【摘要】省電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)整體架構(gòu)采用B/S架構(gòu)，主要由業(yè)務(wù)模塊、數(shù)據(jù)模塊、安全模塊和應(yīng)用集成等部分組成。各組成部分既獨(dú)立地支撐電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)的某個(gè)部分，相互之間又協(xié)調(diào)配合，共同構(gòu)成省網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)體系架構(gòu)，最終確保了平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)展現(xiàn)、歷史視頻數(shù)據(jù)查詢、視頻采集設(shè)備信息展現(xiàn)和平臺(tái)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)互連管理等若干功能。

【關(guān)鍵詞】視頻監(jiān)控；標(biāo)準(zhǔn)控件；安全接入

1.統(tǒng)一視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 平臺(tái)部署情況和總體架構(gòu)

電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)總體架構(gòu)由業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)、物理架構(gòu)、安全架構(gòu)和應(yīng)用集成等重要部分組成。各組成部分既獨(dú)立地支撐電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)的某個(gè)部分，相互之間又協(xié)調(diào)配合，整體構(gòu)成電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)體系架構(gòu)。平臺(tái)通過(guò)提供標(biāo)準(zhǔn)控件的方式，與輸變電狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)、基建管控系統(tǒng)、營(yíng)銷稽查系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)和信息運(yùn)維綜合監(jiān)管系統(tǒng)等進(jìn)行橫向應(yīng)用集成；同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入中間表，進(jìn)行目錄和用戶同步，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與公司企業(yè)門戶系統(tǒng)的集成，用戶通過(guò)企業(yè)門戶實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄。為了使不同角色的用戶訪問(wèn)的屬于自己權(quán)限范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控材料，該平臺(tái)特別利用目錄和用戶同步方式，實(shí)現(xiàn)了在訪問(wèn)策略上的用戶—角色—訪問(wèn)范圍的有效控制。由于電網(wǎng)企業(yè)自身的特點(diǎn)和性質(zhì)，在日常辦公中擁有自己的內(nèi)網(wǎng)辦公環(huán)境，同時(shí)對(duì)于類似于輸變電線路檢測(cè)的視頻又使用的是外網(wǎng)環(huán)境，這就需要將在不同業(yè)務(wù)通道中流轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一整合到一起，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控?？紤]到內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備多業(yè)務(wù)面廣、外網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備少業(yè)務(wù)面窄的實(shí)際情況，該平臺(tái)采用了將外網(wǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)國(guó)家電網(wǎng)公司安全接入平臺(tái)接入內(nèi)網(wǎng)的設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)了外網(wǎng)數(shù)據(jù)安全可靠的接入內(nèi)網(wǎng)。

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)在地市、網(wǎng)省、總部的逐層匯集，各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)同級(jí)平臺(tái)進(jìn)行視頻瀏覽與視頻設(shè)備控制。采用實(shí)時(shí)交換技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)方式中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸不足影響顯示質(zhì)量的問(wèn)題。

該平臺(tái)使用了流媒體服務(wù)器，它的主要作用是實(shí)現(xiàn)了視頻實(shí)時(shí)調(diào)用與視頻采集功能的相互獨(dú)立，對(duì)于相距1000公里的變電站視頻數(shù)據(jù)也能夠在5秒鐘給予反饋信息，有效的減少了應(yīng)用與設(shè)備間的訪問(wèn)耦合度，在提高網(wǎng)絡(luò)利用率的基礎(chǔ)上使得用戶體驗(yàn)更加良好。

1.2 應(yīng)用集成及平臺(tái)部署設(shè)計(jì)

省公司電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)在地市、網(wǎng)省、總部的逐層匯集，各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)同級(jí)平臺(tái)進(jìn)行視頻瀏覽與視頻設(shè)備控制。采用實(shí)時(shí)交換技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟蛔悖ㄟ^(guò)流媒體服務(wù)實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時(shí)調(diào)用與視頻采集功能的相互獨(dú)立。技術(shù)架構(gòu)遵循采用分層、組件化的實(shí)現(xiàn)方式，由下之上包括服務(wù)通信層、服務(wù)支撐層、服務(wù)實(shí)現(xiàn)層和服務(wù)管理層。

省電網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)通過(guò)與目錄系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)用戶身份信息從目錄系統(tǒng)獲取，確保用戶信息的一致性，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口支撐典型業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用控件的實(shí)現(xiàn)、支撐生產(chǎn)管理、營(yíng)銷管理、信息機(jī)房、應(yīng)急管理、遠(yuǎn)程招投標(biāo)、項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理、容災(zāi)中心視頻應(yīng)用需求。為了有效的利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬，合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，在平臺(tái)部署設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬做了如下的計(jì)算和分析。應(yīng)用端與前端之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求為：帶寬=Σ（所有單路視頻所需的碼流）。當(dāng)平臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)以及視頻流數(shù)據(jù)通過(guò)流媒體服務(wù)器時(shí)，平臺(tái)與前端之間的帶寬為：帶寬=Σ（所有不同單路視頻所需的碼流）。

