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智慧的应用——六盘水“天网工程”实战

作为2012年度国内最大的平安城市项目——贵州省六盘水市公安局“天网”工程总投资额逾十三亿元,是中国平安城市建设有史以来第一个超大规模的基于高清网络视频监控的平安城市建设工程,也是中国首例集社会治安、交通管理、城市信息、应急管理等于一体的全方位、立体化的公安信息化平台融合项目。
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  一 项目概况

  贵州省六盘水市天网工程总集成项目总投资额逾十三亿元,是中国第一个全面采用公司自主研发的高清智能监控软、硬件产品的超大规模项目,是中国目前最大的全高清平安城市项目,还是中国首例集社会治安、交通管理、环境监测、应急指挥等城市信息化管理等于一体的已经正式开通运营的智能城市项目,真正实现了跨地区、跨业务、跨警种的信息融合和应用,将打造全方位、立体化的治安防控体系和面向实效的智慧城市建设落到了实处。是中国平安城市建设有史以来第一个超大规模的,幷率先采用ULLS超微光感知技术,基于高清网络视频监控的平安城市建设工程,也是中国首例集社会治安、交通管理、城市信息、应急管理等于一体的全方位、立体化的公安信息化平台融合项目。

  二 项目需求

  六盘水市公安局在总结了几年来现有系统运行与管理经验的基础上,结合六盘水城市发展整体规划,提出了“天网工程”项目的建设目标,在城市综合化管理、公安信息化建设、城市交通管理监控指挥、信息资源共享、应急指挥管理等方面进行了更加完善的建设规划。该项目将建成12000多个视频监控点位、30多个监控中心。

  2.1 未来发展与城市综合化管理的需求

  城市监控系统的建立,旨在提高城市综合管理的能力。同时城市监控的意义不局限于其本身,形成立体的、全方位的防控体系,则实现为全社会服务的目的,提供给其他方面的协助作用,实现城市的综合管理。将着重于以下几个方面:社会治安;交通管理;城市信息;应急管理。

  2.2 公安信息化建设需求

  六盘水公安主要业务信息应用系统逐渐建立的过程中,公安各部门如户政、治安、刑侦等业务部门建立了一大批应用系统,积累了大量的基础数据,有效地节省了警力资源、增强了公安队伍的战斗力。但存在部门间信息共享不通畅,即“信息孤岛”情况较为严重。六盘水公安局信息化建设已经具备一定规模,部分系统已经投入使用。但现有系统与很多资源平台的对接尚未实现,因此,已有的各业务通过统一平台实现数据与业务的全面整合与共享,改变各系统间相互独立,实现信息共享是六盘水市公安最迫切的需求。

  2.3 城市交通管理监控指挥需求

  针对六盘水市的实际情况,城市交通管理监控指挥需求包括以下内容:(1)提高道路交通安全的需求:包括交通违法行为非现场取证,问题车辆的布控稽查。(2)保障道路畅通的需求:即提高交通信号控制系统的智能化,提供交通出行信息服务。(3)高效道路交通管理的需求。

  目前,交管部门缺乏必要的技术手段,指挥中心无法掌握全市道路运行状况。对于道路交通管理方面的具体需求如下:数据资源整合,实现共享与交换;日常业务监督管理;道路管理数据的汇总分析;建立交通突发事件和实时路况信息发布的渠道;适应交通管理技术水平发展的需求。六盘水市城市交通管理系统的建设应该适应当前交通管理技术水平发展,在成熟可靠的前提下适当超前建设,以满足快速发展的城市交通状况。

  2.4 资源共享需求

  如何更好地发挥政府部门宏观管理、综合协调的职能,如何更加有效地向公众提供服务,提高工作效率、打破信息盲区、加强廉政建设已成为当前各级政府部门普遍关注和亟待解决的问题。随着电子政务建设的不断发展,政府拥有越来越多的应用数据,如何建立政府信息资源采集、处理、交换、共享、运营和服务的机制和规程,实现分布在各类政府部门和各级政府机关的信息资源的有效采集、交换、共享和应用,是电子政务建设的更高级的阶段和核心任务。信息资源只有交流、共享才能被充分开发和利用,而只有打破信息封闭,消除信息“荒岛”和“孤岛”,才能创造价值。

