【正文】 Fax:05328997830 公司網(wǎng)址: 第4章 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 視頻系統(tǒng)概述 建設(shè)需求公共急指揮系統(tǒng)作為組織指揮戰(zhàn)時防空襲，平時防自然災(zāi)害、災(zāi)害事件、人為破壞等公共安全救援技術(shù)支撐的信息平臺建設(shè)，包括了多個方面的子系統(tǒng)。當(dāng)前首先要解決的是信息網(wǎng)絡(luò)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，特別是視頻監(jiān)控系統(tǒng)，要能滿足將災(zāi)害或事件現(xiàn)場的圖像信息實(shí)時地傳遞到指揮中心，為指揮員及指揮機(jī)構(gòu)科學(xué)決策、組織指揮應(yīng)急救援行動提供準(zhǔn)確依據(jù)的功能和作用。 視頻系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)運(yùn)用高技術(shù)手段,建設(shè)青島市重大災(zāi)情應(yīng)急視頻、音頻監(jiān)控指揮系統(tǒng)，將水利防汛、嶗山森林防火、邊防海上1人防、衛(wèi)生等子系統(tǒng)視頻信號接入人防辦信息平臺統(tǒng)一處理后并經(jīng)過物理隔離后將相關(guān)監(jiān)控信息傳送給政府部門，在應(yīng)急指揮中心或領(lǐng)導(dǎo)辦公室里可實(shí)時觀看任意監(jiān)控點(diǎn)的圖像、并可對選定監(jiān)控點(diǎn)的攝像機(jī)進(jìn)行上、下、左、右、放大、縮小的遠(yuǎn)程遙控，供市領(lǐng)導(dǎo)及時迅速地了解各重點(diǎn)疫情/汛情/火災(zāi)/臺風(fēng)地區(qū)的實(shí)時信息，為科學(xué)決策、緊急調(diào)度指揮提供依據(jù)。 視頻系統(tǒng)建設(shè)功能完成災(zāi)情現(xiàn)場圖象傳送，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急調(diào)度指揮：將人防、邊防、水利、嶗山四個部門現(xiàn)有的視頻監(jiān)控信號聯(lián)網(wǎng)，并送入市政府。從而使災(zāi)害事故現(xiàn)場的視頻圖像、災(zāi)情相關(guān)的數(shù)據(jù)等能實(shí)時地傳送給市政府計算機(jī)網(wǎng)，并與政府間實(shí)現(xiàn)實(shí)時通訊，也可以實(shí)現(xiàn)會議電視。具體包括：人防網(wǎng)內(nèi)的任意一臺計算機(jī)經(jīng)授權(quán)均可查看部分或全部監(jiān)控圖像； 嶗山森林防火系統(tǒng)10路圖像中任意切換出4路圖像傳至人防公共安全指揮中心公安邊防海上110系統(tǒng)4路圖像全部實(shí)時傳至人防公共安全指揮中心水利防汛系統(tǒng)2路圖像全部實(shí)時傳至人防公共安全指揮中心軟硬件均可遙控各監(jiān)控點(diǎn)均設(shè)有移動接口完全物理隔離 視頻系統(tǒng)建設(shè)方案 建設(shè)內(nèi)容 實(shí)現(xiàn)人防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)升級及聯(lián)網(wǎng)將人防現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中5套固定監(jiān)控設(shè)備及傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級，凡模擬信號升級為數(shù)字信號，并將全部10套監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。人防目前監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控范圍是：⑴豐合廣場：該點(diǎn)可監(jiān)控市政府、五四廣場及其周邊地區(qū)，該點(diǎn)設(shè)置了一套100倍光學(xué)變焦鏡頭可看清市政府門前人的主要特征。⑵府新大廈：可監(jiān)控香港中路、電視臺、電視塔、市北區(qū)大部分地區(qū)。⑶119消防大樓:可監(jiān)控東西快速路寧夏路部分路段、南京路及市北區(qū)東部、四方區(qū)北部。⑷百盛大樓南：可監(jiān)控火車站及棧橋沿海一帶地區(qū)；⑸面盛大樓北：可監(jiān)控青島港及其周邊地區(qū)；⑹信號山：可監(jiān)控市南區(qū)大部。⑺四方區(qū)政府大樓：可監(jiān)控四方區(qū)中西部地區(qū)，嘉定山、八號碼頭等。⑻四方大酒店：可監(jiān)控長途站附近及其周邊地區(qū)；⑼李滄區(qū)政府大樓：可監(jiān)控李村廣場及其周邊地區(qū)；⑽流亭機(jī)場：可監(jiān)控機(jī)場及其周邊地區(qū)。 實(shí)現(xiàn)與水利防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)青島水利局已建成兩個防汛監(jiān)控點(diǎn)，南村水文站、岔河橡膠壩，姜家莊、崖頭監(jiān)控點(diǎn)在建中。