CN103269355B - 智慧天网应用平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧天网应用平台，智慧天网平台采用分层架构，各层之间使用标准的通用协议和接口；它包括采集层、传输层、核心能力层、应用层和客户端；采集层进行视频、音频、图片、数据和报警的采集；传输层为各种数据流提供物理的高质量的传输通道，保证数据流安全可靠的传输；核心能力层实现数据接入、数据处理、系统管理和数据交互。本发明系统内设数据库模块、管理服务模块、智能分析模块、流媒体分发模块、综合评价模块、报警定位模块等多个系统管理能力模块，各模块协同工作，能够自动进行数据接入、数据处理、系统管理和数据交互等过程，实现自动化、智能化监控；能与GIS或PGIS定位相结合，实现事件的快速定位。

Description

智慧天网应用平台

技术领域

本发明涉及一种智慧天网应用平台。

背景技术

天网监控系统是利用设置在大街小巷的大量摄像头组成的监控网络系统，是公安机关打击街面犯罪的一项法宝，是城市治安的坚强后盾，现在各大城市基本上都在运行此套系统。“天网监控系统”是“科技强警”的标志性工程，公安机关通过监控平台，可以对城市各街道辖区的主要道路、重点单位、热点部位进行24小时监控，可有效消除治安隐患，使发现、抓捕街面现行犯罪的水平得到提高。

安防行业监控技术、传输技术、存储技术发展迅速，使得天网监控系统越来越现代化、智能化，现有天网系统还客观存在以下不足：

（1）监控视频图像象素存在提升空间，公安局机关迫切需要更高象素的监控视频图像，以获取更多有效信息；

（2）图像与业务机制结合的应用功能和模式较少，如缺少对主要监控区域的自动归位功能，预置点没有与街面巡逻时间相结合，缺乏对操作人员有效的考核监管手段等。

（3）基于GIS、PGIS地图的图像直观调阅及操作结合探索较少，点位的不断扩展使得这一缺陷日益明显；

（4）对于重点监控区域缺少人流统计、人员聚集检测报警、入侵检测、目标跟踪、物品遗留等智能分析及预警提示功能；

（5）在面对各种应急指挥、抢险救灾等环境中，缺少能机动、灵活部署的视频监控手段。

针对以上存在的却此案，迫切需要从继续扩大覆盖规模和优化应用两个方面出发，不断完善预警、防控、应急、警务工作机制，有效地预防和遏制各类案件的发生，切实提高公安机关驾驭和控制社会治安局势的能力，确保社会治安持续稳定，为社会经济发展护航，提升城市整体防控水平。其主要需要具备以下功能：

（1）利用图像进行侦查辅助，面对海量的视频与图像数据信息，急需一套对图像进行过滤，缩短查阅时间、提高查询效率的工具；

（2）大量前端设备投入使用，因各种原因导致的设备故障不可避免，未能及时发现并排除这些故障，公安用户急需一套能够实时对前端设备工作状态进行分析判断的系统，要求系统能通过自我分析比对，及时发现故障设备及初步判断故障类型，为后期维护提供及时可靠的依据，最大限度的缩短设备故障周期。

（3）随着PGIS技术的发展，公安用户对天网监控与PGIS的有机结合越来越重视，希望能实现各种资源基于PGIS的综合呈现，方便各级指挥人员快速决策指挥。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种系统内设数据库模块、智能分析模块、数据交互模块、流媒体分发模块、综合评价模块、报警定位模块等多个系统管理能力模块，各模块协同工作，能够自动进行数据接入、数据处理、系统管理和数据交互等过程，实现自动化、智能化监控的智慧天网应用平台，本应用平台釆用网络化建设方案，充分考虑网络拓扑的结构合理性，釆用网络化设备，实现预览流畅，管理方便，突破了距离限制。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：智慧天网应用平台，智慧应用天网平台采用分层架构，各层之间使用标准的通用协议和接口；所述的智慧天网应用平台包括采集层、传输层、核心能力层、应用层和客户端：