  2.5 应急管理需求

  加强社会治安管理,保障社会安全,已成为满足人民需要和加强政府执政能力的重要内容之一。进入新世纪,以信息技术为核心的现代科技飞速发展,在给人们带来巨大福祉的同时,也给犯罪分子提供了更多的可乘之机和便利条件。犯罪手段呈现高技术、智能化、专业化发展的趋势和组织化、动态化的特点,大大增加了犯罪行为在时间上的突发性、空间上的不确定性和手段上的对抗性,给防范和侦破工作带来了新的困难。因此,利用现代高科技手段构筑社会治安防控体系、把握社会治安态势、及时发现和解决社会治安问题、改进社会治安防范系统、提高社会治安防控效能就显得非常必要,本专题正是为适应时代需要而提出的。

  三 技术框架

  3.1 总体技术路线

  3.1.1 超微光感知技术

  项目承建方特有的、全球领先的超微光感知技术,能够确保在光线强度极低的环境中,无需任何补光设备即可捕获辨识度极高的彩色画面,同时呈现丰富的画面细节,彻底解决这一世界难题,该技术将平安城市和其它监控系统建设的效用提升了数倍!

  超微光感知技术为一种为改善夜间图像噪点大、灵敏度低等缺陷问题特别设计的专门传感器定制技术,辅助单点多次均衡曝光技术、3A成像控制技术、3D数字降噪技术等一系列改善图像质量技术的总称。

  (1)单点多次均衡曝光技术:单点多次均衡曝光技术在面对明暗反差较大时不仅可有效避免背景过暗或背景过亮现象的发生,展现出更多的可视化细节,还能够解决传统宽动态模式无法适用于动态物体监控的问题。

  (2)3A成像控制技术:通过3A成像控制技术,可有效还原物体真实色彩,保证无论是清晨、黄昏还是光线复杂的夜间,均能有效保证图像的色彩还原度,呈现良好的日夜监控效果,承担全天候可靠的监控工作。

  (3)3D数字降噪技术:3D数字降噪技术可有效消除图像动态噪点,极大增强与改善图像质量,在极低照度环境下,为用户提供干净、清晰、细腻的夜间高清监控画质。

  从建设单位的需求分析来看,要完成全网监控的全天候治安监控要求,相对于白天,对于作案率极高的夜间的监控效果更加重要,而要实现良好的夜间监控效果,前端相机的超微光感知技术必不可少。本项目选用相机采用全球领先的超微光感知技术定制传感器,不仅保持体积小、速度快、功耗低的特点还彻底解决了夜间图像噪点大与灵敏度低的问题,配合3A成像、3D降噪等技术,能有效保证良好的昼夜监控效果。

  3.1.2 SOA技术

  根据各警务业务体系的需求,我们将六盘水“天网工程”项目平台的所有的信息和应用统一包装成六大类型的服务和一大系统:“采集”服务、“处理”服务、“智能”服务、“分析”服务、“检索”服务、“播放”服务和各类情报资源库管理系统,服务间是相互独立的,通过软件接口屏蔽各种技术细节,每类服务都有明确的API调用接口,并提供符合SOA的调用方法,各警种是服务的享用者,可以随时申请获取服务。

  3.1.3 WebService

  Webservice是为了让地理上分布在不同区域的计算器和设备一起工作,以便为用户提供各种各样的服务。用户可以控制要获取信息的内容、时间、方式。利用Webservices,可以不用考虑不同系统的技术实现,能够方便地进行通信,实现数据的交互。利用Webservice技术,能够实现与其它系统的数据交互。

  3.1.4 Portal技术

  采用Portal技术为信息门户提供统一的标准方式,使得这些必需的信息可以从其不同的存在地点、不同的表现形式中方便地提供给需要这些信息的人,成为用户快速方便获取信息的大门。信息门户表现在用户面前的就是一个简单的、个性化的、集成的和统一的界面和环境。

  3.1.5 ETL数据抽取

  ETL解决方案包括数据抽取(E)、数据传输、转换与清洗(T)、数据加载、调度(L),毋庸置言,ETL系统将贯穿整个商业智能系统的全过程。ETL方案对整个商业智能系统的重要性可与血液与人体的作用相提并论,一个有效的ETL处理方案将是系统成功的首要因素。其功能包括:管理简单、标准定义数据、拓展新型应用、ETL体系结构。在此项目中,正是采用ETL技术实现将省公安厅业务数据实时抽取、清洗转换,并装载到六盘水公安局的主题仓库中。

  3.1.6 CDC变化数据捕获

  传统上,通过在非操作时间段内使用一个ETL流程批量处理,每年、每月或每周对数据仓库更新一次。在今天的业务环境中,一线业务用户需要根据每小时、每分钟甚至每秒更新的信息制定决策。这些实时数据需求使得批处理窗口萎缩,并需要一个高效的解决方案来解决这个问题,IBMCDC(ChangeDataCapture,变化数据捕获技术)可以高效的解决数据同步更新功能。

