视图实战云平台系统-建设方案.docx
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视图实战云平台系统
建设方案
目 录
II
一、项目概述 4
1.1项目背景 4
1.2总体目标 6
1.3建设原则 6
1.4设计依据 10
二、技术方案 14
2.1系统总体设计 14
2.1.1系统概述 14
2.1.2总体设计 23
2.2视图实战云数据中心 33
2.2.1虚拟化云平台设计 34
2.2.2高性能计算集群设计 35
2.2.3云网虚拟融合设计 42
2.2.4云管理平台设计 49
2.2.5云安全设计 57
2.2.6系统实现功能 61
2.3视图云大数据平台 65
2.3.1构架设计 65
2.3.2大数据平台组成 67
2.3.3海量数据检索服务 72
2.3.4海量车辆特征分析 73
2.3.5海量人脸特征分析 75
2.3.6海量视频云摘要 79
2.4视图云大数据应用 86
2.4.1总体设计 86
2.4.2视频联网平台建设 89
2.4.3图侦实战应用系统 107
2.4.4视频图像信息库系统 123
2.4.5车辆大数据应用系统 142
2.4.6人脸大数据应用系统 154
2.4.7其它大数据功能应用 155
2.4.8数据可视化展示方案 161
2.4.9构建开放的应用中心 170
2.5视图云存储系统 171
2.5.1存储设计 172
2.5.2容量设计 173
2.5.3系统特性 174
2.5.4系统接口 182
2.5.5系统优势 184
2.6视侦实战装备系统 187
2.6.1建设内容 187
2.6.2视频采集装备 187
2.7视图业务运维系统 195
2.7.1基础云平台运维方案设计 195
2.7.2视频业务运维方案设计 202
2.8系统资源共享 215
2.8.1建设内容 215
2.8.2建设目标 215
2.8.3方案设计 216
2.8.4云平台对外服务接口 230
2.9系统安全建设 235
2.9.1概述 235
2.9.2物理安全 237
2.9.3网络安全 240
2.9.4跨网安全方案设计 9
2.9.5应用安全 13
2.9.6安全接入 24
2.9.7安全实施与运维 35
三、配置清单 43
一、 项目概述
1.1项目背景
近年来，随着我市城市建设的快速发展，人口和规模急剧扩张，城市结构更为复杂；同时公安业务不断细化深入，对整个社会管理监控报警系统的覆盖、功能、业务结构均提出了“更大、更高、更全”的要求。
根据公安部科信局下发的《全国公安机关图像信息联网总体技术方案》及省公安厅2013年7月下发的《省公安装备建设“十二五”规划》重点项目建设任务书（第四册）公安机关图像信息联网平台任务规定，到2015年，全省各级机关要以视频监控系统建设为抓手，围绕视频监控技术的深度应用，织密视频监控网、建成“一张网、三级平台、一类库、四大保障支柱”的省公安视频监控图像框架体系。
具体到各地市，建设任务为：
1.2013年底前完成市、县公安机关视频图像信息传输骨干网络的建设任
务。
2.2014年6月前完成市、县图像信息联网共享应用平台建设工作，联网
过程中推进国标（GB/T28181-2011）贯彻落实，并完成与省厅图像信息联网共享应用平台对接工作。
3.建立完善的视频图像信息综合数据库
4.2014年6月前完成视频安全接入平台的建设任务，将视频图像信息资源接入公安网的接入点选择在省厅及地市，逐步开展视频图像信息安全接入公安网工作。
经过我市三区、两市、十县人民政府及公安机关的大力推动建设，目前我市“天网工程”项目一期建设基本完成，全市共完成视频监控图像12000多路，
高清卡口200多处，报警点700多处；全市视频图像信息按照“分布+集中”相结合的方式进行存储，建立视频图像信息综合数据库。
2013年底，已经完成了市、县公安机关视频图像信息传输骨干网络的建设任务。
市、县公安机关都已经建成2*155M双设备、双线路冗余的骨干网络，在上海熙菱公司帮助下完成了全市所辖各县的视频图像在视频专网内完成汇聚
~79~
工作，并实现了视频图像在视频专网与省厅平台的对接。
市公安局完成了公安内网视频安全边界接入平台的建设任务，市区三区一县的视频图像、卡口数据在统一的平台下进行了有效的汇聚整合，公安机关的相关部门已经在公安网内开展了部分图像的侦破应用，取得了显著的效果。
但是，针对公安部、省公安厅下达的市、县图像信息在公安内网的联网共享应用工作，目前还存在着以下几点问题：
一是推进各县视频图像的标准化工作，所有视频联网共享应用平台都应该遵从GB/T28181-2011的技术要求；