（1）采集层：采集层包含摄像机、拾音器、DVR、红外探测、车辆卡口或人员卡口设备中的一种或多种，进行视频、音频、图片、数据和报警的采集，为上层的数据处理和交互提供基础数据或预处理数据；

（2）传输层：利用城市光网、3G网络或移动互联网，采用MPLSVPN和WIMAX技术组建智慧天网系统网络，为各种数据流提供物理的高质量的传输通道，保证数据流安全可靠的传输；

（3）核心能力层：实现数据接入、数据处理、系统管理和数据交互，是设备与信息资源的抽象层，它包括接入层、系统管理能力模块群和数据交互层；

接入层：完成对各种硬件的接入，屏蔽各种硬件的控制差别，并接入到应用平台进行管理，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，便于设备信息资源的组织和调度，更好的为应用服务，接入层针对不同网络中的数据提供软、硬件的安全接入保障；

系统管理能力模块群：采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为业务层提供基础服务、管理策略和方法工具，同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源，并通过数据处理模块完成数据的二次处理、转发和业务响应；

数据交互层：在处理层的基础上封装多种应用接口，包括WebService接口、SIP协议接口、HTTP访问接口和RTSP访问接口，允许上层应用方便地进行业务集成，允许用户自行定制各种业务，并且支持第三方业务应用系统利用现有接口进行二次开发；

（4）应用层：呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具，是具体业务的外在体现，应用层通过平台具有的接口，充分利用核心层，进行业务的整合、包装，应用层向用户提供各种业务交互、响应和联动；

（5）客户端：客户端是用户业务的展现窗口和场所，将用户需要的结果直观展现出来，包括应用客户端和平台客户端，应用客户端是用户调取资源、进行操作和实现业务响应的窗口，能够实现多级多用户的分控管理，满足大路数、长时间的图像监控；平台客户端面向系统管理用户，用于平台业务授理、用户开通、查询和帐号初始化工作。

所述的接入层包括城市监控接入单元、网络协议服务器、协议转换服务器、LZTP协议服务器、防火墙和应用接入网关。

所述的系统管理能力模块群包括数据库模块、管理服务模块、智能分析模块、云计算模块、数据交互模块、存储管理模块、流媒体分发模块、综合评价模块、卡口应用模块、语音通讯模块、网管服务模块、报警定位模块、可视指挥模块：

数据库模块:数据库模块是系统的核心，提供除媒体和密钥以外的数据存储和管理服务，数据库管理服务器存储监控系统的核心信息和部分业务信息，能够实现包括设备资源、用户资源、业务资源、权限在内的所有数据存储、备份、编辑和更新等功能；

管理服务模块：管理服务模块实现了设备管理、用户管理、权限管理和日志管理四个方面的业务管理功能，设备管理功能主要包括设备的认证及设备业务参数的设置，用户管理功能主要包括用户的认证及用户组织机构的设置，权限管理功能按照RBAC-DM模型进行设计，中心管理模块是RBAC-DM的一种分布式实现，支持两种信息管理模式：联邦制和集中制；

智能分析模块：智能分析模块主要完成对前端特征行为、特征数据的智能分析；

云计算模块：主要对智慧天网平台中涉及实时数据分析、计算和业务交互的各类数据进行计算处理，面向图像车牌提取和特征数据全网图像搜索服务；

数据交互模块：是管理服务的扩展模块，将中心管理模块的一些外围信息与智慧天网平台数据库、业务UI客户端进行交互，便于中心管理模块的扩展，并且起到分担中心数据库压力的作用；

存储管理模块：用来存储录像文件设备及响应机制管理，包含中心存储和前端存储管理，中心存储需要通过网络来传输录像文件，而前端存储是就地存储，中心存储支持“推”和“拉”两种存储方式，中心存储还进行实时视频存储方案录制、历史视频点播、历史视频下载、视频关键帧预览、用户/监控点磁盘限额，存储磁盘、性能查询；