上述4個監(jiān)控點(diǎn)均為青島大沽河流域重點(diǎn)防汛區(qū)，地理位置極為重要。其監(jiān)控到的視頻圖像可提供如下信息；包括河面水位、河床沖刷狀況等信息，可實(shí)時反映大沽河流域汛情。該系統(tǒng)已運(yùn)行4年多，每年汛期市主要領(lǐng)導(dǎo)都要水利局通過該系統(tǒng)了解災(zāi)情指揮調(diào)度。到本期工程為：通過水利局芝泉山中繼站，將南村水文站、岔河橡膠壩兩路監(jiān)控視頻信號以視頻接口方式接入人防平臺 實(shí)現(xiàn)與邊防海上110視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)公安邊防海上110指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)已建成3個固定監(jiān)控點(diǎn)，分別設(shè)在電力大廈頂層，三號碼頭、金都大廈頂層?？杀O(jiān)控奧運(yùn)會帆船賽場、五四廣場、音樂廣場、濱海棧道、團(tuán)島、棧橋、后海、第一海水游泳場等重要場所、地點(diǎn)也可觀察黃島海岸帶。海上110指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)還專門配備了一個移動指揮船，船上設(shè)有128倍視頻實(shí)時傳輸、GPS定位、話音等設(shè)備，可在海岸30海里范圍內(nèi)搜救遇險船只、打擊走私、維護(hù)海上安全，并將現(xiàn)場事件的圖像、話音、數(shù)據(jù)、定位等重要信息在第時間傳回岸上公安邊防指揮中心。該系統(tǒng)2003年11月通過鑒定，并獲省公安廳科技進(jìn)步一等獎，中央電視臺作了專門報道。該系統(tǒng)不僅在打擊海上偷渡、走私、搶劫等犯罪活動中發(fā)揮了重要作用，也是2008奧運(yùn)會海上安全系統(tǒng)的重要組成部分。本期工程為：由邊防局指揮中心將4路視頻中包括海上移動視頻等的任意2路監(jiān)控視頻信號以視頻接口方式接入人防平臺。 實(shí)現(xiàn)與嶗山森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)嶗山森林防火系統(tǒng)已建成十個高分辨率視頻監(jiān)控點(diǎn)，除了覆蓋嶗山2/3地區(qū)外還可監(jiān)控啤酒城、嶗山區(qū)政府、石老人浴場等，該系統(tǒng)已通過鑒定并評為青島市科技進(jìn)步一等獎。由于該系統(tǒng)的啟用，嶗山已近三年未發(fā)生大火。目前由國家科技部已列為國家級重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。本期工程為：通過建工學(xué)院、午山中繼站，將嶗山森林防火系統(tǒng)10路視頻中的任意4路監(jiān)控視頻信號以視頻接口方式接入人防平臺。 實(shí)現(xiàn)視頻信號匯集并與市政府計算機(jī)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)將人防、邊防、水利、嶗山四個部門現(xiàn)有的視頻監(jiān)控信號進(jìn)行匯集，通過光纖實(shí)現(xiàn)與市政府計算機(jī)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)，在市政府指揮中心可隨時查看。具體內(nèi)容：一是在一級指揮平臺設(shè)置2臺網(wǎng)絡(luò)視頻廣播處理器，每臺處理器向網(wǎng)上提供3路高畫面質(zhì)量（6M帶寬DVD質(zhì)量），共6路的實(shí)時視頻監(jiān)控信息。政府網(wǎng)絡(luò)用戶使用計算機(jī)軟件接收觀看。二是在光纖兩端安裝視頻傳輸終端設(shè)備，滿足32路實(shí)時視頻和4路控制信息傳輸，可將視頻監(jiān)控實(shí)時信息送至政府大樓。使用視頻分配器和3216視頻矩陣，可實(shí)現(xiàn)切換顯示和多畫面輸出，送至大屏幕投影顯示。 視頻網(wǎng)絡(luò)方案人防指揮中心與水利防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)、嶗山森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)、青島邊防海上110視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用CDMA/AML微波技術(shù)方案,確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，并在極短的時間內(nèi)完成制定任務(wù)，同時為今后城市公共安全系統(tǒng)的建設(shè)打好基礎(chǔ)。市政府與人防之間采用光纖網(wǎng)絡(luò)。 微波網(wǎng)微波網(wǎng)絡(luò)采用星形和樹型結(jié)構(gòu)見下圖：應(yīng)急指揮中心人防指揮中心邊防海上110系統(tǒng)119大樓監(jiān)控點(diǎn)站水利防汛系統(tǒng)控站青島建工學(xué)院嶗山防火系統(tǒng)控站 光纖網(wǎng)人防指揮中心與應(yīng)急指揮中心之間的光纖為12芯，采用8路數(shù)字視頻光端機(jī)占用2芯傳輸8路視頻監(jiān)控信號，確保應(yīng)急指揮中心可同時觀看八路視頻監(jiān)控信號，并可通過遙控鍵盤實(shí)時遙控遠(yuǎn)端監(jiān)控點(diǎn)的云臺、攝像機(jī)。