CN111818310A - 公共安全管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了公共安全管理平台，包括云端模块、中间软件服务模块和应用管理模块；所述云端模块包括云计算资源子模块、云存储资源子模块、云管理资源子模块和云服务资源子模块；所述中间软件服务模块包括数据过程服务子模块、公共管理服务子模块和AI智能服务子模块；所述应用管理模块包括环境监管子模块、安全生产子模块、机构安保子模块和指挥调度子模块。本发明对多级社会视频数据进行统一管理、监看和综合应用，实现社会监控资源有机联网、整合共享，最大限度发挥各类社会视频监控资源的应用效能，发挥规模效应，降低基础建设成本，充分利用视频资源，本平台便捷实用，高并发且安全高效，多源接入无缝对接，多场景支持且快速迭代。
Description
技术领域
本发明涉及安全管理技术领域，尤其涉及公共安全管理平台。
背景技术
随着社会的发展，公共安全能力已逐渐开始摆脱过去单平台，信息孤岛的模式，开始按照统一规划、统一标准、分步实施、统一接入的原则，建设省、市、县(区、市)多级社会视频数据接入平台，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，最大限度发挥各类社会视频监控资源的应用效能，发挥规模效应，降低基础建设成本，达到充分利用视频资源的目标。基于上述的社会需求，开发了公共安全能力整合平台。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种公共安全管理平台，对多级社会视频数据进行统一管理、监看和综合应用，实现社会监控资源有机联网、整合共享，最大限度发挥各类社会视频监控资源的应用效能，发挥规模效应，降低基础建设成本，充分利用视频资源，本平台便捷实用，高并发且安全高效，多源接入无缝对接，多场景支持且快速迭代。
公共安全管理平台，包括云端模块、中间软件服务模块和应用管理模块；所述云端模块包括云计算资源子模块、云存储资源子模块、云管理资源子模块和云服务资源子模块；所述中间软件服务模块包括数据过程服务子模块、公共管理服务子模块和AI智能服务子模块；所述应用管理模块包括环境监管子模块、安全生产子模块、机构安保子模块和指挥调度子模块；所述云端模块用于平台的部署以及为平台管理提供基础能力；
所述中间软件服务模块用于提供软件服务；
所述应用管理模块用于实现实际项目功能。
进一步的，环境监管子模块包括实时监控和历史回放；所述安全生产子模块包括政策发布和报警流转；所述机构安保子模块包括预案处置和智能追踪；所述指挥调度子模块包括实时对讲和广播通知。
进一步的，数据过程服务子模块包括设备接入服务、数据采集服务、数据分发服务和数据存储服务；所述公共管理服务子模块包括任务调度服务、运维保障服务、资源管理服务和权限管控服务；所述AI智能服务子模块包括人脸结构化服务、智能报警服务、车辆识别服务和特征提取比对服务。
进一步的，特征提取采用具有不同特征提取层结构的特征提取算法：
特征提取层由两个相对独立的子卷积网络组成，输入图片大小，包含6个卷积层和6个池化层，识别分类层采用全连接，最后用softmax函数判断分类；
特征比对利用神经网络学习高度抽象的人脸特征，然后将特征表示为特征向量，通过比较特征向量之间的欧式距离来判定两张照片是否是同一个人。
进一步的，数据存储采用智能存储系统，包括接入服务器、转码服务器、用户端、中心服务器、国际网关服务器和存储服务器。
进一步的，还包括负载均衡模块，用于分配负载，包括信令负载均衡子模块和媒体服务负载均衡子模块。
本发明的有益效果：对多级社会视频数据进行统一管理、监看和综合应用，实现社会监控资源有机联网、整合共享，最大限度发挥各类社会视频监控资源的应用效能，发挥规模效应，降低基础建设成本，充分利用视频资源，本平台便捷实用，高并发且安全高效，多源接入无缝对接，多场景支持且快速迭代。
附图说明
图1是本发明系统结构框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，公共安全管理平台，包括云端模块、中间软件服务模块和应用管理模块；所述云端模块包括云计算资源子模块、云存储资源子模块、云管理资源子模块和云服务资源子模块；所述中间软件服务模块包括数据过程服务子模块、公共管理服务子模块和AI智能服务子模块；所述应用管理模块包括环境监管子模块、安全生产子模块、机构安保子模块和指挥调度子模块；
所述云端模块用于平台的部署以及为平台管理提供基础能力；
所述中间软件服务模块用于提供软件服务；
所述应用管理模块用于实现实际项目功能。
环境监管子模块包括实时监控和历史回放；所述安全生产子模块包括政策发布和报警流转；所述机构安保子模块包括预案处置和智能追踪；所述指挥调度子模块包括实时对讲和广播通知。
数据过程服务子模块包括设备接入服务、数据采集服务、数据分发服务和数据存储服务；所述公共管理服务子模块包括任务调度服务、运维保障服务、资源管理服务和权限管控服务；所述AI智能服务子模块包括人脸结构化服务、智能报警服务、车辆识别服务和特征提取比对服务。
