【世博IT魔方】多园区广域联网监控助力上海世博

网络
随着网络监控应用范围的逐步扩大,许多行业及一些跨地域大型企业对监控的需求已经不仅仅满足于本地联网监控,而是在原有本地联网监控基础上,要求进行省级乃至全国范围内跨区域的联网监控。

在下属企业或下级单位的本地园区系统建设初具规模时,无论是大型全国性企业,还是纵向性比较强的行业,大范围的多园区联网监控都将是后续要面临的重要课题。针对这样涉及到多个层面的复杂系统,提炼并实现一个先进、实用的联网应用模型是很有必要的。在本届上海世博中多园区的广域联网监控就起到了很大的作用。

典型的多园区联网监控应用场景

随着网络监控应用范围的逐步扩大,许多行业及一些跨地域大型企业对监控的需求已经不仅仅满足于本地联网监控,而是在原有本地联网监控基础上,要求进行省级乃至全国范围内跨区域的联网监控。

应用场景一:某些全国性的大企业,如石油公司、烟草集团等,在全国各地都有大量的分公司,这些分公司各自都有相对比较完整的监控系统,总公司通过统一的监控指挥中心,利用公司的广域办公网传输线路,将各地的监控图像共享进来,在总公司或省级分公司层面进行共享调用。

应用场景二:一些专业的纵向行业领域,如监狱,目前各地的监狱都在加强狱政系统中的视频监控,以提升安保水平及推进大安防系统的建设,在各监狱的监控系统建设完成后,监狱管理局希望能够通过专用线路把下属各监狱图像上收、实时查看,同时对一些重要的监控点能够进行上级备份。

应用场景三:目前中小学安全防范问题已经成为公共安全防范的重点,在加强警力,提高人防强度的同时,也需要技防的配套辅助。一方面各个中小学需要建设自身的视频监控系统,另一方面,区/县级、市级的教委、省级的教育厅等上级机构及公安部门都需要能够联网看到各个学校重要区域的安全监控点,以便监督现场情况,及时处理。

上面提到的几种应用场景都是典型的多园区联网监控应用,在这些应用中,各个下属园区或子园区具备相对独立、自治的监控系统,上级监控中心的监控系统需要通过网络将不同的园区图像跨越空间进行上收,并实现图像的调度管理、回放控制。

多园区广域联网监控的功能及技术要求

多园区的广域联网监控,实际上就是要完成园区监控的多级多域互联,需要满足如下功能及技术要求:

支持标准协议

各园区视频监控系统采用的技术架构与标准可能各不相同,这些不同既包括设备的控制信令,也包括视频图像的编码与图像的存储方式等。例如,视频编码可以采取MPEG2、MPEG4、H.264等格式,控制信令有私有的,也有标准的。因此在不同系统的互联互通中应该使用统一的通信控制协议,来实现视频资源的充分共享。

多级系统级联

多园区上下级监控系统互连,要能够实现监控系统平台逐级向上注册,并进行资源目录发布、共享,从而实现在最上层系统统一整合的功能。此外,上级监控中心要能够调阅、控制所有下级园区的监控图像及录像。

跨域的权限管理及业务

在上级的监控中心,所有下级园区的监控资源统一整合,但各个不同的使用部门依据自身的权限可实现对管辖范围内监控点的管理。

多园区的广域联网监控模型实现

从技术的角度分析,无论是全国性大企业的分公司多园区监控联网、省级多个监狱的图像上收,还是中小学安全防范系统的逐级监控,其应用场景的模型是基本一致的:即各个相互独立自治的园区子监控系统,利用广域网络进行传输,通过一套统一的体系架构,实现多园区监控系统的图像联网共享。如图1所示。

 

 

这样的模型有以下特点:

1.下级园区系统独立自治

每一个下级园区都是一个独立完整的视频监控系统,具备单独的监控中心、监控管理平台、传输系统、存储设备、前端编码及后端解码设备,完成本园区内所有视频监控点的调度、管理。

2.监控系统间多级互联

多级监控系统间要实现资源的共享及授权使用。由于各子系统独立建设,可能采用不同的实现技术,因此在监控系统间级联的时候,需要解决多厂商系统兼容的问题。目前的实现方式有:

1)上级监控平台分别兼容所有不同品牌的下级平台。

此种方式的核心是各园区系统的下级监控平台开放自己的SDK接口,由上级监控平台按照这些SDK接口分别对下级监控平台进行兼容适配,完成全网图像资源的整合。这种方式的好处是实现了全网基于监控平台的数字互通,不足之处是后期各地新建的监控系统,上级平台均需要随之跟进,按照其提供的接口进行开发,并且由于没有标准的规范制约,互通系统之间的接口可变性大,可能需要上级平台进行持续性开发和维护。