流媒体分发模块：流媒体分发模块主要功能是将前端生成的视频流和数据进行复制，同时分发给多个不同的访问者；

综合评价模块：完成对智慧天网平台内涉及评价指标的各业务模块和业务数据进行综合评价；

卡口应用模块：卡口应用模块完成两大功能，一是对智慧天网内的前端采集源，通过车辆识别后进行卡口应用，所述的车辆识别包含车辆号牌采集，所述的卡口应用包括用户管理和应用服务，二是提供标准接口，完成对专业卡口的对接服务应用；

语音通讯模块：提供标准接口，完成各种类型的消息数据的通讯，消息类型包括：短信、声讯和邮件，语音通讯模块根据消息类型，采用异步方式推消息数据至短信网关、声讯平台和邮件服务器，通过服务单元最终将消息数据发送至目的用户，各类型消息数据的发送，采用独立线程，互不影响；

网管服务模块：主要用于管理智慧天网平台中的各种设备结点和主机结点的属性、配置、状态、性能和告警。目标设备和主机在网络管理系统内统称为被管理的终端(EndStation)。终端包括：视频服务器(PU)、摄像头(Camera)、呼叫控制服务器(CCS)、网络录像单元(NRU)、视频转移分发单元(VTDU)、中心管理服务器(CMS)和数据库(DB)；网管系统本身包含后台服务器和数据库；

报警定位模块：主要对前端报警信息收集、及时提醒、报警信息进行定位，完成地图的加载和呈现；

可视指挥模块：实现业务与用户业务的汇总信息、及时信息的可视呈现，业务操作响应。

所述的应用层包括指挥∕调查∕维护∕考核模块、GIS或PGIS定位模块、协同工作模块、自动巡查模块、数据监测模块、交通辅助模块和信息发布模块。

本发明的有益效果是：

系统内设数据库模块、管理服务模块、智能分析模块、数据交互模块、存储管理模块、流媒体分发模块、综合评价模块、卡口应用模块、网管服务模块、报警定位模块等多个系统管理能力模块，各模块协同工作，能够自动进行数据接入、数据处理、系统管理和数据交互等过程，实现自动化、智能化监控；

釆用网络化建设方案，充分考虑网络拓扑的结构合理性，釆用网络化设备，实现预览流畅，管理方便，突破距离限制，为以后更大规模的扩容提供良好的基础；

能够自动实现指挥∕调查∕维护∕考核功能，能够与GIS或PGIS定位相结合，实现事件的快速定位，方便公安部门快速准确的到达事件发生地；

采用分布式、网络化的策略实现多监控系统有效接入，能够屏蔽各种硬件的控制差别，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，便于设备信息资源的组织和调度，更好的为应用服务，针对不同网络中的数据，提供软、硬件的安全接入保障，保证数据的完整传输、稳定传输。

附图说明

图1为本发明的应用平台结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，智慧天网应用平台，智慧天网应用平台采用分层架构，各层之间使用标准的通用协议和接口；所述的智慧天网应用平台包括采集层、传输层、核心能力层、应用层和客户端：

（1）采集层：采集层包含摄像机、拾音器、DVR、红外探测、车辆卡口或人员卡口设备中的一种或多种，进行视频、音频、图片、数据和报警的采集，为上层的数据处理和交互提供基础数据或预处理数据；

（2）传输层：利用城市光网、3G网络或移动互联网，采用MPLSVPN和WIMAX技术组建智慧天网系统网络，为各种数据流提供物理的高质量的传输通道，保证数据流安全可靠的传输；

（3）核心能力层：实现数据接入、数据处理、系统管理和数据交互，是设备与信息资源的抽象层，它包括接入层、系统管理能力模块群和数据交互层；

接入层：完成对各种硬件的接入，屏蔽各种硬件的控制差别，并接入到应用平台进行管理，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，便于设备信息资源的组织和调度，更好的为应用服务，接入层针对不同网络中的数据，提供软、硬件的安全接入保障；