  3.1.7 虚拟化技术

  IT资源管理向统一虚拟资源池发展是必然趋势,数据中心正在面对一个不断应对变化、需要不断突破的动态发展历程。要满足随需应变的业务创新和部署需求,最快捷的途径就是进行IT统一虚拟资源池建设,打破数据中心、服务器、存储、网络、数据和应用中的物理设备障碍,降低动态基础架构的总体建设成本,提高弹性和灵活性。项目平台项目建设提出“基于虚拟化技术的云计算部署方式”的建设方案,充分利用“云计算”的先进理念和模式,在实现虚拟资源池建设的同时,使IT系统能为业务系统提供更好的支撑力。

  3.2 总体体系架构设计

  整个项目将通过标准规范体系作为建设依据,通过安全保障体系保障整个“天网工程”的建设安全、应用安全和数据安全。通过安全边界等安全策略,整合公安网、视频专网、指挥网、交通专网的应用,实现跨网络的指挥协调。通过各种技术策略整合视频数据、省厅业务数据、社会资源数据,并依据标准代码库的标准,对所有数据进行清洗和加工,建设五大主题库,为数据分析做好准备。

  3.3 总体网络设计

  本次“天网工程”需建设多个网络系统,以支撑多个业务系统的应用及相互间的数据交换。

  (1)市局公安网新网络系统,用于连接本次项目新增的部署在市局数据中心机房内的服务器、存储等设备,并与市局已有公安网网络设备无缝互联,实现新建应用系统与已有应用系统的互联互通。

  (2)城市报警与视频监控平台专网为新建的独立专网,在市局、分局、派出所按三级架构部署,满足各级干警查看视频监控数据的需求。视频专网数据在市局中心通过安全边界系统传入到公安网内,供公安网内的业务系统(如PGIS、三台合一、门户服务平台等)按需调用。

  (3)指挥专网的升级扩容是为了将原有的只覆盖了市局和钟山分局的指挥调度系统扩展到全市范围。指挥网以三台合一平台为核心,实现指挥调度和接处警业务的全市统一管理。

  (4)城市交通管理专网用于支撑交通管理平台,在组建独立的数据交换局域网的同时,通过运营商提供的无线APN专网连接外场信息采集与诱导发布系统,实现实时的交通流量采集、统计,并发布交通诱导提示信息。

  (5)卫星通信系统利用公安部租用的卫星无线网络接入到视频专网,把动中通指挥车的视频、图像数据回传到后台。

  (6)GPS车辆定位系统通过运营商GPRS网络把车载定位仪的数据回传,通过安全边界传入到公安网内,由PGIS业务系统进行上图、轨迹分析等处理。

  3.4 总体数据接口设计

  六盘水“天网工程”涉及多个网络以及多个应用平台与系统,以核心业务库和主题库为中心,采用ETL、CDC、WEBSERVICE、JS控件、安全边界同步技术等实现数据的整合和共享调用。项目的网络情况比较复杂,大量数据将跨网络进行交换和同步,通过安全边界数据同步技术不仅实现了跨网络的数据交换和同步,而且保障了网络间数据的安全性。视频专网的视频数据、企事业的社会资源数据、党政军的业务数据均通过安全边界实现了与公安网的数据交换。

  3.5 总体安全体系设计

  安全体系以安全策略为指导、基于安全基础设施进行设计,提供全面的安全服务内容,覆盖从物理、网络、系统,直至数据和应用平台各个层面,以及保护、检测、响应、恢复等各个环节,构建全面、完整、高效的信息安全体系,从而提高“天网工程”信息系统的整体安全等级,为“天网工程”的业务发展提供坚实的信息安全保障。

  四 建设目标

  六盘水“天网工程”项目按照预防与应急并重、常态与非常态结合的要求,依靠信息技术和公共安全科技,充分利用现有资源,建设高效、实用、实战性强的城市应急指挥管理体系,以达到改善六盘水社会治安与交通管理手段、满足社会紧急救助需求、维护社会安全稳定、方便群众生活、提高城市综合管理水平的目的。

  通过建设城市监控与报警、城市交通管理、信息交换与共享服务等平台与系统,为日常监测预警、有效预防和妥善应对各类突发事件提供先进的技术手段,全面提高政府与公安的应急处置能力与信息化管理服务水平。项目建设力争做到三个“统一”,即统一的应急处置、统一的信息服务、统一的运行管理。

  (北京中电兴发科技有限公司董事长兼总裁)

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