第七章 安防技术与产品应用
第一节 公共安全视频监控建设联网应用评价指标体系的信息资源及其能力

  一、信息资源建设意义

  在信息化高度普及的现今,信息资源已经不是一个陌生的词语了,在视频监控领域,很多管理人员已经在普遍实施对信息资源的建设与管理,然而,信息资源管理究竟是个什么样子,具体能做什么事情,能发挥什么效益,似乎也没有人能够说的清楚,信息资源管理好似一个极其宏大且极难解释的概念,看的见却摸不着,绝大部分人都认可信息资源管理在业务管理中的核心地位和重要性,但是关于资源的价值、定位以及在整个业务架构中的定位,仍然众说纷纭。

  大部分管理人员认为,信息资源建设主要作用是存放资源配置信息的数据库,我们认为这种理解并不完全准确,它会来带一系列的疑问,例如:在监控管理、维护管理以及资产管理系统都存放或多或少的配置信息,为什么还需要对信息资源进行统一建设和管理?是不是所有的资源配置信息都应该放入呢?

  实际上,我们并不需要将所有的配置信息都放入,这会造成大量的管理工作和数据臃肿,我们仅需要关注CI和CI关系即可,CI是指我们在视频监控环境的管理对象,视具体管理人员其管理对象也有所不同,一般来说包括摄像机、硬件、软件、应用、服务乃至部门和人员,而CI关系则是指这些CI之间的相互关系,有了CI和CI关系,基本上就可以描述一个整体环境了。而信息资源管理最基本也是最核心的作用,就是为环境中每一个管理对象建立“身份证”和“户籍系统”,并成为日常管理工作中,从对象视角进行管理的一个“索引”。

  换个角度来说,我们梳理下当前视频监控领域所用的工具和系统,不外乎以下几类:一是监控类工具,帮助发现和记录整个环境的运行情况;二是操作类工具,帮助工作人员自动执行某些操作及应用;三是服务类工具,帮助日常工作规范化管理和提高工作效率。

  综合来看,以上几类工具均是从“事”的角度出发:监控发生的事件、执行动作、处理事务等,均在管理“事”;然而所有的“事”都离不开“物”——即管理对象,这就要求每个管理工具都需要存储一些“事”所涉及的“物”的信息,而在实际环境中,这些管理工具确实也包涵了一些关于被管对象的信息,但是这些信息过于片面,是该工具所负责的“事”的相关信息,而各系统所管理的“物”虽然是同一个,但相互之间信息无法打通,甚至也没有对“物”的统一认识,更没有“物”与“物”之间关系的完整信息,也就无法从“物”的视角来整合各个处理“事”的工具里的分散信息,从而导致了一个重要的管理视角的缺失,不能形成对整个视频监控领域进行完整和统合的分析与管理,更无法从服务“物”的角度实现日常运行管理,面向服务的日常管理自然很难实现。

  所以回到信息资源建设与管理最基本也是最核心的作用,就是为IT环境中每一个管理对象建立“身份证”和“户籍系统”,实现从“物”的维度来打通各个“事”的系统,从而实现视频监控应用管理的“事+物”,只有将所有“事”的系统从“物”的视角串起来,我们在实际的管理工作中,才能回答和解决这样一些问题,例如某个业务由哪些组件构成?过去一年在视频监控系统有多少事件和变更发生?对某个IT组件变更时,可能影响哪些业务和管理人员?哪一类组件的事件率或变更率更高?事件率、变更率、使用年限、操作系统、品牌以及服务商有没有关系?某项服务或业务的具体成本是多少?