系统管理能力模块群：采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为业务层提供基础服务、管理策略和方法工具，同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源，并通过数据处理模块完成数据的二次处理、转发和业务响应；

数据交互层：在处理层的基础上封装多种应用接口，包括WebService接口、SIP协议接口、HTTP访问接口和RTSP访问接口，允许上层应用方便地进行业务集成，允许用户自行定制各种业务，并且支持第三方业务应用系统利用现有接口进行二次开发；

（4）应用层：呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具，是具体业务的外在体现，应用层通过平台具有的接口，充分利用核心层，进行业务的整合、包装，应用层向用户提供各种业务交互、响应和联动；

（5）客户端：客户端是用户业务的展现窗口和场所，将用户需要的结果直观展现出来，包括应用客户端和平台客户端，应用客户端是用户调取资源、进行操作和实现业务响应的窗口，能够实现多级多用户的分控管理，满足大路数、长时间的图像监控；平台客户端面向系统管理用户，用于平台业务授理、用户开通、查询和帐号初始化工作。

所述的接入层包括城市监控接入单元、网络协议服务器、协议转换服务器、LZTP协议服务器、防火墙和应用接入网关。

所述的系统管理能力模块群包括数据库模块、管理服务模块、智能分析模块、云计算模块、数据交互模块、存储管理模块、流媒体分发模块、综合评价模块、卡口应用模块、语音通讯模块、网管服务模块、报警定位模块、可视指挥模块：

数据库模块:数据库模块是系统的核心，提供除媒体和密钥以外的数据存储和管理服务，数据库管理服务器存储监控系统的核心信息和部分业务信息，能够实现包括设备资源、用户资源、业务资源、权限在内的所有数据存储、备份、编辑和更新等功能；

管理服务模块：管理服务模块实现了设备管理、用户管理、权限管理和日志管理四个方面的业务管理功能，设备管理功能主要包括设备的认证及设备业务参数的设置，如：设备的唯一系统ID，IP地址、接入方式、安装地理位置、前端的编码格式、存储周期、存储方式、视频路数、解码器协议、矩阵协议、存储服务器的并发存储和访问视频的路数、分发服务器的并发访问路数等，用户管理功能主要包括用户的认证及用户组织机构的设置，权限管理功能按照RBAC-DM模型进行设计，中心管理模块是RBAC-DM的一种分布式实现，支持两种信息管理模式：联邦制和集中制；

智能分析模块：智能分析模块主要完成对前端特征行为、特征数据的智能分析；

云计算模块：主要对智慧天网平台中涉及实时数据分析、计算和业务交互的各类数据进行计算处理，面向图像车牌提取和特征数据全网图像搜索服务；

数据交互模块：是管理服务的扩展模块，将中心管理模块的一些外围信息（如前端rpu、mpu注册信息，前端摄像头备注信息，平台简称等）与智慧天网平台数据库、业务UI客户端进行交互，便于中心管理模块的扩展，并且起到分担中心数据库压力的作用，

存储管理模块：用来存储录像文件设备及响应机制管理，包含中心存储和前端存储管理，中心存储需要通过网络来传输录像文件，而前端存储是就地存储，中心存储支持“推”和“拉”两种存储方式，中心存储还进行实时视频存储方案录制与历史视频点播、历史视频下载、视频关键帧预览、用户/监控点磁盘限额，存储磁盘、性能查询；

流媒体分发模块：流媒体分发模块主要功能是将前端生成的视频流和数据进行复制，同时分发给多个不同的访问者，是体现智慧天网系统运营级、网络化、智能化、大规模、海量并发的平台特点的一个重要基础功能模块；

综合评价模块：完成对智慧天网平台内涉及评价指标的各业务模块和业务数据进行综合评价；

卡口应用模块：卡口应用模块完成两大功能，一是对智慧天网内的前端采集源，通过车辆识别后进行卡口应用，所述的车辆识别包含车辆号牌采集，所述的卡口应用包括用户管理和应用服务，二是提供标准接口，完成对专业卡口的对接服务应用；

