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某市公安局视频图像信息综合应用平台设计方案Word(446页)

news 2025/7/21 14:41:46

2.1 总体建设任务

为实现对社会治安的动态管控、对违法犯罪的精确打击以及对进出市区人员车辆的监控管理要求，系统通过新建、整合系统资源、利用行业新技术、建成全面覆盖XX市的天网视频监控系统、市县际智能卡口系统、进出市区人员车辆口岸管控系统，通过重点监控场所采用高空瞭望、地面监控、等多种结合方式，对全市进行全面治安防控，XX市公安局视频图像信息综合应用平台工程建设包括以下内容：

1.视频数据共享平台建设

视频数据共享平台对XX市视频监控系统、市县际智能卡口系统、进出市区的人员车辆口岸管控系统等业务系统进行融合，同时与其他公安业务系统进行对接，从业务上将各系统资源进行整合，最终实现全市范围内安防资源的资源共享、集中管理。

视频数据共享平台建设采用分级部署的原则，根据公安业务应用的差异，不同层级部署不同的业务功能模块。

2. 智能视频内容挖掘与分析系统建设

智能视频内容挖掘与分析系统是取前端网络设备的码流进行实时分析，实现对各种行为的分析，主要用于周界防范。其主要功能有越界检测、区域入侵、进入区域、离开区域、徘徊、物品遗留、物品拿取、徘徊检测、人员聚集等规则的判断。一旦目标触发设定的规则，系统会自动发出报警，并联动声音报警，弹图像等各种联动方式提醒监控值班人员。

3.人脸检索系统建设

人脸检索系统就是一套专门针对出入治安卡口的人员进行监控的系统，是视频分析、运动跟踪、人脸检测和识别技术在视频监控领域的全新综合应用。通过在前端部署安装摄像机设卡，对经过卡口的人员进行人脸抓拍。前端摄像机将抓拍到的人脸图片通过计算机网络传输到监控中心的数据库进行数据存储，并与人脸黑名单库进行实时比对，当发现可疑人员时，系统自动发出报警信号，采用多种联动方式通知值班民警。

4.已建视频资源整合

视频资源整合系统将已建视频资源进行整合并接入视频专网，为公安提供更完整的视频图像数据。本系统不但需要整合XX市“天网工程”一期所建视频资源，同时需要整合重点单位、重点场所等社会资源，实现对重点部位的远程监控，既满足了公安机关对视频资源的应用需求。又降低了政府的建设成本。在治安监控覆盖面积得到大幅扩充的同时也增强了广大民众对社会安定的信心。

5.车辆检索系统建设

车辆检索系统是针对出入车辆卡口的各种车辆进行监测的系统，是实现智能视频挖掘与分析、车辆轨迹分析、车辆检测与车特征识别等相关技术在视频领域内的综合应用。通过车辆卡口系统或者后端车辆提取系统将车辆相关的特征数据（车牌/车型/车标/车特征）传入中心，实现重点车辆实时布控，车辆轨迹分析，车辆特征检索查询等，并将结果发送给值班民警。

6.存储系统建设

存储系统采用视频分布式存储技术方式进行视频图像的存储。在各县（区），非结构化视频以及半结化视频进行分布式存储，根据要求，存储时间为30-60天。是在市局，结构化及半结构化视频描述进行集中到市局存储，存储时间根据相关数据的生命周期而定。

7.视频GIS系统建设

视频GIS系统为各个业务的地图展示平台，并实现以下功能：地址查询：通过GIS标准地址库进行地址查询，并在地图上进行标注。路径检索：在GIS系统上实现两个目标地点之间的最短路径查询等功能。拓扑分析：对案发地点周围实现自定义的空间拓扑分析。空间预案制作：基于GIS系统实现空间预案的制作、保持、编辑、浏览等功能。

8.视频安全接入

视频专网内图像信息接入公安信息网，按照《公安信息通信网边界接入平台安全规范（试行）——视频接入部分》等技术规范要求，采用经公安部、国家保密局认可的边界接入设备，实现视频图像信息接入公安机关，安全接入平台主要负责视频专网与公安信息网之间的安全数据传输，保证公安网内的数据安全。