  当然,为环境中每一个管理对象建立“身份证”和“户籍系统”是信息资源管理最基本的作用,但这个基本作用是最为关键和核心的一点,有助于理解资源管理另外一个关键作用,即资源管理和其他管理“事”的系统进行整合才能发挥作用,整合系统越多,作用越大。

  尤其在云计算风生水起的今天,资源管理的意义更为重要。在过去计算资源是以服务器为单位,管理服务器内各组件靠的是操作系统,此时对视频环境的描述可以依靠逻辑或物理示意图。而在云时代,计算资源变成了由各种组件构成的“云”,传统的针对IT环境的描述已经无法适应云时代要求,而资源管理就为云环境提供了一种相对规范和标准的描述方法,成为了云的一个基本要素。

  从某种意义上讲,视频监控建设联网应用评价指标体系建设的最终成效,取决于对信息资源的设计与实施能力。尽管视频监控领域每个功能点都有其独特的服务对象和特色,但是视频应用服务本身并不是孤立存在的,只有对各类配置资产进行有效梳理和集成后,业务服务之间才能联动起来,管理人员也才能更加有效的对业务服务进行管理,使得视频应用服务的价值最大化。

  信息资源有自身的动态性、关联性、虚拟化、复杂度等特性,传统的资产管理设计理念很难以达到支撑当前面向信息资源的管理。所以说,信息资源管理不是传统意义上的资产管理,它为管理人员提供了统一而标准的资产与配置管理体系,更加侧重资源的关联性,为视频监控应用服务和技术提供核心支撑。它是业务管理的核心模块,已经成为黏合视频监控业务的数据中心。

  二、 信息资源的管理维护

  视频监控领域具有设备资源数量庞大,设备类型众多,设备品牌繁杂等特点,通常情况下,我们无法快速知晓某一个设备的具体型号、资产归属、辖区范围、具体用途、当前使用及运行状态、维保范围、维保公司等,以及与它关联的设备种类和详细信息。如何理清资源台账是实施有效管理的前提和基础,如果没有有效的资源管理建设而通过人工的方式或是简单的IT应用来管理如此庞杂的资源势必会存在一些隐患和问题。

  (一)构建统一的资源配置管理库

  很多管理人员的资产与配置管理是相对分散、无序的,大量信息分散在各管理员的电脑或纸上、各个管理数据库中,甚至仅存留在IT设备上和备件库存仓库记录表格里,在管理上存在纸质单机登记,维护分散,查询交叉;资产间关联度不够,一致性无法保障;变更没有规范,缺乏跟踪机制;日常维护记录与资产缺乏关联等诸多问题。需要构建统一的资产与配置管理库,打破了资产管理与配置管理区分的传统,面向不同的管理维度,将资产与配置数据进行无缝融合,使其成为一份数据进行统一管理,解决各类资源配置管理分散和无序的现状,集中管理和保存所有的资产和配置信息,保证数据的准确性和查询的便捷性,并有效解决对个人依赖的风险。

  统一资源管理,也是是集中管理的主要支撑,通过资产生命周期管理的关联,实现资产入库出库、调拨借用、维修报废管理等功能。同时将资源配置的部署、支持、变化等配置管理信息与集中监控管理功能相结合,能够动态的自动更新资产配置的变化情况,自动将资源的信息(资源编号、软硬件基本信息)进行对应,建立电子档案,提供维护支持,同时统一资源配置管理作为核心的数据信息集合,存储了所有资源配置管理的数据和信息,是配置管理流程的最重要的环节,也为日常运行维护管理提供了查询、诊断、记录的基础。

  资源管理将资产、配置和监控进行了有机的融合,在数据层采用统一的数据采集、处理和维护机制,通过统一的资产配置管理库对资产和配置数据进行集中管理;但在业务层,考虑到资产、配置和监控的管理目的、管理对象和使用对象的不同,还需进行业务功能分离,实现资产业务管理、配置业务管理和性能监控管理的相互关联。

  (二) 数据建模

  根据视频监控环境特点,需要建设符合视频业务特色的信息资源数据模型,模型结构基于面向对象技术,支持自定义扩展,实现动态的配置模型构建,可针对不同的管理人员环境和管理实际需求,灵活、快速、精准的搭建资源配置模型,管理人员可以依据自身管理需要快速构建资产、配置项以及关联关系;适应视频相关资源对象、管理方式的不断变化,最大限度的适应视频业务场景的管理要求。同时需要保证数据建模过程的易用性,提供基于可视化的界面设计,帮助管理人员快速落地信息资源建设,有效缩短时间周期。

