【安防知識網】在充分研究安全防范系統(tǒng)設計、實現和運用現狀的基礎上，本文將重點研究各類安防子系統(tǒng)的一體化集成問題，提出了集成總體設計思想和技術架構，定義了各基本類定義與實現機制，為安全技術防范系統(tǒng)集成奠定了技術基礎。

        隨著微電子、計算機、網絡、通信技術的迅速發(fā)展，各種實用的視頻壓縮與傳輸技術、報警探測技術以及報警聯(lián)動技術在安全防范領域都取得了長足的進步。新型視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)以網絡為依托，以數字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心，以智能報警聯(lián)動為目標，引發(fā)了安全防范行業(yè)的技術革命，受到了學術界、產業(yè)界和應用行業(yè)的高度重視。數字傳感器產品以及視頻監(jiān)控產品進入了一個快速發(fā)展時期，產品也由原來的模擬產品（探測產品、報警產品、視頻監(jiān)控產品）發(fā)展到網絡攝像機、網絡傳輸設備、電話傳輸設備、智能視頻服務器等多種產品?？梢哉f，基于Intranet／Internet的安全防范技術不僅符合社會信息化整體的未來發(fā)展趨勢，而且也代表了安全防范行業(yè)的未來發(fā)展方向。

        但是，由于歷史原因，在安全防范領域長期缺乏可供遵循的統(tǒng)一權威標準，安全防范設備種類繁多、品牌繁雜，且不同廠家的設備技術體系不一致，采用的標準各異，相互之間難以兼容。已建成的技防系統(tǒng)由于采用了不同廠商的設備和系統(tǒng)，從而使得相互之間難以互聯(lián)互通互操作，便很難做到安全防范信息資源的共享。因此，為了適應建設和諧社會的總體戰(zhàn)略要求，運用一體化綜合集成技術，設計和建設覆蓋整個城市或整個行業(yè)的綜合集成平臺十分必要。

        該平臺既能夠繼承兼容已經建設的多種技防系統(tǒng)和設備，同時又能夠著眼技防產業(yè)的未來發(fā)展。鑒于此目標，本文將綜合論述多源異構安全防范系統(tǒng)集成平臺設計思想，將不同格式的多種視頻資源、異構報警系統(tǒng)以及不同種類的安全防范設備，集成為一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，屏蔽差異，向上提供統(tǒng)一的調用接口，使接入集成平臺的所有資源保持對用戶操作一致，界面統(tǒng)一、報警輸出和處置預案管理一致。對使用該平臺的用戶而言，資源與設備無關、與網絡無關、與格式無關，能夠方便地調用各種安全防范資源和使用安防功能。這個集成架構是一個承前啟后的平臺，它既要屏蔽或兼容原有系統(tǒng)的數據源和探測、監(jiān)控、報警機制，實現技術、架構、探測、報警與處置通用化、標準化，還能夠給決策者提供實時、統(tǒng)一的數據視圖和必要的通用功能操作，具備較強的擴展性，以滿足將來可能出現的集成需求。[nextpage]

集成平臺設計思想
        一旦實現整個城市（平安城市）或整個行業(yè)（如中石油分布在全國的加油站、肯德基全國連鎖店等）跨區(qū)域的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一報警、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一處置預案、統(tǒng)一出警管理、統(tǒng)一效能評估、統(tǒng)一資源共享，將為城市政府管理者和各行業(yè)管理決策者提供一種全新的、直觀的，擴大視覺和聽覺范圍的管理工具，有利于提高工作績效；集成平臺基本架構闡述如下（集成平臺基本類定義及層次關系參見圖1）。

1、運營中心核心服務器
        核心服務器主要完成對接入系統(tǒng)平臺內的所有設備和各類子系統(tǒng)（監(jiān)控子系統(tǒng)、報警子系統(tǒng)等）的管理，其管理內容包括對子系統(tǒng)和設備的注冊認證、監(jiān)控接入系統(tǒng)平臺內所有子系統(tǒng)和設備的工作狀態(tài)、各子系統(tǒng)擁有者和系統(tǒng)管理員，以及系統(tǒng)用戶的賬號、密碼、操作權限注冊管理，對訪問中心管理服務平臺客戶進行授權認證和軌跡記錄。