语音通讯模块：提供标准接口，完成各种类型的消息数据的通讯，消息类型包括：短信、声讯和邮件，语音通讯模块根据消息类型，采用异步方式推消息数据至短信网关、声讯平台和邮件服务器，通过服务单元最终将消息数据发送至目的用户，各类型消息数据的发送，采用独立线程，互不影响；

网管服务模块：主要用于管理智慧天网平台中的各种设备结点和主机结点的属性、配置、状态、性能和告警。目标设备和主机在网络管理系统内统称为被管理的终端(EndStation)。终端包括：视频服务器(PU)、摄像头(Camera)、呼叫控制服务器(CCS)、网络录像单元(NRU)、视频转移分发单元(VTDU)、中心管理服务器(CMS)和数据库(DB)；网管系统本身包含后台服务器和数据库；

报警定位模块：主要对前端报警信息收集、及时提醒、报警信息进行定位，完成地图的加载和呈现；

可视指挥模块：实现业务与用户业务的汇总信息、及时信息的可视呈现，业务操作响应。

所述的应用层包括指挥∕调查∕维护∕考核模块、GIS或PGIS定位模块、协同工作模块、自动巡查模块、数据监测模块、交通辅助模块和信息发布模块。

Claims (3)

1.智慧天网应用平台，所述的智慧天网应用平台采用分层架构，各层之间使用标准的通用协议和接口；其特征在于：所述的智慧天网应用平台包括采集层、传输层、核心能力层、应用层和客户端：

（1）采集层：采集层包含摄像机、拾音器、DVR、红外探测、车辆卡口或人员卡口设备中的一种或多种，进行视频、音频、图片、数据和报警的采集，为上层的数据处理和交互提供基础数据或预处理数据；所述的上层包括传输层、核心能力层、应用层和客户端；

（2）传输层：利用城市光网、3G网络或移动互联网，采用MPLSVPN和WIMAX技术组建智慧天网系统网络，为各种数据流提供物理的高质量的传输通道，保证数据流安全可靠的传输；

（3）核心能力层：实现数据接入、数据处理、系统管理和数据交互，是设备与信息资源的抽象层，它包括接入层、系统管理能力模块群和数据交互层；

接入层：完成对各种硬件的接入，屏蔽各种硬件的控制差别，并接入到应用平台进行管理，使用户无需关心所使用的设备和信息资源的具体位置和形态，便于设备信息资源的组织和调度，更好的为应用服务，接入层针对不同网络中的数据提供软、硬件的安全接入保障；

系统管理能力模块群：采用高性能的应用服务器中间件、各种智能引擎和系统管理工具，为业务层提供基础服务、管理策略和方法工具，同时按照所提供的服务来管理、组织和调度设备和信息资源，并通过数据处理模块完成数据的二次处理、转发和业务响应；

所述的系统管理能力模块群包括数据库模块、管理服务模块、智能分析模块、云计算模块、数据交互模块、存储管理模块、流媒体分发模块、综合评价模块、卡口应用模块、语音通讯模块、网管服务模块、报警定位模块、可视指挥模块：

数据库模块:数据库模块是系统的核心，提供除媒体和密钥以外的数据存储和管理服务，数据库管理服务器存储监控系统的核心信息和部分业务信息，能够实现包括设备资源、用户资源、业务资源、权限在内的所有数据存储、备份、编辑和更新功能；

管理服务模块：管理服务模块实现了设备管理、用户管理、权限管理和日志管理四个方面的业务管理功能，设备管理功能主要包括设备的认证及设备业务参数的设置，用户管理功能主要包括用户的认证及用户组织机构的设置，权限管理功能按照RBAC-DM模型进行设计，中心管理模块是RBAC-DM的一种分布式实现，支持两种信息管理模式：联邦制和集中制；