  (三)数据采集

  信息资源是衔接技术与管理的关键数据整合层,将视频监控建设环境中的各类视频设备、硬件、软件、数据库、网络、业务、文档、虚拟资源等分门别类并建立好相应的数据模型,再通过发现采集接口完成数据的初始化,通过一系列内置处理机制形成唯一、可靠的配置信息,供管理人员管理维护。

  1、视频监控联网系统设备分类一般如下:

  图 1 视频图像联网系统涉及设备种类

  前端设备包括:各类摄像机、编码器、各类传感器等;

  网络设备:交换机、路由器、防火墙、光端机、收发器等;

  平台设备:解码器、DVR、NVR、IP-SAN、存储服务器、媒体转发服务器、监控平台服务器、图像资源库服务器、Web服务器、数据库服务器等。

  2、各类设备资源应具有不同的属性,包括静态属性和动态属性:

  (1)应具备设备静态属性,包含但不限于以下信息:

  安装位置、IP地址、名称、编码、行政规划(省级、市级、区级、基层接入单位)、行业、设备类型、网络标识、 管理人员、单位信息(单位所在派出所、单位所在警务区、单位类别、单位法人、单位法人联系电话)、责任民警、录入时间、负责人姓名、负责人联系电话、经度、纬度、记录更新时间、监控性质、应用场所、建设类型、建设时间、维护负责人、负责人手机、备注信息。

  (2)应具备设备动态属性,设备的动态属性包括但不限于以下信息(含GB/T 28181补充文件增加的设备配置参数):

  SIP 基本配置参数(端口号)、视频编码参数(多码流、分辨率、帧率、码率)当前值及可选值范围,音频编码参数当前值及可选值范围等;

  设备生命周期状态属性,包含但不限于以下信息:启用,维护,报废。

  3、可采用如下方式对数据进行采集和获取:

  通过GB28181协议从视频图像监控平台获取设备资源(相关接口参考GB28181资源查询获取接口),包括DVR、NVR、IPC、编码器等。

  通过ICMP、TCP、SNMP、WMI、Telnet、SSH、CCLI、Http、DNS、JDBC、JMX、VMWare、libvirt、XenAPI、ONVIF等多种协议来实现配置信息的自动发现,自动发现视频监控环境中的服务器、交换机设备、摄像机等。

  通过手动导入等人工补充手段添加前端设备资源等其他视频监控系统设备,并对设备信息进行增、删、改等维护。

  数据采集除发现新的资源配置项外,还能对已有配置项进行跟踪,对于产生变化的配置项信息,可自动审计并生成报告进入审核状态,只有通过审核该变化才生效并正式入库,从而保障配置信息的真实和准确性。

  (四)数据维护

  数据维护主要针对采集入库的数据进行综合管理,包括资源扫描、数据调和、分区管理、审核管理以及权限管理。

  1、资源描述

  支持资源扫描,在资产管理、配置管理中实现资源扫描功能,调用数据采集接口获取最新资源信息,与配置库对比后更新相关信息。

  2、数据调和

  从不同采集源获取到相同的资源数据时,系统能够识别并合并,并与资产配置库中标准数据进行比对,判断是否产生变化,如果产生变化则产生差异报告,并发出通知告知管理员进行变更审核,避免出现重复或不一致的配置信息。

  数据调和还需提供手工调和功能作为自动化调和规则的补充,可以手动对配置项进行人工合并和调整,对可能重复、分类有误的数据进行比对、查看,确定配置属性的合并规则。

  3、分区管理

  还需支持数据分区管理,能够按照管理人员的地域、组织机构分布等因素对资源配置项进行分区,建立不同的管理域,各机构分别管理自己管辖范围内的配置。

  4、数据变更审核

  在资源扫描、数据调和、资产配置项人工维护的时候会产生数据的变化,这些变化必须通过审核后才能生效。

  系统变更审核模式可设定三种:一种是走工单流程的审核方式,一种是简单审核模式,还有一种是通过设定规则自动审核。在实践中可以根据不同的需要选择变更审核方式。

  通过规则自动审核是配置项维护的重要手段,在实践过程中可以大幅减轻人工维护工作。为考虑数据变更的的灵活性和可落地性,对配置项的变更可控制到属性级别,设定配置项是否通过人工修改、是否自动审核、是否记录历史版本,同时变更值允许二次修改并生成历史版本。