2、中心存儲服務器
        該服務器是系統(tǒng)的存儲管理中心，接入集成平臺的子系統(tǒng)和設備部署非常分散，依據單位、行業(yè)地理分布和邏輯分布形成了若干的存儲模塊，所有的存儲模塊都接受中心存儲服務器的管理，中心存儲服務器實時監(jiān)視這些模塊的存儲空間，并根據網絡中數據流量、存儲模塊空間的情況制定合理的存儲策略和方案，以便充分利用網絡資源。此外，中心管理服務器可外接高可靠性的存儲設備，對一些重要信息進行遠程異地備份，確保資料的安全。[nextpage]

3、系統(tǒng)設備維護服務器
        該服務器對接入集成平臺的各個子系統(tǒng)和各類設備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)視，并按照巡檢策略，定時地對接入系統(tǒng)服務平臺的各類子系統(tǒng)和設備運行狀態(tài)進行監(jiān)測，該服務器還顯示各類子系統(tǒng)設備的基本運行參數，形成系統(tǒng)運行狀態(tài)日志，對發(fā)生的故障能夠自動識別、分類報警，以及減少接入子系統(tǒng)故障的處理時間。

        從圖1中可看出，為了使安防服務系統(tǒng)平臺具有良好的健壯性、可伸縮性和擴展性，便于日后依據用戶數量和使用類型的維護和修改，必須對系統(tǒng)進行層次結構的劃分。各層包含不同的類，上一層的類所需的服務由下一層的類提供，最下面一層的類與各自前端接入的子系統(tǒng)和設備動態(tài)鏈接通信，各層之間按照系統(tǒng)定義的協(xié)議進行數據交換。

各層功能和類設計
接口層
        接口層負責集成，對前端接入的各類子系統(tǒng)（視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、報警聯(lián)網子系統(tǒng)以及各類設備）進行接入和控制，通過定義各類動態(tài)鏈接庫和協(xié)議解釋，為上層功能層中的類提供服務，主要進行動態(tài)鏈接庫和協(xié)議的導入，并進行鏈接封裝。對上層而言，鏈接關系和協(xié)議均已經封裝，呈現的只是調用接口。

主要類定義如下：
        1、以DVR（DVS）為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入功能類（Video DVR Interface），提供以DVR為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議解析，包括監(jiān)控系統(tǒng)視頻流媒體協(xié)議解析、設備控制（包括矩陣）策略解釋生成、報警聯(lián)動視頻策略生成、設備巡檢路由生成、視頻流分發(fā)路由策略等，參見圖2。

        [nextpage]在以DVR為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入功能類定義中，各個操作的功能如下。

·Create Video List操作主要完成接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)所有設備列表，主要控制關系表，封裝在一個完整的鏈表中，供功能層調用服務；
·Init Video Port操作完成接入系統(tǒng)平臺端口分配，端口信息存儲在系統(tǒng)平臺生成的外部系統(tǒng)端口列表數據庫中，在系統(tǒng)平臺中預留此端口，供上層功能調用服務；
·Video Protocal Interpret操作完成接入系統(tǒng)視頻壓縮標準解釋、監(jiān)控系統(tǒng)中所有矩陣設備協(xié)議解釋、所有云臺控制協(xié)議解釋，形成完整的平臺接入協(xié)議解釋鏈表，存儲在平臺對應的設備控制數據表中，供上層調用服務；
·Video Alarm Connect操作完成接入系統(tǒng)所有監(jiān)控視頻與報警聯(lián)動策略生成，形成報警聯(lián)動視頻關聯(lián)矩陣，存儲在系統(tǒng)平臺的報警聯(lián)動數據表中，為上層調用提供服務；
·Video Distribute操作完成接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻分發(fā)策略的解釋，形成集成平臺的視頻分發(fā)和調用的基礎策略，以接入視頻系統(tǒng)視頻監(jiān)控點為信源，為集成平臺生成視頻訂閱、分發(fā)、視頻流路由關聯(lián)表，存儲在集成平臺視頻分發(fā)數據表中，供上層調用服務；
·Video Control操作完成接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備控制策略的解析，形成集成平臺，控制各個接入的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備的關聯(lián)表，存儲在集成平臺的設備控制數據庫中，供上層調用服務；
·Video Device Check操作完成接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備巡檢策略的解析，形成集成平臺對前端設備自動和手動定時巡檢的策略表，存儲在集成平臺的設備巡檢及設備狀態(tài)數據表中，為上層調用服務；
·Video Link Reslut操作完成接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)與系統(tǒng)平臺集成鏈接的結果生成，存儲在集成鏈接數據表中，為上層系統(tǒng)維護提供依據；
·Video Error Information操作完成鏈接出錯信息收集，形成鏈接出錯信息表，存儲在集成平臺的錯誤信息表中，為系統(tǒng)修改提供服務。

