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长沙金天鹅软件科技有限公长沙金天鹅软件科技有限公司司 探索：大型复杂数字监控平台软件构架探索：大型复杂数字监控平台软探索：大型复杂数字监控平台软件构架件构架 20112011年是视频监控数字化、网络化、智能化和系统化蓬勃发展的一年。随年是视频监控数字化、网络化、智能化和系统化蓬勃发展的一年。随着物联网、公安视频专网、卡口电子警察系统等基础感知网络建设的不断着物联网、公安视频专网、卡口电子警察系统等基础感知网络建设的不断延伸，延伸，“平安城市平安城市”、“智慧城市智慧城市”、“数字城管数字城管”等新兴的公共安全理等新兴的公共安全理念已深入人心，并逐步体现在广大用户对新型的数字信息统一化、智能化念已深入人心，并逐步体现在广大用户对新型的数字信息统一化、智能化的公关安全系统的期望上。然而由于传统的业务分化和中国公共安全系统的公关安全系统的期望上。然而由于传统的业务分化和中国公共安全系统大踏步地发展，使得数字化的建设往往在设计理念、实施原则等方面随着大踏步地发展，使得数字化的建设往往在设计理念、实施原则等方面随着时间的迁移有了较大的变化。已有系统、在建系统和规划系统之间，不同时间的迁移有了较大的变化。已有系统、在建系统和规划系统之间，不同业务系统之间，往往存在异构的问题，这会导致系统间信息的交互与互操业务系统之间，往往存在异构的问题，这会导致系统间信息的交互与互操作非常困难，形成了一个个作非常困难，形成了一个个“信息孤岛信息孤岛”。随着视频监控系统应用的深入，用户需要第一时间对公关安全整体信息随着视频监控系统应用的深入，用户需要第一时间对公关安全整体信息和业务过程有一个直观的了解和及时的应急指挥调度，做到运筹帷幄，纵和业务过程有一个直观的了解和及时的应急指挥调度，做到运筹帷幄，纵览全局。南自信息在积极参与览全局。南自信息在积极参与“智慧南京智慧南京”企业业务集成基础软件通讯架企业业务集成基础软件通讯架构标准编制工作的同时，以自主创新不断探索、勇于实践的指导思想，为构标准编制工作的同时，以自主创新不断探索、勇于实践的指导思想，为江苏泰州等诸多江苏泰州等诸多“平安城市平安城市”项目提供了将视频信息从项目提供了将视频信息从“孤岛孤岛”发展为发展为“群岛群岛”、将数字信息从、将数字信息从“混沌离散混沌离散”发展到发展到“集中智慧集中智慧”的崭新用户体验。的崭新用户体验。从项目实施的经验来看，大型复杂数从项目实施的经验来看，大型复杂数字化监控平台的软件构架其特点主要字化监控平台的软件构架其特点主要呈现在以下几个方面：呈现在以下几个方面：面向面向SOASOA的集中数据汇聚的平台架构体系的集中数据汇聚的平台架构体系 考虑到在平台构建过程中所面临的实施方案考虑到在平台构建过程中所面临的实施方案所必须具备的：所必须具备的：1 1）技术的可行性和经济性，）技术的可行性和经济性，2 2）合作模式的共容性，）合作模式的共容性，3 3）企业组织资产的继）企业组织资产的继承性。南自信息大型复杂数字化监控平台在业务承性。南自信息大型复杂数字化监控平台在业务数据和业务系统互操作整合的解决方案中充分采数据和业务系统互操作整合的解决方案中充分采用了用了SOA(Service-OrientedArchitecture)SOA(Service-OrientedArchitecture)面向服面向服务的架构。务的架构。面向面向SOA的集中数据汇聚的平台的集中数据汇聚的平台架构体系架构体系 平台利用其服务接入层通过通信协议适配器组件连接外部应用系统，将已平台利用其服务接入层通过通信协议适配器组件连接外部应用系统，将已有不同业务系统的功能分化成不同粗粒度的业务服务，并以统一消息模式，有不同业务系统的功能分化成不同粗粒度的业务服务，并以统一消息模式，通过统一通讯总线实现各通过统一通讯总线实现各WEBWEB服务服务/旧有系统旧有系统/其它系统之间进行数据和服其它系统之间进行数据和服务的转换。平台的部署过程中，可以方便、快速地与已有网络中的周边系务的转换。平台的部署过程中，可以方便、快速地与已有网络中的周边系统通过开放的接口进行对接、集成。同时，通讯总线层的企业服务总线实统通过开放的接口进行对接、集成。同时，通讯总线层的企业服务总线实现了服务位置和传输协议的透明。这使得新增业务（智能服务等）无需对现了服务位置和传输协议的透明。这使得新增业务（智能服务等）无需对已有系统中的每一个相关服务位置、结构有所了解，而这恰恰是当前很多已有系统中的每一个相关服务位置、结构有所了解，而这恰恰是当前很多安防系统集成时所必须面临的问题。同时服务控制层的服务注册和管理、安防系统集成时所必须面临的问题。