智能分析模块：智能分析模块主要完成对前端特征行为、特征数据的智能分析；

云计算模块：主要对智慧天网平台中涉及实时数据分析、计算和业务交互的各类数据进行计算处理，面向图像车牌提取和特征数据全网图像搜索服务；

数据交互模块：是管理服务的扩展模块，将中心管理模块的一些外围信息与智慧天网平台数据库、业务UI客户端进行交互，便于中心管理模块的扩展，并且起到分担中心数据库压力的作用；

存储管理模块：用来存储录像文件设备及响应机制管理，包含中心存储和前端存储管理，中心存储需要通过网络来传输录像文件，而前端存储是就地存储，中心存储支持“推”和“拉”两种存储方式，中心存储还进行实时视频存储方案录制、历史视频点播、历史视频下载、视频关键帧预览、用户/监控点磁盘限额，存储磁盘、性能查询；

流媒体分发模块：流媒体分发模块主要功能是将前端生成的视频流和数据进行复制，同时分发给多个不同的访问者；

综合评价模块：完成对智慧天网平台内涉及评价指标的各业务模块和业务数据进行综合评价；

卡口应用模块：卡口应用模块完成两大功能，一是对智慧天网内的前端采集源，通过车辆识别后进行卡口应用，所述的车辆识别包含车辆号牌采集，所述的卡口应用包括用户管理和应用服务，二是提供标准接口，完成对专业卡口的对接服务应用；

语音通讯模块：提供标准接口，完成各种类型的消息数据的通讯，消息类型包括：短信、声讯和邮件，语音通讯模块根据消息类型，采用异步方式推消息数据至短信网关、声讯平台和邮件服务器，通过服务单元最终将消息数据发送至目的用户，各类型消息数据的发送采用独立线程，互不影响；

网管服务模块：主要用于管理智慧天网平台中的各种设备结点和主机结点的属性、配置、状态、性能和告警；目标设备和主机在网络管理系统内统称为被管理的终端(EndStation)；终端包括：视频服务器(PU)、摄像头(Camera)、呼叫控制服务器(CCS)、网络录像单元(NRU)、视频转移分发单元(VTDU)、中心管理服务器(CMS)和数据库(DB)；网管系统本身包含后台服务器和数据库；

报警定位模块：主要对前端报警信息收集、及时提醒、报警信息进行定位，完成地图的加载和呈现；

可视指挥模块：实现业务与用户业务的汇总信息、及时信息的可视呈现，业务操作响应；

各模块协同工作，能够自动进行包括数据接入、数据处理、系统管理和数据交互在内的过程，实现自动化、智能化监控；

数据交互层：在处理层的基础上封装多种应用接口，包括WebService接口、SIP协议接口、HTTP访问接口和RTSP访问接口，允许上层应用方便地进行业务集成，允许用户自行定制各种业务，并且支持第三方业务应用系统利用现有接口进行二次开发；

（4）应用层：呈现给用户专业化、个性化的具体业务流程和工具，是具体业务的外在体现，应用层通过平台具有的接口，充分利用核心层，进行业务的整合、包装，应用层向用户提供各种业务交互、响应和联动；

（5）客户端：客户端是用户业务的展现窗口和场所，将用户需要的结果直观展现出来，包括应用客户端和平台客户端，应用客户端是用户调取资源、进行操作和实现业务响应的窗口，能够实现多级多用户的分控管理，满足大路数、长时间的图像监控；平台客户端面向系统管理用户，用于平台业务授理、用户开通、查询和帐号初始化工作。

2.根据权利要求1所述的智慧天网应用平台，其特征在于：所述的接入层包括城市监控接入单元、网络协议服务器、协议转换服务器、LZTP协议服务器、防火墙和应用接入网关。

3.根据权利要求1所述的智慧天网应用平台，其特征在于：所述的应用层包括指挥∕调查∕维护∕考核模块、GIS或PGIS定位模块、协同工作模块、自动巡查模块、数据监测模块、交通辅助模块和信息发布模块。