9.智能运维系统建设

智能运维系统是一套智能化故障分析与预警系统，其建设主要内容为：实现对整个网络各个节点和链路的智能化运维管理，包括：

1)实现系统中所有网络设备运行状态实时监测。实现对网络中的所有计算和存储节点健康状态的监测，包括但不限于内存，CPU，线程数量，网络流量，温度等变量的监测。

2)实现系统中前端摄像机视频状态实时监测，其通过对前端设备传回的码流进行解码以及图像质量评估，对视频图像中存在的质量问题进行智能分析、判断和预警。系统采用轮巡的方式，在短时间内对大量的前端设备进行检测。检测内容包括多种视频故障，如清晰度异常（图像模糊），亮度异常（过亮、过暗），偏色，噪声干扰（雪花、条状、滚屏），画面冻结，以及信号丢失，云台失控等。

3)实现系统中网络节点(SNMP)状态实时监测，实现对网络中所有的路由器，交换机光端机等所有支持SNMP的网络设备进行健康心跳监测。

4)实现包括视频在内的大数据存储状态的实时监测，实现整个系统中对数据完整性的实时监测。同时智能运维系统具备智能型运维流程管理，提高运维效率和质量。

10.网络与安全建设

公安视频专网是由公安机关管理使用的专门视频传输网络。公安视频专网的建设依据全国公安图像信息联网共享平台总体架构与国家标准《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/T 28181-2011进行规划。

2.2 总体设计方法

视频图像信息综合应用平台采用大数据的设计理念，融合当下最先进的基于视频内容的智能视觉挖掘技术，实现对视频进行结构化描述功能。系统的总体框架包括如下几个功能系统模块:视图共享系统，视频联网系统，视图库存储系统，视频智能挖掘系统，智能运维系统，以及安全边界模块。

2.3 总体系统架构

系统主要采用分布式计算、大数据技术，构建视频图像信息综合应用平台为各警种提供服务。系统由前端资源、存储资源、计算资源、分析模型、行业应用以及视图共享平台、视频联网平台等部分组成，考虑到需要在视频专网和公安内网分别实现响应的视频图像分析处理，加上区县的社会资源接入平台，系统采用“三网多平台”的架构设计。

系统总体架构设计如下：

三网建设包括各公安业务系统所在的公安信息网、公安建设管理视频所在的图综视频专网以及外部接入各类社会单位的视频所在的社会面资源接入网。

XX市公安局视频图像信息综合应用平台建设视频传输专网，其中，县（区）公安分局到市公安局采用租用运营商带宽方式组网，满足高清晰、高质量视频图像双向传输需求。

多平台是指在公安信息网上运行的扁平可视化指挥平台、鹰眼大数据系统平台、视频图像信息联网平台以及其它应用平台，在视频专网上运行的视频图像信息共享平台以及在社会面资源接入网上运行的社会面资源接入平台。根据XX市实际应用模式，建议共享及联网平台部署在市局，与公安基层单位实战工作有关的指挥、图侦平台应用于区县一级，根据应用角度不同分别部署在视频专网和公安信息网。

1.扁平可视化指挥平台

主要负责提供指挥调度信息资源共享服务，建立联动协作的指挥调度工作机制和流程规范、实现道路监控、社会面监控、车载移动监控等系统数据联动、实现对巡防堵控警力的实时指挥调度、实时动态布防、勤务管理、现场态势分析，满足治安、反恐、制暴、处突等工作中的各类需求。

2.视频图像信息联网平台

主要负责共享平台和其他公安业务系统接入，并提供各警种对视频资源的多样化实战应用，同时针对结构化视频、摘要视频和研判视频分类存储并建立视频图像信息数据库，以方便公安用户对海量图像信息进行关联比对分析。

3.视频图像信息共享平台

主要负责整合各个运营商的治安监控系统、道路监控系统、无线视频监控系统、卡口系统及卡口式电子警察系统等采集的视频图像信息，实现视频图像数据分布式存储及系统状态运行维护，并响应推送卡口图像、人像图像和相关关键视频信息至扁平可视化指挥平台和视频图像信息联网平台。