二是对各县的卡口信息还未能进行统一的汇聚整合；
三是监控图像借助图像侦查的技术手段，进一步贴近公安业务实战、在公安网内开展全市图像信息的深度应用方面，还需要进一步的提高；
四是逐步将条件成熟的社会面视频监控资源整合接入公安联网平台。
随着天网工程建设的深入和安防技术本身的发展，通过图侦联网平台的技术手段对视频、卡口等图像资源进行有效的线索甄别将会的治安刑侦办案中发挥着越来越重要的作用，快速调取案发地点周边视频图像正逐步成为公安机关技术侦查的常规手段。
然而随着前端监控设备数量越来越多，单纯依靠人工甄别的方式进行图像查找已经变得越来越困难。
目前，图像的快速应用需求与实际警力不足的矛盾日益突显。
从应用调查的情况来看，我市监控图像的应用仍然是以传统的实时监看和事后调取录像为主，各部门、各警种独立作战，还未能形成图像资源的统一的平台下有效进行共享。
此外在省公安厅2013年7月下发的《省公安装备建设“十二五”规划》重点项目建设任务书中“公安刑事技术视频侦查装备项目”任务中规定，到2015年底，所有市和80%县级公安机关刑事技术部门建成标准化视频侦查工作室，配备相应的视频侦查装备，初步建立视频侦查实战应用平台。
综上所述，基于统筹考虑，必须在全市范围内建设联网图像侦查实战应用平台，为全市（包含各区县）各部门、各警种提供统一的、联网的、共享的、图像实战应用平台，此外为满足刑侦专业需要，配置如移动式视频侦查单兵系统等装备，应用于公安网络覆盖不便的地方，充分发挥目前已经建设的监控图像的应有作用。
1.2总体目标
基于云计算的架构来构建我市各类视图业务相融合的全市图像（视频、卡口、移动警务）联网平台的搭建，将全市（15个区县市）的视频图像、卡口数据等图像信息进行汇聚整合，供全市各部门，各警种进行深度应用；
在市局中心构建对重要的案事件视频图像进行二级存储，对所有的卡口记录和卡口图片采用集中存储，并在存储上采用分布式云存储技术选型，为后续进一步各类业务的开展做好基础；
部署先进的基于云计算架构的视频侦查平台和相应的分布式智能分析服务器集群，以提升系统的海量视频智能分析能力和结构化描述处理能力；
在公安网视频和卡口数据/图片汇聚的基础上，进一步部署基于视图数据的大数据研判系统，对遵义全域内的高危车辆/行人进行有效的“事前预警、事中控制、事后打击”业务目标；在重要的车站、出入口等区域部署人脸卡口点位，对出入的人脸进行抓拍留痕、并对重点黑名单人员进行比对预警；
视频的质量管理是视频实战应用的前提，本次建设将构建专业的视频业务运维系统对遵义全市的视频监控系统进行健康状态管理，保证所有的视频图像能“连得上、打的开、看得清、查得到”；
深刻理解省厅对警务云建设的精神要求，本次公安网市局数据中心建设将考虑采用云数据中心方式建设，对计算/存储/网络等资源进行虚拟化，保证未来3-5年的基础设施高效管理、资源集中利用、新业务敏捷快速上线应用的需求，并可以整合不同设备，进行统一的数据中心运维管理；
1.3建设原则
本项目为我市视图实战云平台系统项目，总的要求在于能提供“足够、稳定、可靠、及时”的交付保证——
l足够：
完全按照服务采购要求，提供前端、网络、云中心后台、与原有已建系统兼容、系统实施与运维等全方位一系列的所有的服务；
l稳定：
所提供服务的系统在允许范围内，不因环境改变、系统扩容、设备升级等影响系统稳定运行；
l可靠：
系统应具有强大的“抗打击”防护能力，不因入侵干扰、人为失
误等导致系统停滞崩溃；
l及时：
在系统运行中，具备解决系统运行问题、事件应急处理的能力，能够限时限刻处理系统故障。
方案设计原则：
在完全满足项目服务要求的基础上，根据公安应用特点，结合行业先进技术和我司优势对服务进行优化，主要体现在整体性、可靠性、先进性、兼容性、可扩展性、可维护性、安全性等方面，具体如下：
方案整体性：
以“兼容已有、立足现在、着眼未来”的整体考虑设计本项目，在系统架构、业务融合和实战应用等方面既考虑已有资源接入和兼容、又
能运用成熟的先进技术满足本期服务要求，还为将来的扩容、扩展和升级打下基础。
整体性主要体现在：
l方案整体规划：
采用先进的云架构，既可兼容已建资源进行统一管理，又具备按需扩容、扩展、平滑升级的能力；
l应用功能全面：
提供面向各警种、各层面用户的综合应用功能；
l数据深度挖掘：
对目标进行全方位数据采集、分类、关联整合，采用多种手段对数据进行深度挖掘。
可靠性和稳定性：
系统在允许的范围内能有效应对环境、入侵干扰、人为
失误等各种影响因素，可长时间无故障运行；系统具有容错措施，单点、局部设备故障等不影响系统功能和性能，故障排除后可快速恢复；保障可靠性和稳定性主要措施有：