  5、细粒度权限控制

  为考虑信息资源的安全性和实用性,可对资源维护的权限分为功能权限和资源权限,实现对配置项更加细颗粒度的管控。

  (1)资源权限:包括对不同资源的浏览等,可以对应一组数据项集合。

  (2)功能权限:资源操作权限针对资产和配置管理,可进行授权管理,授权角色具备对资产或配置的增、删、改、查等权限。

  6、资源信息导入导出功能

  提供资源信息的导入和导出功能,管理人员可以在Excel文档上录入资源信息,然后统一导入,以方便资源数据的录入。

  (五)生命周期管理

  设备生命周期管理包括设备生命周期的划分以及对各个阶段的管理策略。根据生命周期进入、成熟、衰退、消亡理论,对应设备生命周期为启用、维护、轮换、报废四个阶段。

  1、维护启用管理

  应对设备属性、相关资料(包括设备清单、设备安装、网络结构、系统架构、设备配置、设备变更信息)进行收集整理,制定管理方案。

  2、设备维护管理

  应对设备进行日常维护保养、检查、监测以及维修,保证设备处于良好运行状态。记录故障、诊断、备件、维修工时、成本等信息,并进行综合分析与预警。

  3、设备轮换管理

  对于部分可修复设备,定期进行轮换和离线修复保养,然后继续更换服役。

  4、设备报废管理

  设备已近使用寿命,故障频发,影响到设备组的可靠性,其维修成本已超出设备购置费用,应对设备进行更换,建立完善的报废流程,以使资产处置在账管理,有利于追溯设备使用历史。

  5、 设备维护状态

  设备维护状态应包括但不限于以下信息:运行状态信息、告警信息、故障信息、维修信息等

  (六)备品备件管理

  视频监控日常工作涉及到大量的备品备件管理,建立备品备件台账,帮助管理人员组织备品备件,可解决以下问题:

  1、存放分散、数据分散、统计时长、备品备件经常发生调拨转移、在账面上不能及时反映;

  2、存在多头管理、审核麻烦甚至是是缺乏管理、造成资产浪费;

  3、盘点工作量极大、信息反映不及时,从而导致备品备件重复购置,使成本大幅增加。

  通过备品备件管理,能够帮助用户加强备品备件管理,提高内部管理水平,为管理者提供更科学的决策依据。

  三、信息资源的性能监控

  由于视频监控点位分布广泛,设备类型不一致,安装环境不相同,通常情况下,我们无法第一时间获得监控点运行状态、环境参数等信息。通过人工巡检设备,效率低,往往当需要调取视频的时候才发现摄像头故障,比较被动。如何第一时间知道众多前端监控点是否已经出现故障,监控网络是否出现故障或者将要出现故障等。就需要依据资源管理的建设对各类资源可用性与运行性能进行集中监控,量化资源的服务能力。

  (一)集中监控

  视频前端设备:包括前端采集,前端编码和前端存储和卡口/电警设备等在线情况和工作状态进行监测,分析前端设备的离线时长。

  视频监控前端图像质量评价:直接依据视频图像特征来分析视频故障,包括视频丢失检测、视频抖动检测、条纹干扰检测、视频遮挡检测、视频冻结检测、亮度异常检测、视频噪声检测、视频偏色检测、清晰度检测等检测指标。