        2、報警聯(lián)網系統(tǒng)接入功能類（Alarm NETInterface）,提供報警聯(lián)網系統(tǒng)協(xié)議解析，設備控制策略解釋及生成，報警分發(fā)策略生成、設備巡檢路由生成等。其各個類的屬性與操作涵義同視頻監(jiān)控系統(tǒng)相類似，參見圖3。

[nextpage]        3、報警設備接入功能類（Alarm Device Interface），提供報警設備協(xié)議解析，設備控制策略解釋及生成，報警分發(fā)策略生成、設備巡檢路由生成等，參見圖4。

        4、其它接入類（General Interface）提供基于電信運營商基礎設施所有監(jiān)控報警應用系統(tǒng)的接口，完成系統(tǒng)或設備協(xié)議解析，報警聯(lián)動策略生成、系統(tǒng)或設備巡檢等。

核心服務層
        核心服務層是安防系統(tǒng)平臺里最重要的一層，在這里接收底層接口類生成的各類關聯(lián)表以及協(xié)議解析內容，將接入集成平臺的各類視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、報警子系統(tǒng)以及其它各類設備報警隊列、視頻調度策略、報警與視頻聯(lián)動策略、報警與視頻分發(fā)策略等與相應電子地圖關聯(lián)、與集成平臺報警處置預案關聯(lián)、與公安公共處置平臺關聯(lián)（例如110、119、122）、與平安城市指揮中心關聯(lián)（或與城市應急指揮系統(tǒng)關聯(lián)），同時進行信息分類和分級，視頻調用啟用視頻策略，將視頻流分發(fā)到相應的端口和客戶機，報警調用啟動報警策略，將報警信息分級、分類，按照報警級別，級別高的優(yōu)先，同時啟動報警聯(lián)動策略，調用對應的視頻監(jiān)控場景，并將報警信息按照設備級、事件級封裝啟動上級聯(lián)動策略。所有處置均屏蔽了各子系統(tǒng)提供的接口的差異，對功能進行整理和分類，向上提供統(tǒng)一的調用接口。

        1、GIS關聯(lián)類（GIS Link Class）：調用底層視頻監(jiān)控、聯(lián)網報警以及其它底層接口類生成的關聯(lián)表，在對應的電子地圖圖庫中標注集成平臺防范區(qū)域的所有態(tài)勢，聯(lián)動數據庫中相關數據表，形成報警區(qū)域的警力分布、道路分布、報警點區(qū)域地志分布等信息。[nextpage]

        2、報警排隊類（Alarm Queue Class）：調用底層各類生成的報警信息表，依據預先定義的報警等級劃分策略，對報警信息進行排隊，級別高的優(yōu)先提供給上層展示，同時啟動本級報警視頻分發(fā)類，轉發(fā)報警到城市應急指揮中心（或平安城市指揮中心）或公安的三臺合一系統(tǒng)。

        3、視頻聯(lián)動類（Video Coupled Class）：調用底層各類生成的視頻聯(lián)動表，依據預先定義的視頻聯(lián)動策略，啟動視頻聯(lián)動分發(fā)策略，轉發(fā)視頻到上層綜合展示或啟動本層報警視頻分發(fā)類轉發(fā)到城市應急指揮中心（或平安城市指揮中心）。

        4、設備控制類（Device Control Class）：調用底層各類生成的設備表，依據預先定義的設備控制策略，生成控制流程，供上層設備維護控制類對全網所有可控設備進行控制。

        5、處置預案類（Support Plan Class）：根據本級提供的報警類型，報警級別以及報警聯(lián)動GIS與視頻的信息，啟動對應的警情處置預案，供上層綜合展示類實用。

        6、數據庫關聯(lián)類（Dbase Coupled Class）：提供和數據庫相關的各種功能，將地層形成的各類數據表和本級形成的各類關聯(lián)表統(tǒng)一管理。