l链路设备采用环境适应性强的设备，并提供良好的工作/运行环境；
l采用资源和服务虚拟化的云平台，减少对硬件的依赖。
当硬件发生故障时，资源和服务可迁移到其他服务器上而不中断；
l核心设备均采用冗余配置，以热备/冷备方式实现容灾和故障快速恢复；
l网络具有双链路及服务质量（QoS）管理和冗余措施，以保障数据传输稳定、可靠。
先进性：
在核心设计、系统运维、业务应用等方面广泛采用成熟的先进技
术。
l核心设计：
以大数据、云平台等先进技术进行系统的核心设计；
l系统运维：
采用智能运维平台对系统故障预警，提高系统运维效率和质量。
l业务应用：
尽量考虑业务的开放、融合、可扩展性，并充分考虑使用大数据技术进行有效的实战应用；
兼容性：
严格遵循国家与行业在联网、传输等方面的技术标准，并完全符
合公安部相关技术规范与指导性意见，实现情报数据的互联互通。
主要体现如下：
l国标：
视频云平台可兼容国际onvif标准接入、行业标准28181/28181补充文件/DB33和主流厂商的SDK的编解码设备的兼容性接入，同时提供插件化管理方式，采用不同的接入模块兼容不同厂家设备，相互独立、互不影响；
l非国标：
平台网关实现平台之间的级联与互联，并且兼容第三方国标平台与非国标平台的接入，平台提供开放的第三方系统对接方案，提供相应的对接开发包，提供Webservice接口。
可扩展性：
系统的可拓展性主要体现在前端设置扩展、平台扩容升级、应用模块定制等方面。
主要体现如下：
l前端：
支持智能及非智能设备通过多种接口方式在线无缝接入；
l平台：
云平台计算资源池支撑硬件在线扩容和按需分配，全分布式云存储架构支撑性能和容量可在线进行线性扩容。
不仅如此，该项目充分考虑未来若干年内的发展趋势，具备系统升级、扩容、扩充和维护的可行性；
l应用：
图像侦查实战应用、智能行为分析等业务应用模块可任意添加，功能模块可在线升级。
可维护性：
系统的可维护性主要包含预测和感知故障，设备可在线维护，
故障设备可替换等方面。
l感知预测：
采用智能运维平台，全面采集在线设备的工作状况，对处于临界状态的设备发出预警，对发生故障的设备发出报警和报修；
l在线维护：
全网设备均具有网络管理功能，软故障可通过网络远程诊断和修复；
l故障替换：
硬件故障可用备件快速替换。
安全性：
安全的理念贯穿整个系统，从物理安全、网络安全、应用安全、
接入安全等四个方面提供安全防护。
l物理安全：
以高安全等级机房为系统核心设备提供防护，前端设备安装备防雷、防物理破坏设施；
l网络安全：
采用数据加密、身份认证等措施，部署防火墙、入侵检测系统等实现网络安全；
l应用安全：
采用内部网络安全、数据安全和防病毒技术等实现业务应用安全和数据安全；
l安全接入采用边界安全接入平台实现跨网安全接入和数据传输。
1.4设计依据
我市公安局我市警务视图实战云平台建设以国家、行业相关规范和标准为设计标准及依据，具体如下：
l《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
l《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
l《全区公安机关社会管理视频监控系统建设指导性意见》桂公通
【2010】257号
l 《辽宁公安机关社会管理视频监控系统联网技术指导性意见（试行）》桂公通【2011】149号
l 《关于推进辽宁公安交警智能交通电子监控系统建设工作指导意见》桂公（交管）【2010】252号
l《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）
l《国家标准GB／T 28181-2011〈安全防范视频监控联网系统信息传输交换控制技术要求〉修改补充文件》
l《安全防范工程技术规范》GB50348—2004
l《信息技术开放系统互连网络层安全协议》GB/T17963-2000
l《电子信息系统机房施工及验收规范》GB50462-2008
l《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
l《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17859
l《城市警用地理信息系统分类与代码》GA/T491
l《城市警用地理信息系统图形符号》GA/T492
l《城市警用地理信息系统建设规范》GA/T493
l《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2009