同時占用4芯光纖傳輸兩路視頻會議電視信號及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)圖如下：人防指揮中心應(yīng)急指揮中心計算機(jī)網(wǎng) 光纖 計算機(jī)網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng) 監(jiān)控網(wǎng) 會議電視 會議電視 第5章 網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)計 一期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的目標(biāo)在青島市公共安全應(yīng)急指揮系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是各子系統(tǒng)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)。在第一期的建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)建成指揮中心的網(wǎng)絡(luò)核心，以及指揮中心與各子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的架構(gòu)。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的要求，指揮中心可以做到物理上統(tǒng)一，但邏輯功能分離。 總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)在一期建設(shè)中，我們建議建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：指揮中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖以兩臺相當(dāng)于Cisco Catalyst 6509交換機(jī)功能的高端設(shè)備作為應(yīng)急指揮中心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的核心交換機(jī)。兩臺交換機(jī)通過四條GE捆綁在一起作Channel互連。分為四個子區(qū)域：(1) 重要服務(wù)器區(qū)(2) 子系統(tǒng)接入?yún)^(qū)(3) 監(jiān)控管理區(qū)(4) 本地接入?yún)^(qū)重要服務(wù)器擺放重要的應(yīng)用服務(wù)器；子系統(tǒng)接入?yún)^(qū)負(fù)責(zé)與各子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的連接；監(jiān)控管理區(qū)放置各監(jiān)控管理的終端監(jiān)視器；本地接入?yún)^(qū)主要提供本地用戶的接入。可以看到，指揮中心的網(wǎng)絡(luò)在物理上是統(tǒng)一的，但在邏輯上可以采取VLAN劃分等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分離。 核心交換機(jī)區(qū)為提高系統(tǒng)的可用性，以兩臺相當(dāng)于Cisco Catalyst 6509交換機(jī)功能的高端設(shè)備為核心交換機(jī)，雙電源，雙交換引擎（Super Engine）可以達(dá)到250G以上的背板帶寬，兩臺6509之間用四根GE光纖做Channel。 服務(wù)器區(qū)服務(wù)器區(qū)擺放重要的應(yīng)用服務(wù)器?？紤]到高可用性的要求，重要的應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)配置兩塊千兆的以太網(wǎng)卡，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口的高可用性。服務(wù)器通過千兆線路直接接到核心交換機(jī)上。 子系統(tǒng)接入?yún)^(qū)子系統(tǒng)接入?yún)^(qū)主要由帶防火墻功能的多臺路由器構(gòu)成，它們各自通過兩條100M以太線路與兩臺核心交換機(jī)分別相連，這樣，即使一臺核心交換機(jī)出了問題，完全不能工作，網(wǎng)絡(luò)也可以通過路由協(xié)議切換到正常工作的核心交換機(jī)上繼續(xù)工作，提高了系統(tǒng)的可用性。各子系統(tǒng)接入路由器通過2M DDN專線分別與各子系統(tǒng)相連。利用路由器提供相應(yīng)的防火墻功能。這樣可以減少單獨(dú)購買防火墻的投資，并且便于管理。出于特殊安全考慮，各個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可能需要實(shí)現(xiàn)物理隔離。