4.社会面资源接入平台

主要负责接入和汇聚各类重点社会视频监控资源，对其进行统一管理、监看和综合应用，实现社会监控资源有机联网、整合共享。根据接入的对象不同以及建设级别不同可采用设备接入，平台接入等多种接入方式。

5.视频图像内容挖掘与分析计算平台

主要负责从视频图像信息共享支撑平台获取的视频资源进行各种智能化信息的挖掘工作，实现人脸，车辆以及异常行为等相关信息的视频结构化处理，并将挖掘后的结构化/半结构化的数据推送到视频图像信息联网平台，同时进行挖掘后数据的本地化存储。

6.视频图像仓库

视图仓库主要存储挖掘出来的结构化视频数据，标注后的结构化视频以及研判后的结构化视频，根据存储数据类型的不同分为如下几大仓库：人脸图片仓库，人脸特征仓库，车辆信息仓库，异常行为仓库以及事件相关的视频片断仓库。

2.4 系统逻辑架构

视频图像数据的智能化应用是XX市公安局视频图像信息综合应用平台的重要内容。其系统平台通过感知系统前端视频采集基础设施获取数据，由视频枢纽中心进行数据存储管理，并由视频服务中心和视频处理中心结合其他警务信息进行视频图像数据分析、处理、研判，面向全警提供应用服务。系统逻辑框架如下：

1.视频枢纽中心

解决视频资源的汇聚联网问题，依托视频联网平台、共享平台、社会视频接入平台、分布式存储、分布式计算等多种技术手段对不同网络、不同设备技术要求的视频图像资源进行联网共享，并为公安实战提供视频图像信息资源服务。

依托共享支撑平台对不同网络、不同设备技术要求的视频图像资源进行联网共享，并为公安实战提供视频图像信息资源服务。由于视图共享支撑平台需要完成所有的平台与设备的视频接入功能，因此要求其满足高度的设备接入的兼容性，为满足其独立性要求使用独立第三方的方式进行建设，不与任何前端绑定。同时根据当前的现状，由于存在网络瓶颈，需要将计算资源与存储资源进行分布式部署，因此在数据枢纽中心需要进行视频数据挖掘，计算资源以及存储资源的管理功能。

2.视频处理中心

解决视频数据分类整合、关联，结构化分析的问题，围绕公安实战应用的业务需求，对各部门、警种关注的视频图像信息进行整理，筛选出有价值的视频线索或证据，并进行分类存储、动态管理，为各部门业务应用提供信息检索、交换共享等基础数据支撑服务。视频数据处理中心包括人脸图片数据仓库，人脸特征数据仓库，车辆信息数据仓库，异常行为数据仓库以及与相关事件相关的非结构化视频片断数据仓库。视频处理中心在架构设计上要求具备足够的开放性，满足当下与未来所有的视频智能处理方法的融合，具备技术前瞻性。同时视频处理中心具备多种视频处理技术，形成视频处理工具集，满足各种视频图像处理功能。

3.视频服务中心

面向公安实战化应用，解决业务应用的问题，基于总线式应用服务，可灵活扩展侦查、指挥、防控、研判等相关业务应用平台，满足基于统一视频资源下不同业务警种的应用需求。

4.运维管理中心

解决系统运行维护管理的问题，构建一个高效、可靠的运维管理平台，实现对全网内的视频节点/计算节点/存储节点/网络节点进行“全天候、全过程、全方位”的集中监控、集中展现、集中维护，保障视频监控系统发挥最大的应用价值。

XX市视频图像信息综合应用系统采用分布式计算、视频大数据处理技术进行规划设计，建设先进的视频综合应用系统，整合存储资源、计算资源，充分利用视频智能分析功能，为实战应用系统提供视频相关的服务。根据系统总体架构设计，主要建设视频专网和公安信息网内的视图共享平台、联网平台、智能挖掘分析平台、视图存储平台、扁平可视化指挥平台和视图接入平台。