同时服务控制层的服务注册和管理、智能报表服务、智能报表服务、QoSQoS服务管理服务、网流分析服务、用户行为审计服务等，服务管理服务、网流分析服务、用户行为审计服务等，真正实现了人、业务与资源的融合管理。同时通过其服务流程编排特性，真正实现了人、业务与资源的融合管理。同时通过其服务流程编排特性，促进了这个平台特定功能的可重用性，提供了接口和实现之间以最小化抽促进了这个平台特定功能的可重用性，提供了接口和实现之间以最小化抽象关系依赖，为将来业务需求转换引入了实现流程自动化的机制，在当前象关系依赖，为将来业务需求转换引入了实现流程自动化的机制，在当前竞争激烈且快速变化的业务环境中引入所必需的灵活性；使得一个复杂异竞争激烈且快速变化的业务环境中引入所必需的灵活性；使得一个复杂异构的大型数字化监控平台，被以一种基于构的大型数字化监控平台，被以一种基于“简单、开放、融合、敏捷、智简单、开放、融合、敏捷、智慧慧”的方式构建起来，同时有效保证了企业组织资产的继承性。的方式构建起来，同时有效保证了企业组织资产的继承性。面向面向SOA的集中数据汇聚的平台的集中数据汇聚的平台架构体系架构体系 在大型复杂数字化监控平台具体实现技术方面，南自信息采用在大型复杂数字化监控平台具体实现技术方面，南自信息采用SOASOA架构对架构对应的应的WebServiceWebService技术，体现出以下优点：技术，体现出以下优点：（1 1）简单性：）简单性：WebServiceWebService具有统一的编码格式，便于设计、开发、维具有统一的编码格式，便于设计、开发、维护和使用。护和使用。（2 2）开放标准：）开放标准：WebServiceWebService是基于开放的一套标准，如是基于开放的一套标准，如SOAPSOAP、WSDLWSDL、UDDIUDDI、HT2TPHT2TP等的。等的。（3 3）灵活性：基于）灵活性：基于WebServiceWebService的集成是非常灵活的，因为它是使用的集成是非常灵活的，因为它是使用UDDIUDDI，建立在发布服务的应用程序和使用服务的应用程序之间的松散耦合，建立在发布服务的应用程序和使用服务的应用程序之间的松散耦合，而且而且WebServiceWebService可以穿越防火墙。可以穿越防火墙。（4 4）跨平台性：不管）跨平台性：不管WebServiceWebService用什么语言实现、在什么平台下运行，用什么语言实现、在什么平台下运行，只需要知道只需要知道WebServiceWebService的的WSDLWSDL即可调用即可调用WebServiceWebService。面向面向“私有云私有云”的分布式数据存的分布式数据存储和检索的平台架构体系储和检索的平台架构体系在公共安全系统从数字化到高清数字化的迅速发在公共安全系统从数字化到高清数字化的迅速发展工程中，业务数据规模往往呈现指数级增长，展工程中，业务数据规模往往呈现指数级增长，这对于平台构架和基础这对于平台构架和基础ITIT设施建设都提出了不小设施建设都提出了不小的挑战。同时各业务的数据级联动，以及智能化的挑战。同时各业务的数据级联动，以及智能化的基础业务数据分析都要求数据的存储和基于业的基础业务数据分析都要求数据的存储和基于业务需求的数据检索具有相当的海量数据处理能力，务需求的数据检索具有相当的海量数据处理能力，可在确定时间内完成大并发量的数据请求。如以可在确定时间内完成大并发量的数据请求。如以大型卡口电子警察系统为例，在一个小型城市一大型卡口电子警察系统为例，在一个小型城市一天需处理和存储的图片就达百万张以上，平台系天需处理和存储的图片就达百万张以上，平台系统往往需要完成拍照识别，车辆颜色和大小识别，统往往需要完成拍照识别，车辆颜色和大小识别，车辆轨迹的比对，分类数据存储等一系列操作。车辆轨迹的比对，分类数据存储等一系列操作。云计算是分布式处理云计算是分布式处理(DistributedComputing)、并行、并行处理处理(ParallelComputing)(ParallelComputing)和网格计算和网格计算(GridComputing)(GridComputing)的发展，是透过网络将庞的发展，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和和“超级计算机超级计算机”同样强大的网络服务。云存储的概念与云计算类似，它同样强大的网络服务。云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。对比以前我们在搭建小型公共安全应据存储和业务访问功能的一个系统。