省電網(wǎng)公司統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)部署架構(gòu)，平臺(tái)內(nèi)服務(wù)模塊的硬件服務(wù)器包括了通信服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、管理服務(wù)器、錄像回放服務(wù)器。為了保障系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，在系統(tǒng)部署設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)定了各個(gè)服務(wù)器使用雙網(wǎng)雙機(jī)切換（主備方式），并且能在10s內(nèi)完成切換。同時(shí)，流媒體服務(wù)器在管理服務(wù)器的控制下，支持單元式部署模式，方便后期維護(hù)過(guò)程中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決平臺(tái)存在的問(wèn)題。

為了能更快地響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，更穩(wěn)定地將高質(zhì)量的圖像數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)間傳輸，在省公司的信息通信調(diào)控中心設(shè)立了管控的監(jiān)控點(diǎn)，在多臺(tái)服務(wù)器間采用自動(dòng)分配的方法，以免某一服務(wù)因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)任務(wù)過(guò)重而帶來(lái)的響應(yīng)速度遲緩、服務(wù)器響應(yīng)慢等現(xiàn)象。

省網(wǎng)公司統(tǒng)一視頻監(jiān)視平臺(tái)部署在信息內(nèi)網(wǎng)，通過(guò)防火墻與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，網(wǎng)省公司與總部之間通過(guò)信息內(nèi)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)縱向互通；當(dāng)前端系統(tǒng)或設(shè)備位于信息內(nèi)網(wǎng)時(shí)，可直接接入至平臺(tái)；當(dāng)前端系統(tǒng)或設(shè)備位于信息外網(wǎng)時(shí)，需先通過(guò)安全接入平臺(tái)和安全節(jié)組件，實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全接入。

該平臺(tái)已實(shí)現(xiàn)1920×1080p全高清視頻的實(shí)時(shí)壓縮傳輸。能夠在省公司內(nèi)部2Mbps的帶寬下對(duì)高清視頻實(shí)時(shí)壓縮傳輸。同時(shí)，用戶還可以對(duì)前端視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換及監(jiān)控畫面輪切，可設(shè)置多種輪切策略。

1.3 網(wǎng)絡(luò)帶寬

目前視頻監(jiān)控主要以點(diǎn)到點(diǎn)的方式占用網(wǎng)絡(luò)通道，由于視頻信息通常對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高要求，在多人訪問(wèn)同一視頻資源時(shí)存在著嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)，尤其在遇到突發(fā)性訪問(wèn)需求的情況下，很容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞。

統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)使用的流媒體服務(wù)器采用代理轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，可有效的解決用戶并發(fā)訪問(wèn)時(shí)的有限帶寬擁堵問(wèn)題，更高效地利用有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。當(dāng)有5人同時(shí)訪問(wèn)用一個(gè)視頻源時(shí)，同一視頻數(shù)據(jù)要同時(shí)拷貝5份通過(guò)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，由此造成了帶寬資源不足問(wèn)題。當(dāng)采用流媒體服務(wù)器后，由于流媒體服務(wù)器具有數(shù)據(jù)代理分發(fā)功能，5人并發(fā)訪問(wèn)同一路視頻時(shí)，只需傳輸1個(gè)拷貝到流媒體服務(wù)器，流媒體服務(wù)器再通過(guò)省公司局域網(wǎng)利用組播技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給青青此路視頻的三個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)用戶。

采用這種方法減少了網(wǎng)絡(luò)資源的消耗。可見(jiàn)采用此種方式當(dāng)有多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)同一視頻資源時(shí)，只需傳輸一個(gè)拷貝文件，達(dá)到了充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的目的。

1.4 接口調(diào)用與封裝

該平臺(tái)由于涉及到不同的地市公司、不同的網(wǎng)絡(luò)通道環(huán)境、不同的視頻采集設(shè)備，不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮到通信服務(wù)，管理服務(wù)，流媒體服務(wù)，錄像回放服務(wù)等多個(gè)方面服務(wù)支持。為了將不同的服務(wù)有機(jī)的整合在一起，該平臺(tái)在設(shè)計(jì)實(shí)施時(shí)針對(duì)不同通信服務(wù)調(diào)用了SIP/SDP接口，HTTP接口，RTP/RTCO/RTSP以及數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的接口模塊，保障了各類服務(wù)的有效性和靈活性，確保在數(shù)據(jù)傳輸、調(diào)用時(shí)的真實(shí)有效。

2.分析與總結(jié)

省網(wǎng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)將輸、變、配電燈各環(huán)節(jié)的視頻統(tǒng)一納入到一個(gè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)公司視頻的集中接入，并通過(guò)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，為生產(chǎn)、應(yīng)急、營(yíng)銷、基建等其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一視頻應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)視頻資源全面共享。為了提高平臺(tái)的使用和進(jìn)一步的推廣，該平臺(tái)采用了B/S架構(gòu)完成了與用戶的交互。

該平臺(tái)截止2013年6月已經(jīng)完成對(duì)2794個(gè)前端攝像機(jī)監(jiān)控信息的采集，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了電力視頻監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一指揮，有效的完成了監(jiān)控和管理的融合，確保監(jiān)控指揮人員能及時(shí)處理相關(guān)監(jiān)控事宜，尤其對(duì)于突發(fā)事件能快速進(jìn)入應(yīng)急指揮狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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