2)上、下级园区监控系统采用统一的标准互通协议实现联网。

要求系统间的互联整合使用统一的控制信令,例如使用统一的SIP信令作为控制信令进行协议互通。标准中规定联网过程中的控制命令和视频数据的传输和转换,所有这些实现都基于标准的SIP协议实现。

多级系统的互联需要在控制信令和媒体流两个层面都能够完成互通,以上两种实现方式是针对控制信令进行协议互通的解决方案,其中,以统一的监控平台互通协议为基础的联网方式是未来的发展方向和趋势。在当前的实际应用环境下,如果条件不足,也可以先使用SDK兼容的方式进行过渡。同时受业界视频编码标准限制,目前不同厂商间的产品无法在媒体流层面实现硬件级的互编互解。在媒体编解码层面上,可以采取使用各厂家解码控件进行软解码的方式来实现。

3.全网资源统一管理

多园区的监控系统要实现广域互联,所有监控点图像资源必须进行统一标识,全网图像资源及用户资源统一制定编码及命名。通过统一的编码,全网监控资源都具备一个唯一的标识,从而为图像资源的统一管理提供基础。

4.跨域业务处理

监控系统的本质是要实现视频图像资源的“看、控、存、管、用”,传统上考虑这些问题都是从单园区本地监控的角度来出发,当我们把联网监控的范畴延伸到跨广域的多园区互联时,就要求系统能够从全局而不只是从单个园区的角度来实现跨越空间的全局“看、控、存、管、用”。

多级监控系统间互联的时候,需要有权限的共享通信机制,由于每个园区监控系统的用户权限要求各有不同,多园区监控系统应可相互检索到各自平台的授权用户信息,互联平台之间可通过权限设置实现资源的共享。

5.广域网络线路连接

园区间的广域承载网络用于承载跨域的图像视频数据流,可以是专网(企业内网、VPN网络),也可以是公网(互联网),由此会分化出两类不同的方案。基于专网和基于公网实现联网最本质的区别在于公网和专网不同的拓扑设计原则。公网的典型特征是业务的随机性和非控性,互联网和电话网都是典型的公网。

而专网的典型特征是业务模型相对稳定、可控,大多数企业内网都是专网模式。视频监控业务作为企业、学校、政府机关内部专用的一种业务,其业务本身是不对外共享的,因此基于专网承载的联网监控是比较合适的模型,如同目前绝大多数企业网络是内部专网网络而非构建于互联网一样。

6.干线管理

多园区之间的广域网络带宽往往是有限的,因此要求互联的园区监控系统间支持用户接入能力的协商及管理,包括监控平台间媒体流量的管理、媒体流数量限制,并可实现管理用户对跨域系统媒体流的强制撤线和提示管理。

基于IMOS构建的H3C跨园区联网监控方案

基于IMOS构建的H3C跨园区联网监控方案采用先进的模块化软件设计技术及IMS软件架构,满足分级分域的多园区监控联网方式。根据需要,整个联网监控系统中的园区子系统可被划分为最大7级、每级128个域的级联架构,各级监控点可呈树型组网,对应某一级行政区划的各种设备都归属在一个域下,每个域可以有自己的管理员和操作员。授权用户可在多域联网系统中实现跨域的监控点资源访问、控制和录像检索。上级域子系统管理多个下级域子系统,上级域和下级域之间可直接信令和媒体交互。

该方案采用SIP+XML标准作为跨园区的多域联网技术协议,支持多种国内联网标准,包括《DB33/T 629-2007跨区域视频监控联网共享技术规范》、《GA/T 669城市监控报警联网系统系列标准》、《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》、全球眼/宽世界等联网标准规范。

系统内各级管理平台均使用标准NTP服务器作为时间同步来源,下级域设备也可根据上级域视频管理服务器的系统时间进行逐级自动时间同步。

在业务功能方面,多园区监控系统之间能依据各自的权限,灵活调用相互的监控图像资源,实现跨域图像共享,完成跨域操控监控点的云台、图像轮切,实现跨域的录像检索、回放及报警联动功能。

 

结束语

上海世博的安全会得到足够的保障,跨区域的多园区联网监控是未来大型园区监控延伸的必然趋势,需要在资源管理、业务管理、系统级联、干线管理等方面都能够从跨越空间的全局去考虑,由此对系统的模型及架构也提出了很高的要求。随着国内大联网监控的逐步推进,采用先进、标准、模块化的设计技术,满足当前应用需求、兼顾未来发展要求的多园区广域联网监控应用会越来越广泛。

责任编辑:曹凯 来源: 51CTO
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