这些平台主要通过以下八大支撑子系统实现：

1.视频存储子系统（部署在市局的视频专网）。

2.视频分布式存储系统（部署在区县的视频专网）。

3.视频图像信息数据仓库子系统（部署在市、区县的公安视频专网和公安信息专网）。

4.智能应用子系统（分别部署在专网和公安网两侧，视频专网内市局与区县分局均部署）。

5.视频应用工具集子系统（部署在市局视频专网和公安信息网）。

6.视频业务应用子系统（扁平化指挥部署在市、区县的公安信息网，视频侦查部署在市局及区县公安信息网）。

7.运维管理子系统（视频专网全网部署）。

8.共享及联网平台分别部署在市局视频专网和公安网。

2.5 技术架构

系统整体技术架构如下：

图像信息综合应用平台具备开放式架构、组件式封装、总线式集成、分布式部署等优良技术特性：

1.开放式架构

图像信息综合应用平台设计开发采用面向服务的SOA架构方法，采用J2EE标准技术框架和实现技术路线，从底层架构设计上保障了应用软件开发结构的科学性和先进性。优越的基础平台，确保了应用软件平台具有良好的扩展性、广泛的适应性、强大的兼容性和可靠的稳定性。确保了软件平台能满足高并发负载的性能要求。确保平台软件能满足用户构建整体信息化大集成的技术要求。

2.组件式封装

组件化封装是实现软件本身“高内聚、低耦合”最有效途径，是优化软件内部结构的基本策略。同时，组建化封装技术是满足面向未来大型、超大型“分布式”环境下的应用系统部署策略的基本前提，是系统支持在SOA标准下为用户实现服务虚拟化（视频存储服务、码流转发服务、解码控制服务等）、构建面向超大型应用系统的技术基础。

3.总线式集成

系统的应用集成采用总线式集成方式，满足基础平台和各类业务应用组合集成的需要。

4.分布式部署

开放灵活的架构和组件化封装的特征，决定了平台软件支持分布式的部署策略，有效了降低了单点故障对系统运行的影响，降低了硬件服务环境的单点负载任务，同时优化系统结构。灵活的组件化配置降低了投资成本和软件开发技术风险，在安全风险、系统性能、技术复杂性等诸多方面具有先天优势。

2.6 部署架构

系统部署过程中采用分布式式架构的方式，其中重要性级别较低的数据进行分局分布式存储，如基本存储数据以及非结构化视频片断数据。重要性级别较高的数据采用市局集中存储进行，如人脸结构化数据仓库，车辆结构化数据仓库以及经过办案人员人工编辑过的视频数据。

其中数据中心部署在市局，分局进行分布式部署。

2.7 计算架构

采用开放平台架构在二级平台和三级平台构建基于IaaS架构的图综平台专属分布式方案。

充分利用分布式计算的优势构建二级平台和三级平台图综系统专属分布式计算架构，为图综系统提供弹性的计算资源管理服务，降低整体基础架构服务的成本。在二级平台和每个三级平台中部署图综系统专属分布式平台，每个分布式计算平台构建两种不同的计算资源池满足图综平台不同业务数据处理的需求。高性能计算资源池部署高CPU 主频、大容量内存和GPU卡的计算资源节点提供HPC业务数据处理服务。通用计算资源池为图综系统通用管理服务提供计算资源。

2.8 存储架构

存储架构采用多级站点的分布式存储架构。分别建立二级平台和三级平台的分布式存储池，提供二级平台和三级平台图综业务系统的所有的数据存储服务。

二级平台存储架构如下图所示：

三级平台存储架构如下图所示：

二级平台和三级平台所有分布式数据存储池提供统一全局命名空间，提供图综平台数据检索服务。每个数据存储池采用横向扩展的架构扩展，通过增加存储节点的方式无缝地扩展存储池的容量和数据吞吐量，单一的存储池必须支持PB级别的容量空间。图综平台的数据业务类型需要在二级平台和三级平台分别构建两种类型的数据存储池：通用数据存储池和归档数据存储池。

通用数据存储池

为视频数据、图片数据提供数据挖掘分析的数据临时存放服务。同时该存储池还要提供结构化数据的存放服务（数据库）。该存储池需要提供高I/O吞吐量，支持高并发持续视频数据流。

归档数据存储池

为采集点的视频数据、图片数据提供数据保护存储服务（不同数据存储时效不同）。同时提供图综平台案件归档数据长期存储服务。