l《交通电视监视系统工程验收规范》GA/T514-2004
l《机动车号牌图像自动识别技术规范》GA/T833—2009
l《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
l《视频安防系统技术要求》GB/T367-2001
l《公安信息系统应用开发管理规范》GA／T715—2007
l《安全防范系统验收规则》GA308/2001
l《城市监控报警系统联网通用技术要求》GA/T669－2008
l《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》GA/T670-2006
l公安部《金盾工程总体方案设计》
l公安部《金盾工程安全保障体系总体设计方案》
l公安部《公安信息系统应用支撑平台总体方案设计》
l公安部《关于开展信息安全等级保护安全建设整改工作的指导意见》
l《公安信息通信网联网设备及应用系统注册管理办法（暂行）》
l 桂公通〔2010〕257号《全区公安机关平安城市视频监控系统建设指导性意见》（试行）
l 桂公（技防）〔2012〕8号《关于规范上报社会管理视频监控系统技术方案的通知》
l《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》
l《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
l《通信系统机房设计》（GBKJ-90）
l《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
l《中国公众多媒体通信技术体制》（YDN077-1997）
（1）
l《建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范》（GBT-50311-2000）
l《建筑与建筑群综合布线工程系统验收规范》（GBT-50312-2000）
l《通信管道工程施工验收技术规范》YDJ39-90
l《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》YDJ44-89
l《光纤技术标准》ITU-TG.652
l《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999）
l《电子计算机机房设计规范》（GB50174-2008）
l《计算机信息系统安全等级保护管理要求》（GAT388-2002B）
lYD/T1474一2006基于SDH的多业务传送节点（MSTP）技术要求
l基于SDH的多业务传送节点（MSTP）技术测试规范
lGB/T20271-2006信息安全技术信息系统通用安全技术要求
lGB50174-200《电子信息系统机房设计规范》
l国家、地方其它相关标准、规范。
二、 技术方案
2.1系统总体设计
针对本项目的要求，我司拟从系统构架、技术运用、装备落实、运维组织等几方面来保证服务目标的实现，重点在于以下两个环节：
1、以大数据和云平台等为先进技术进行系统的核心设计。
在系统建设中，
采用基于云计算、大数据、物联网、移动互联、智能视频等技术相结合的视图云数据中心平台，形成端到端、整体的“可感知、可防控、可研判”的大数据智慧平安城市构架；
2、运用智能运维管理和人机结合的手段来保障整个系统的正常运行。
系统
运维采用智能运维平台进行管理，平台充分运用智能分析、故障检测和工作流引擎等技术，实现故障预警报警、流转处理、统计报表等功能；运维平台能提供相关的研判和提示，为运维提供决策依据，从而能够快速和准确地进行系统维护的指挥调度，最大限度地实现人机合一。
2.1.1系统概述
本系统建设的核心思想：
以云计算、虚拟化、大数据、移动可视互联及视频智能感知等新技术为基础，以应用服务为根本导向，打造一整套智慧型视频云实战系统平台，满足海量视频图像数据的整合、存储、共享、挖掘、研判等信息结构化处理应用，达到信息的安全保障、平台的统一运维管理、系统的高可靠性运行要求。
同时，将“资源共享、数据共享、应用共享、服务共享”理念植入到平台
建设当中，将“事后被动侦查”转变为“事前主动防控”，引领警务机制新变革，从而全面提升遵义公安机关维护社会和谐稳定的能力，最终实现“智慧可视化
的平安遵义”的目标。
2.1.1.1建设内容
本次“我市警务视频图像实战云平台”核心是系统平台的建设，按照总体招标要求，建设内容包含以下方面：
序
号
系统平台分项
建设内容
索引
1
视图联网云平台