        7、報警視頻分發(fā)類（Infor Dispense Class）：根據本級生成的報警級別及聯(lián)動關系，將報警信息、視頻聯(lián)動信息、報警處置預案信息等統(tǒng)一轉發(fā)到公安對應臺位、城市應急指揮中心以及各個接入系統(tǒng)的處置部門，同時記錄各類分發(fā)要素（例如分發(fā)實踐、事件類型、接收者基本信息等）。

        8、設備巡檢類（Device Check Class）：依據底層生成的所有接入集成平臺的設備列表以及設備或分系統(tǒng)聯(lián)動關系表，生成所有設備巡檢的關系表，供上層設備控制維護類進行自動或手動巡檢。

應用層
        應用層主要包括六大類，分述如下（各類之間原理關系參見圖5）。

[nextpage]        1、角色管理類（System Role Class）：實現全網用戶級別劃分、用戶權限管理，用戶身份認證以及用戶使用軌跡跟蹤和記錄。

        2、數據維護類（Data Defend Class）：實現系統(tǒng)平臺本級所有數據的維護業(yè)務，包括GIS維護管理，所有報警信息、視頻信息的維護管理，所有設備表的維護管理以及所有人員信息的維護管理。

        3、信息檢索類（Infor Retrive Class）：實現報警信息、視頻信息的檢索與回放，以及集成平臺所有信息的查詢和輸出等。

        4、綜合展示類（General Show Class）：調用核心服務層報警、報警聯(lián)動等類生成關聯(lián)策略表，實現集成平臺本級視頻、報警、處置預案、信息、處置效能、人員考評等信息綜合展示。

        5、設備控制維護類（Device Show Class）：調用核心服務層生成的設備表、設備關聯(lián)表以及分系統(tǒng)關聯(lián)表，定期對接入集成平臺的所有設備進行巡檢，形成設備運行報告表。

        6、處置效能評估類（Dispose Effect Class）：依據集成平臺系統(tǒng)定義的處置效能評估指標體系和評估模型，調用核心服務層的所有信息，對報警處置結果，做綜合型評估，形成對該類警情的處置報告。

應用實例
        某軍用倉庫于2005年建設完成了安全技術防范系統(tǒng)，包括以兩家國內較著名硬盤錄像機（DVR）產品為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)；報警系統(tǒng)采用了DS公司的DS7400XI總線制報警主機，共有幕簾式被動紅外探測器，四光束紅外對射探測器，玻璃破碎探測器，震動探測器，光電式煙感探測器以及防搶按鈕等前端探測器。具有視頻監(jiān)控和報警系統(tǒng)大多數功能，在2008年10月系統(tǒng)改造過程中，采用上述思想，運用接口層的Video DVR Interface類實現了導入兩家DVR的動態(tài)鏈接庫里的接口函數，主要提供實時視頻監(jiān)控和歷史錄像檢索兩大功能；運用報警聯(lián)網系統(tǒng)接口類Alarm NET Interface導入報警系統(tǒng)控制策略。通過形成關聯(lián)表，屏蔽底層了對核心服務層的接口差異，為核心服務層提供了視頻分發(fā)策略、報警聯(lián)動策略和全網設備控制策略。通過近一年的運行證明，設計的集成系統(tǒng)運行穩(wěn)定，協(xié)同性好，達到了異構安全技術防范系統(tǒng)的無縫隙集成。

結論
        多源異構監(jiān)控報警集成管理平臺從軟件應用層面上對多種視頻監(jiān)控資源進行集成，運用接口解析與封裝屏蔽了所有外部系統(tǒng)的接口差異，實現了不同廠家、不同標準、不同結構的監(jiān)控報警系統(tǒng)的一體化集成。通過在集成平臺建立報警視頻轉發(fā)服務器，使集成平臺可以與城市影集、平安城市、數字化城管以及公安系統(tǒng)監(jiān)管平臺的互聯(lián)互通互操作；通過在集成平臺中建立集中存儲和存儲管理服務器，使接入集成平臺的所有系統(tǒng)的信息可以集中存儲，統(tǒng)一使用；通過系統(tǒng)效能評估指標體系和評估模型，可以有效評估系統(tǒng)設計、運行以及管理過程的漏洞，為系統(tǒng)完善，提高防范效能提供參考依據。（本文作者程存學為海軍后勤技術裝備研究所副所長兼總工程師；于寶玉為北京冠林盈科系統(tǒng)集成有限公司副總經理）