对比以前我们在搭建小型公共安全应用平台时，往往使用某些独立的存储设备，我们必须非常清楚这些存储设用平台时，往往使用某些独立的存储设备，我们必须非常清楚这些存储设备是什么型号，什么接口和传输协议，必须清楚地知道存储系统中有多少备是什么型号，什么接口和传输协议，必须清楚地知道存储系统中有多少块磁盘，分别是什么型号、多大容量，必须清楚存储设备和服务器之间采块磁盘，分别是什么型号、多大容量，必须清楚存储设备和服务器之间采用什么样的线缆连接。为了保证数据安全和业务的连续性，我们还需要建用什么样的线缆连接。为了保证数据安全和业务的连续性，我们还需要建立相应的数据备份系统和容灾系统。除此之外，对存储设备进行定期的状立相应的数据备份系统和容灾系统。除此之外，对存储设备进行定期的状态监控、维护，软硬件更新和升级也是必须的。通过有机地采用云存储机态监控、维护，软硬件更新和升级也是必须的。通过有机地采用云存储机制，上面所提到的一切对使用者来讲都不需要了。云存储系统中的所有设制，上面所提到的一切对使用者来讲都不需要了。云存储系统中的所有设备对使用者来讲都是完全透明的，任何地方的任何一个经过授权的使用者备对使用者来讲都是完全透明的，任何地方的任何一个经过授权的使用者都可以通过一根接入线缆与云存储连接，对云存储进行数据访问。都可以通过一根接入线缆与云存储连接，对云存储进行数据访问。云计算是分布式处理云计算是分布式处理(DistributedComputing)、并行、并行处理处理基于云存储服务的大型复杂数字化监控平台由公基于云存储服务的大型复杂数字化监控平台由公用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分用访问接口、接入网、和客户端程序等多个部分组成，为各业务单位的数据融合、数据安全分级组成，为各业务单位的数据融合、数据安全分级存取提供了一个良好的支撑；使整个数字公共安存取提供了一个良好的支撑；使整个数字公共安全系统达到扩容不停机，自动将新的存储节点容全系统达到扩容不停机，自动将新的存储节点容量纳入原来的存储池，不需要做繁复的设定。带量纳入原来的存储池，不需要做繁复的设定。带宽和基础设施投资和业务需求增长实现无缝联系。宽和基础设施投资和业务需求增长实现无缝联系。同时，高效地实现了各种异构系统之间，子系统同时，高效地实现了各种异构系统之间，子系统和主平台之间的数据层业务联动。和主平台之间的数据层业务联动。面向面向2维维/3维的地理信息平台维的地理信息平台（GIS）的集中数据呈现的平台架构）的集中数据呈现的平台架构体系体系 在数据呈现人性化、可视化方面，大型复杂数字化监控平台在业务数据分类呈现和在数据呈现人性化、可视化方面，大型复杂数字化监控平台在业务数据分类呈现和联动数据整体呈现方面，通过和联动数据整体呈现方面，通过和SuperMapSuperMap等国内外知名地理信息软件服务厂商合作，等国内外知名地理信息软件服务厂商合作，将将“二、三维一体化二、三维一体化”和和ServiceGISServiceGIS（服务式（服务式GISGIS）等新一代）等新一代GISGIS技术有机地与自身技术有机地与自身体系架构融合，使用户关心的业务数据以全景方式直观地展现，使数据呈现更完整，体系架构融合，使用户关心的业务数据以全景方式直观地展现，使数据呈现更完整，样式更丰富、基础数据和分析数据关联更直观。样式更丰富、基础数据和分析数据关联更直观。其中，二维与三维其中，二维与三维GISGIS技术的无缝融合，包括借助于技术的无缝融合，包括借助于RealspaceGISRealspaceGIS（真空间（真空间GISGIS）等技术体系所实现的二维与三维在数据模型、数据存储方案、数据管理、可视）等技术体系所实现的二维与三维在数据模型、数据存储方案、数据管理、可视化和分析功能的一体化，同时配合视频拼接技术所展现的超广角、多立面视频呈现，化和分析功能的一体化，同时配合视频拼接技术所展现的超广角、多立面视频呈现，使用户具有身临其境的感知感受，真实体验使用户具有身临其境的感知感受，真实体验“远在天边，近在眼前远在天边，近在眼前”。然而，采用然而，采用ServiceGISServiceGIS（服务式（服务式GISGIS）这种面向服务体系架构）这种面向服务体系架构(SOA)(SOA)的的GISGIS技术体技术体系，通过规范的系，通过规范的WebServiceWebService接口提供接口提供GISGIS的全部功能，有机利用南自平台所提供的的全部功能，有机利用南自平台所提供的SOASOA服务聚合技术实现多级嵌套服务聚合，使各业务体系基础数据可以通过不断部服务聚合技术实现多级嵌套服务聚合，使各业务体系基础数据可以通过不断部署的智能分析扩展模块对历史记录、地理分布、发展趋势以非常直观的方式呈现给署的智能分析扩展模块对历史记录、地理分布、发展趋势以非常直观的方式呈现给用户，使各业务系统的统一应急指挥等协作任务操作更人性、过程更简洁。用户，使各业务系统的统一应急指挥等协作任务操作更人性、过程更简洁。