创新性地采用基于高性能服务器集群及虚拟化技
术，构建高可靠/高性能的智能视频联网云平台，满足50000路高清视频的系统管理、以及并发
2000路的图像分发能力，
P243、
2
云存储系统
存储部分分为结构化数据的存储和非结构视频图像的存储；
其中重点是构建对海量的非结构视频图像的云存储系统；
视图云存储系统需要采用业界最前沿的Erasure
Coding数据容错技术及分布式对象存储机制，建
设基于虚拟化技术的视频云存储系统，满足资源共享、用户容错和存储空间利用率的需求，数据恢复时间达到业界较高水平（小于30分钟），实
现全市案事件视图文件和全市汇聚卡口图片的可
靠存储要求。
P181
3
图侦视侦平台系统
采用先进的构建大型应用系统的J2EE技术及易于业务整合的SOA面向服务的架构，建设图侦和图综应用系统，集成业内先进大数据挖掘分析算法，实现海量卡口数据检索、车型二次识别大数据应用、车辆数据深度挖据研判、高危车辆实时布控预警、海量人脸大库查询、人脸黑名单实时比对报警等分析功能，将警务模式从传统的“事后被
动侦查”向“事前主动防控”转变；
P268
4
视图大数据处理平台（分布式系统）
采用先进的大数据技术架构，包括strom流处理框架、Map/Reduce离线分布式处理框架、
Spark+slor近实时处理框架、Hbase+slor分布式数据库和分布式检索框架，Spark+Hive数据挖掘
等，建设先进的视图智能大数据分析系统，可支持各种X86硬件平台，满足对各类海量的视图资源的智能分析处理-包括车辆特征识别、海量视频摘要处理、人脸特征识别等，并同时具备大数据
挖掘应用需求；
P217、P223
5
车辆大数据应用系统
采用先进的构建大型应用系统的J2EE技术及易于业务整合的SOA面向服务的架构，集成业内先进大数据挖掘分析算法，采用基于“人-车-关系人”的大数据分析魔仙，实现海量卡口数据检索、车辆特征分析识别大数据应用、车辆数据深度挖据研判、高危车辆实时布控预警、将警务模式从传统的“事后被动侦查”向“事前主动防控”转变；
5
数据中心云平台
系统
P334
6
运维系统
采用嵌入式LINUX系统软件，建设对应的运维系统和机制，具有超强的防病毒能力。
支持通用的标准网络传输、加密和网管协议，可对多家视频厂商、网络厂商、安全厂商等设备进行监控和数据采集与分析，实现对云平台和视频业务应用的
统一高效运维；
P340
7
跨网安全系统
采用公安部组网建设安全标准，建设对应的跨网安全系统和机制，支持200路6Mbps码流视频并发传输，实现从公安网-视频专网，视频专网-互
联网的有效安全管理；
P360
8
平台服务接口
建设对应的对外服务接口机制，提供开放的第三方系统对接方案，提供相应的对接开发包，提供
Webservice接口，兼容第三方国标平台与非国标
平台的接入，满足各个业务系统和外部系统对资源的弹性访问需求。
P363
2.1.1.2建设目标
本次“我市警务视频图像实战云平台”的目标是建设一整套基于云计算、云存储、大数据等先进架构理念的视图云平台，实现以下业务目标：
1.海量视频接入、资源整合共享
汇聚新建治安监控点和治安卡口点，并具备视频监控、卡口监控以及图像侦查等各类切合公安办案和业务流程的智能化、实战化应用；通过云数据中心和虚拟化等基础设施建设，整合一、二期监控联网管理平台资源以及交警部门的视频监控资源，并使现有监控联网管理平台达到支撑20000路及以上高清视频的系统管理、图像分发和存储能力，系统可以根据后续业务的发展，对各项业务能力进行线性扩展，对各项新业务系统和新服务进行敏捷部署上线；
2.海量资源云存储、高性能、易扩展、易共享、高可靠
新建分布式云存储系统可实现1.）对视频、图片、案事件视图文件的统一存储-满足本期项目所有新增1080P以上6Mbps高清监控点的图像30天不间断存储要求的同时，满足对新增卡口图片90天不间断存储需求，满足对图侦、图综、视图库等业务系统的案事件视图文件存储需求；2.）实现高性能的读写能力以及未来更大容量的平滑扩展能力，从而实现全市所有视频资源的统一存储和管理
调度、并能充分满足视图大数据处理分析的读写性能要求；3.）建设的云存储可在线透明扩展，并可按需配置或增加节点数，自动负载均衡，无性能瓶颈，性能亦随容量增长，能解决传统监控存储方案所存在的管理困难、扩容困难;4.）支持统一命名空间和对象存储机制，实现便于存储服务的共享及资源统一集中管理，解决之前存在的数据共享困难问题，存储即是服务。
3.
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