特征提取层由两个相对独立的子卷积网络组成，输入图片大小51×43，包含6个卷积层(C1、C2、C5、C6、C9、C10)和6个池化层(S3、S4、S7、S8、S11、S12)，识别分类层(F13、F14)采用全连接，最后用softmax函数判断分类。
6个卷积层分别为C1、C2、C5、C6、C9、C10，6个池化层分别为S3、S4、S7、S8、S11、S12，识别分类层分别为F13、F14。
卷积层C1有20个4×4大小的卷积核，有20个不同的特征映射，C1的大小是48×40×20；卷积层C2有20个8×8大小的卷积核，有20个不同的特征映射，C2的大小是44×36×20；池化层对C1的每个2×2的区域取最大值，大小为24×20×20；池化层S4对C2的每个2×2的区域取最大值，大小为22×18×20。
卷积层C5对3×3卷积核采用S3进行卷积运算，特征取40个，大小为22×18×40，卷积层C6对S4进行卷积运算，卷积核大小是5×5，特征取40个，大小为18×14×40；池化层S7用2×2的窗口取最大值对C5进行采样池化，所得大小为11×9×40；池化层S8对C6进行采样，同样取2×2的窗口最大值池化，所得大小为9×7×40。
卷积层C9和C10采用对2×2的卷积核分别对S7和S8进行卷积运算，特征都为60个，大小分别为10×8×60和8×6×60；池化层S11和Sl2采用2×2的窗口最大值池化分别对C9和C10进行下采样，所得大小分别为5×4×60和4×3×60。
识别分类层F14和F13采用全连接，F13的输入来自S3、S4、S7、S8、S11、S12，计算公式为：
用softmax函数表示F14的输出，公式为：xi＝wix'+b，
特征比对利用神经网络学习高度抽象的人脸特征，然后将特征表示为特征向量，通过比较特征向量之间的欧式距离来判定两张照片是否是同一个人。
数据存储采用智能存储系统，包括接入服务器、转码服务器、用户端、中心服务器、国际网关服务器和存储服务器。所述接入服务器通过私有协议和用户端及转码服务器通信，所述转码服务器通过通用协议和用户端通信，所述中心服务器通过HTTP协议和用户端通信，所述接入服务器通过HTTP协议和中心服务器通信，所述国际网关服务器通过私有协议和接入服务器通信；
存储服务器从前端监控设备或者国标设备拉去摄像头音视频数据，并将音视频数据进行存储；
中心服务器承担所有基于HTTP协议的全部业务。
存储服务器还提供前端设备音视频流给接入服务器。
中心服务器还负责用户上下线、告警信息的实时消息推送。
中心服务器还用于配置功能职责，中心服务器在WEB端还需对存储服务器和智能应用平台进行配置。
还包括AI服务器，中心服务器向接入服务器和AI服务器提供告警相关接口，当通过接入服务器接入的物联设备、AI服务器开启事件检测的Smart摄像头或对接的智能应用平台发生告警时，调用中心服务器对应HTTP接口，将告警信息通知给中心服务器。
存储服务器还上报性能状态以及运行状态给中心服务器。
存储服务器包括多个存储管理节点，存储管理节点用于摄像头添加、删除，录像启动、停止，录像规则管理，录像周期管理。
该智能存储系统具有以下特点：
1)支持多种存储设备或存储系统
支持包括IP SAN，NAS，NFS，SAMBA，本地文件系统等文件系统。
支持包括ceph在内的分布式云存储。
2)多种存储可以同时共存
存储系统采用多网关技术，每个网关可以对接一种存储设备，多网关同时存在。
3)支持按周期和定时录像
录像支持按照录像天数。
录像支持按周进行录像，可以指定周内某段时间录像，可以指定多段时间。
4)支持多存储节点部署
支持多存储节点部署，每个节点单独运行。不同的摄像头可以指定在具体某个节点。
5)支持状态预警
在运行过程中，定时想中心管理服务器上报运行状态，包括cpu、内存、数据库访问状态，文件写入状态统计等信息。中心管理服务器通过告警服务器通知具体的运维人员。
在本实施例中，智能存储系统在OSD列表中，利用CRUSH算法根据权重以及随机数Draw选择OSD，根据CRUSH映射包含的osd列表、用于将设备聚合到物理位置的“bucket”列表，以及规则列表，告诉CRUSH应该如何复制Ceph集群池中的数据。
基于crush算法的智能存储系统能够实现：
1.数据均匀分布，保证数据在均匀的分布在存储设备上，各存储设备使用率一致。
2.负载均衡，保证各个存储节点服务器负载均衡。
3.灵活支持集群的扩容和缩容，无论是添加或者删除存储设备，都能最小化数据迁移。
支持大规模集群，消除因几种存储元数据而可能的单点失败。
还包括负载均衡模块，用于分配负载，包括信令负载均衡子模块和媒体服务负载均衡子模块。均衡负载的具体方法为：S1：判断服务对象，若服务对象单次数据量较小，请求频繁，并发要求高则进入步骤S2，若服务对象数据流量大，交互过程少，对网络要求高则进入步骤S3；
S2：采用信令负载均衡方法；