按照指揮大廳基礎(chǔ)設(shè)計的要求，指揮室內(nèi)每一個業(yè)務(wù)子系統(tǒng)都有對應(yīng)的控制終端。針對有物理隔離安全要求的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，可以將對應(yīng)該系統(tǒng)的路由器與控制終端連接，而不與核心交換機(jī)連接。 監(jiān)控管理區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)選用中檔交換機(jī)作為匯聚交換機(jī)，雙電源，雙交換引擎（Super Engine），可達(dá)到60G以上的背板帶寬。監(jiān)控管理區(qū)的匯聚交換機(jī)通過兩條千兆光纖鏈路分別接到兩臺核心交換機(jī)上。城市應(yīng)急指揮系統(tǒng)的監(jiān)控終端或小型的管理服務(wù)器可以與此匯聚交換機(jī)相連。連接可以使用100M以太網(wǎng)線路。為了實(shí)現(xiàn)不同監(jiān)控管理系統(tǒng)的邏輯區(qū)分，可以在交換機(jī)上劃分不同的VLAN。 本地接入?yún)^(qū)考慮到指揮中心會有日常的用戶維護(hù)接入，選用中檔交換機(jī)作為用戶接入交換機(jī)，進(jìn)行本地用戶接入。本地接入交換機(jī)通過兩條千兆光纖鏈路分別與兩臺核心交換機(jī)相連，作為高可用性的保障之一。 其它考慮 IP地址規(guī)劃建議整個城市應(yīng)急系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺的IP地址范圍進(jìn)行由市政務(wù)網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。然后根據(jù)連接不同子系統(tǒng)劃分成不同的子網(wǎng)，在子網(wǎng)內(nèi)部指定相應(yīng)的重要服務(wù)器的地址，然后由各子系統(tǒng)與城市應(yīng)急系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相連接的防火墻，將其內(nèi)部對應(yīng)的重要服務(wù)器的IP地址，靜態(tài)地翻譯到這些指定的重要服務(wù)器IP地址。 NAT的配置建議在各子系統(tǒng)出口處配置由各子系統(tǒng)管理的防火墻，靜態(tài)地址翻譯就在這里進(jìn)行。這樣可以使各子系統(tǒng)內(nèi)部的IP地址分配對城市應(yīng)急系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)保密，提高安全性。簡化管理。 安全訪問控制標(biāo)準(zhǔn)安全訪問控制分別在各子系統(tǒng)的防火墻，以及子系統(tǒng)接入路由器上的IOS防火墻上進(jìn)行配置。在各子系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理的防火墻上，主要完成地址的靜態(tài)翻譯（NAT）和各子系統(tǒng)對本系統(tǒng)的限制訪問策略；而在城市應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的IOS防火墻上，主要配置對城市應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)和限制訪問的策略。對于有特殊安全要求的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，可以做到物理隔離。該子系統(tǒng)的局域網(wǎng)不與核心交換機(jī)相連，而是直接連接相應(yīng)的控制終端。在控制終端上也可以采用隔離卡等設(shè)備加強(qiáng)安全控制。第6章 數(shù)據(jù)中心設(shè)計 服務(wù)器多層結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計原則在設(shè)計中，我們有兩個原則是非常必要需要采用的，即： 可擴(kuò)展性原則單機(jī)可展性即設(shè)備升級的余地，系統(tǒng)采用的每一臺主機(jī)，都具備良好的擴(kuò)展性。特別是系統(tǒng)硬件具備平衡的設(shè)計，各主要組成部分（CPU，內(nèi)存，I/O）可以按照應(yīng)用的需要相對獨(dú)立地升級，而不互相牽制。另外，高性能的主機(jī)還應(yīng)該具備網(wǎng)絡(luò)接口的Trunking，即將幾個物理網(wǎng)絡(luò)通道合成一個高帶寬的邏輯網(wǎng)絡(luò)通道的冗余擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。群集可擴(kuò)展性一個方案中，使用了群集的設(shè)計，其目的就是負(fù)載均衡、冗余、可靠性和可擴(kuò)展性。在群集中增加一臺新的機(jī)器，結(jié)合系統(tǒng)級高可用群集的配置，由并行數(shù)據(jù)庫自行調(diào)整處理任務(wù)的分布。高可靠性設(shè)計對于關(guān)鍵應(yīng)用來說，高可靠性的要求是不言而諭的。在總體方案設(shè)計中，我們始終將系統(tǒng)的高可靠性設(shè)計放在首先考慮的位置，系統(tǒng)的高可靠可用性，也即系統(tǒng)能否提供高度持續(xù)不間斷的用戶服務(wù)能力，是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵所在。 功能分區(qū)原則我們建議參考我們的功能分區(qū)的數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)來設(shè)計服務(wù)器集群，并配合應(yīng)用的三層或多層架構(gòu)體系，構(gòu)建一個強(qiáng)健的數(shù)據(jù)中心核心。功能分區(qū)的原則是：(1) 應(yīng)用區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)分離(2) 管理區(qū)與核心區(qū)分離(3) 應(yīng)用區(qū)與管理區(qū)的應(yīng)用服務(wù)器功能單一獨(dú)立，避免一個服務(wù)器上運(yùn)行多種應(yīng)用而導(dǎo)致的應(yīng)用混亂和互相影響(4) 各個分區(qū)之間通過核心交換機(jī)的VLAN劃分進(jìn)行隔離，必要的分區(qū)之間增加防火墻進(jìn)行安全控制 數(shù)據(jù)庫區(qū)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫區(qū)分為以下幾類應(yīng)用：(1) 指揮系統(tǒng)使用的OLTP類的數(shù)據(jù)庫(2) 報表和GIS輔助決策系統(tǒng)以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)使用的數(shù)據(jù)庫因此，在設(shè)計上，我們也要分別考慮這兩種不同的設(shè)計。由于應(yīng)急指揮中心的特點(diǎn)是在指揮時的高并發(fā)、高流量，對系統(tǒng)的反應(yīng)速度要求很高，因此，數(shù)據(jù)庫的OLTP值都需要很高。假設(shè)會商期間，要求數(shù)據(jù)的更新能力達(dá)到分鐘級，那么，對網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫的要求就非常高。假設(shè)數(shù)據(jù)到來時，以分鐘級進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，更新的數(shù)據(jù)又涉及到在存儲部分的多個表結(jié)構(gòu)，那么，該數(shù)據(jù)庫的TPCC值應(yīng)該達(dá)到峰值40,000tpmc以上，滿配擴(kuò)展應(yīng)該增加一倍，達(dá)到80,000tpmc。目前大部分GIS系統(tǒng)都是運(yùn)行在Windows平臺上的，他們要求數(shù)據(jù)庫配置有空間spatial選項(xiàng)。對GIS來看，它的查詢和計算要求非常高，因此，需要增加GIS數(shù)據(jù)庫的CPU和內(nèi)存空間。OLTP的指揮調(diào)度系統(tǒng)的特點(diǎn)是訪問頻繁，要求反應(yīng)速度高，但更新的數(shù)據(jù)量相對不大。為了避免這種長時間，穩(wěn)定型的數(shù)據(jù)流被高并發(fā)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行干擾，我們建議選用TPMC值在20,000左右的服務(wù)器作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。從投資的角度考慮，我們建議GIS數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫采用同一套硬件設(shè)備，指揮調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用一套單獨(dú)的設(shè)備。兩套設(shè)備都各自有自己的DBMS運(yùn)行。兩套設(shè)備都采用HA技術(shù)進(jìn)行搭建，并可以進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展。用示意圖可以表示如下：在服務(wù)器技術(shù)上，我們有以下建議：(1) GIS/網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用商用UNIX服務(wù)器；(2) 指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用商用UNIX服務(wù)器；(3) 數(shù)據(jù)庫的HA軟件應(yīng)該能夠和服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫/SAN良好互聯(lián)(4) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上需要安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)庫的健康運(yùn)行(5) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上需要運(yùn)行相應(yīng)的備份代理，保障數(shù)據(jù)