿命硬盘状态检测：支持硬盘使用前预检、使用中周期性巡检一键RAID功能：支持一键快速创建RAIDRAID即建即用：RAID创建后可以直接使用，无需等待RAID重建：支持动态调整RAID重建速度，保证系统负载均衡RAID写同步：支持RAID写同步技术,确保数据安全千兆网口：1个千兆管理口，4个千兆数据口，可扩展4个千兆网口或2个万兆光口，支持负载均衡、容错等网口绑定模式接口：2个SAS接口，1个USB3.0，1个USB2.0和eSATA复用接口，1个RS232电源：100V～240V，2+2冗余电源，支持热插拔风扇：12个双滚珠轴承风扇，MTBF>10万小时，支持在线更换整机功耗：1000W（含硬盘）安装方式：标准19英尺机架式安装硬盘硬盘技术性能，如下：硬盘容量4TB接口类型SATA接口速率6Gb/s缓存128MB盘体尺寸3.5英寸转速5900转/分平均无故障时间100万小时平均无故障时间100万小时4.2.4其它时间服务器时间服务器，技术性能如下：1路NTP/SNTP网络对时信号，客户端软件，30米GPS天线，包括天线安装支架等附件。KVM切换器3台KVM切换器，技术性能如下：17英寸显示器/键盘/鼠标/16口/USB接口/线缆3M/机架式/OSD菜单选择/黑色/含连接线、电源线等。一机双屏PC一机双屏PC最低配置要求：客户端（高低通用）：DELLOptiplex780处理器：Intelcore2DuoE84003GHZ；内存：4G；硬盘：500GB7200转SATA2(8M)；网卡：1000M；显卡：主流的双屏显卡。建议用技嘉（GIGABYTE）GV-N65TOC-2GI；显示屏：2*21.5英寸(分辨率必须支持1920*1080)；键盘、鼠标：防水抗菌键盘、光电鼠标；操作系统：windows7专业版32位；5.监控图像上大屏显示5.1.监控图像上大屏系统结构监控图像上大屏对接结构图如下：5.2.大屏拼接控制器单机最大支持320路模拟标清或80路高清信号交换能力单机最大支持40路高清输出支持160路1080P或640路D1信号解码支持多模拟和数字信号同时接入(VGA/RGB/DVI/SDI/HDMI/HDCVI)支持高清和标清信号多种格式无损输出，最高分辨率达到1920×1080@60Hz单机最大支持40块大屏拼接，多组M×N任意屏幕组合支持网络远程控制，网络键盘、模拟键盘、大华DSS/PSS平台联动控制支持多电源冗余热备份，背板高速全交叉技术支持超高分辨率(4K×2K)自定义采集支持对信号源倍频倍线，降噪、透雾，智能画质增强分析支持高清底图，支持网络更新底图支持虚拟LED显示屏支持采集通道OSD叠加支持VNC功能5.3.高清视频解码器本次项目选用的解码器（UniversalDecoderServer）简称UDS，基于Windows操作系统，支持十二/六屏解码输出，支持500W及以下视频解码输出，可以快速集成第三方SDK库，提供对第三方接入设备的解码支持，产品可以配套视频系列平台使用，并能够通过国标协议接入第三方平台，形成完整的视频解码上墙方案，高清视频解码器技术指标如下：基于Intel架构的万能解码器一款支持56路D1/24路720P/12路1080P/2路500W解码；另一款支持28路D1/1