  网络设备:分析网络设备的运行状态、内存/CPU使用、电源、风扇、端口上下线、带宽、链路流量等检测指标。

  传输设备:对光纤收发器、EPON(以太网无源光网络传输设备)设备进行监控,实时轮询和采集设备的在线状态和性能指标。

  服务器系统:对服务器CPU、内存、硬盘使用情况及安装的数据库、中间件、进程、web应用等进行监测和管理。

  存储系统:对存储设备的硬盘状态、环境参数(温度、风扇、电压电源等)、录像完整性进行监测和分析。

  平台系统:对平台各子模块进行监测,包括数据库、中心模块、接入模块、分发模块、存储模块、注册模块、网关模块、SIP模块、信令网关、媒体网关、转码模块、协助模块、分析模块等的负载、软件运行状态以及是否异常的监测。

  对各类资源的集中监控,帮助管理人员及时掌握视频网运行状况和视频设备的运行状况,对视频网运行信息进行收集、整理、统计和分析,及时发现潜在的隐患,对视频业务中产生的问题做到准确、及时的解决和处理,保障整个网络和视频监控应用系统的正常运行。

  (二)影响分析

  通过对各类资源的集中监控,基于资源管理的关系可视化管理,依靠资源关系定位,可以自动快速地确定、分析并展示信息事件、变更对业务或资源的影响范围和程度,从而将技术和业务有效的结合起来,转变传统的单一的监控手段,不仅能及时发现故障,更能够快速分析故障的影响范围和程度,从而保障视频业务稳定运行。

  当故障产生时,根据故障源和配置项的关系以及当前配置项状态等因素,可展现该故障业务分析界面,通过图形化界面直观展现该故障影响的资源配置和业务系统,实现业务影响模拟分析。并可设计灵活、多样的展现方式。

  影响分析的核心是资源关系模型,即将业务和资源配置管理形成关联,在建立业务依赖模型时,调用配置项信息,直观展现各配置项之间关联关系,引用配置管理中各配置项关系,为业务影响分析算法提供依据。

  四、信息资源能力的评价

  依据对信息资源建设的管理、维护和监控,并根据从日常运行维护管理过程中沉淀下来的数据,可对各类设备资源(如摄像头等)进行评价和统计分析,包括平均使用寿命,健康度等。如量化前端设备资源的在线率、量化人力资源的工作量、量化各类设备资源的综合可用率,综合评判不同品牌同类设备的平均无故障时间等,从宏观上综合分析所有监测资源的运行状况,并研判视频监控系统运行发展趋势,为业务系统优化、运行维护管理规划提供依据,为领导层进行业务系统升级、改造、扩容提供更加有效的工具,为业主单位对承接单位或者维护团队的日常维修服务工作考核提供数据支撑。

  同时,对日常运行维护管理过程中的资源关键指标进行核算,实现资源可视化展现,对资源的利用统计提供资源的容量及消费情况分析,帮助管理人员了解整体视频监控环境的运行质量,从而为日常运行维护管理工作持续优化提供数据依据。

  总之,依托统一精准的资源配置管理,可建立视频监管部门的信息架构核心,为业务架构提供统一的支撑。通过信息资源管理控制数据的流动和共享,既为资源监控提供可靠的数据和运行展现支撑,又为视频业务的资产管理、服务支持等提供数据规范,还为经营分析等管理决策提供数据源,信息资源的建设必须具备以下特性:

  (一)丰富性:通过不断的标准研究和需求调研,根据不同的视频监控环境,需建成统一的资源配置管理库,并提供符合最佳实践的数据模型;

  (二)扩展性:在已设计好的数据模型基础上,支持管理人员进行面向对象的扩展,迅速建立契合自己的配置库模型;

  (三)自动化:能够自动发现配置项的相关信息、直接获取多种数据源,并通过数据源自动跟踪配置项的更改;

  (四)关联性:能自动建立资源配置项的关联并图形化展现,直接获取多种数据源之间的关联关系;

  (五)协调性:能够建立调和规则,避免资源配置信息重复丢失,并对来自不同数据源的配置项进行自动匹配;

  (六)同步性:提供与视频监控平台、底层监控工具等的资源同步,确保数据的准确性和可靠性;

  (七)配置分区:提供版本跟踪、变更控制区、调和区域、基线管理等特性,实现资源的分区管理;

  (供稿:骆斌 湖北省公安厅科技信息处)

 

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