S3：采用媒体服务负载均衡方法。
信令服务主要服务于单次数据量较小，请求频繁，并发要求高的场景，如HTTP服务，SIP信令服务，对于该类型的服务采用最少连接+最快模式即观察者模式进行负载均衡。同时为保障其高可用性，还需在硬件层面进行双备或多备结构，以确保在服务器宕机时提供高效稳定服务。
由用户发起访问，通过路由器访问到路由网关主备服务器，然后通过路由网关根据算法分配信令服务，并返回分配处理服务器地址结果。
双路由或多路由网关之间有心跳进行保活，如果出现主路由设备节点故障，那么备用路由节点将通过浮动IP进行工作接管。以确保服务不中断。
在路由节点与服务之间有状态上报机制，上报内容包含连接数，响应速度，性能参数(CPU、内存、网络等)，通过这些信息路由节点进行判断，然后分配该任务落到具体的较空闲的服务器上进行处理。
通过以上内容完成信令服务的负载均衡和高可用性。
媒体服务特点在于数据流量大，交互过程少，对网络要求高。单机处理能力有限的特点，针对该类型的服务简单采用观察者模式进行负载均衡不足以满足数据的稳定高效传输。
由用户发起访问，通过路由器访问到路由网关主备服务器，然后通过路由网关根据算法分配媒体服务，并返回分配处理服务器地址结果。
双路由或多路由网关之间有心跳进行保活，如果出现主路由设备节点故障，那么备用路由节点将通过浮动IP进行工作接管。以确保服务不中断。
媒体服务器根据请求拉取到数据流之后，通过CDN信息，将数据分发给客户端的同时同步信息给所有的CDN节点，但是并不进行数据分发，以方便后访问者能快速访问到数据。
后访问者通过网关访问数据流时，网关根据媒体服务的状态信息分配服务，如果服务分配到取流服务器上，那么则直接返回该服务正常取流即可，如果取流服务器负载较高，那么分配的其他服务器进行服务，这个时候分配的服务器就需要向取流节点进行取流再分发。以保障数据源头只有一路数据，降低对原始设备的负载。同时均衡所有节点负载。
如果有一个路由节点出现故障，处理方式和信令方式一致。
如果媒体服务节点出现故障，那么该服务上的取流信息将及时通过路由节点分配到其他节点，并通知用户取流位置发生变化，立即进行取流变更，以确保流信息不会出现中断。如果只是分发节点出现故障，则只需要通知用户取流位置变化，重新从新地址取流即可。
在本实施例中，提出的公共安全管理平台，对多级社会视频数据进行统一管理、监看和综合应用，实现社会监控资源有机联网、整合共享，最大限度发挥各类社会视频监控资源的应用效能，发挥规模效应，降低基础建设成本，充分利用视频资源，本平台便捷实用，高并发且安全高效，多源接入无缝对接，多场景支持且快速迭代。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.公共安全管理平台，其特征在于，包括云端模块、中间软件服务模块和应用管理模块；所述云端模块包括云计算资源子模块、云存储资源子模块、云管理资源子模块和云服务资源子模块；所述中间软件服务模块包括数据过程服务子模块、公共管理服务子模块和AI智能服务子模块；所述应用管理模块包括环境监管子模块、安全生产子模块、机构安保子模块和指挥调度子模块；
所述云端模块用于平台的部署以及为平台管理提供基础能力；
所述中间软件服务模块用于提供软件服务；
所述应用管理模块用于实现实际项目功能。
2.根据权利要求1所述的公共安全管理平台，其特征在于，所述环境监管子模块包括实时监控和历史回放；所述安全生产子模块包括政策发布和报警流转；所述机构安保子模块包括预案处置和智能追踪；所述指挥调度子模块包括实时对讲和广播通知。
3.根据权利要求1所述的公共安全管理平台，其特征在于，所述数据过程服务子模块包括设备接入服务、数据采集服务、数据分发服务和数据存储服务；所述公共管理服务子模块包括任务调度服务、运维保障服务、资源管理服务和权限管控服务；所述AI智能服务子模块包括人脸结构化服务、智能报警服务、车辆识别服务和特征提取比对服务。
4.根据权利要求3所述的公共安全管理平台，其特征在于，特征提取采用具有不同特征提取层结构的特征提取算法：
特征提取层由两个相对独立的子卷积网络组成，输入图片大小，包含6个卷积层和 6个池化层，识别分类层采用全连接，最后用softmax函数判断分类；
特征比对利用神经网络学习高度抽象的人脸特征，然后将特征表示为特征向量，通过比较特征向量之间的欧式距离来判定两张照片是否是同一个人。
5.根据权利要求3所述的公共安全管理平台，其特征在于，所述数据存储采用智能存储系统，包括接入服务器、转码服务器、用户端、中心服务器、国际网关服务器和存储服务器。
6.根据权利要求1所述的公共安全管理平台，其特征在于，还包括负载均衡模块，用于分配负载，包括信令负载均衡子模块和媒体服务负载均衡子模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201023 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |