“Y市公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)項目(雪亮工程)”運維評估

裴敬芝，劉 琪，王進剛

（湖北省電子信息產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院，湖北 武漢 430061）

1 項目情況

1.1 項目簡介

《Y市公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)項目（雪亮工程）》（以下簡稱“Y市雪亮工程”）建設(shè)方為Y市公安局。該工程于2016年公開招標后開始建設(shè)，2016年底順利完成竣工驗收，至今已正常運行近五年時間（以驗收合格作為運維開始時間）。該項目的建成很大程度上完善了Y市社會治安防控體系，實現(xiàn)Y市社會治安防控和城市應(yīng)急指揮視頻圖像資源的一體化調(diào)用和共享。實戰(zhàn)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)在民警辦理重點治安案件中起到了關(guān)鍵性作用，覆蓋Y市各個地方的監(jiān)控攝像機也使罪犯無處遁形，在提高破案率的同時，也對犯罪分子形成了一定威懾力。

因原合同即將到期，為使該項目在合同到期之后持續(xù)為Y市治安防控發(fā)揮余熱，現(xiàn)對該項目做整體評估以便后期合理規(guī)劃運維方案，保證該項目正常運行。

1.2 項目概況

《Y市雪亮工程》主要建設(shè)內(nèi)容為前端視頻監(jiān)控攝像機2 160個，其中高清槍機1 980個，高清球機150個，制高點球機30個。配套建設(shè)項目所需服務(wù)器28臺、核心交換機2臺（接入、匯聚交換機不再一一列舉）、存儲設(shè)備1套（IP SAN存儲1套3200T）等。

2 評估標準和依據(jù)

GB 50348-2018《安全防范工程技術(shù)標準》；

GB/T 28181-2016《公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》；

GA/T 669.1-2008—GA/T669.3-2008《城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 技術(shù)標準》；

GA/T 793.1-2008—GA/T793.3-2008《城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 合格評定》；

GA/T 670-2006《安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護技術(shù)要求》；

《Y市雪亮工程》設(shè)計文件。

3 評估方法

評估方法主要采用現(xiàn)場評估和數(shù)據(jù)分析兩種相結(jié)合。

因該項目運維團隊已基本掌握項目運行所需各種軟件安裝及配置（有完整SDK開發(fā)包），且項目主要平臺軟件為上級統(tǒng)一下發(fā)，有專業(yè)團隊負責運維。所以本次評估只涉及各種設(shè)備硬件可用性評估，不對軟件進行評估。

《Y市雪亮工程》中硬件部分主要為前端采集設(shè)備及配套后端服務(wù)器、交換機等，還有配套機房建設(shè)及傳輸鏈路部分（運營商負責運維，這里不再贅述）建設(shè)。前端采集設(shè)備及配套后端服務(wù)器等會在后面重點分析評估。這里有一點需要建設(shè)方注意的是機房UPS電池容量會隨著時間下降，且隨著機房設(shè)備的增加（中心機房還會部署其他信息化設(shè)備），UPS系統(tǒng)是否能保證整個機房設(shè)備在斷電后正常運行。筆者在檢測中就曾遇到過某市出現(xiàn)過因UPS故障，導(dǎo)致停電時中心機房所有設(shè)備同時掉電關(guān)機，對各種軟件健康產(chǎn)生很大影響，甚至服務(wù)不能啟動的問題。

而對于防雷接地問題，經(jīng)過院檢測人員現(xiàn)場檢驗，機房內(nèi)防雷接地系統(tǒng)都很正常，且機房防雷接地阻值仍在合格范圍內(nèi)。對于前端立桿、借桿、壁掛的防雷接地阻值，檢測人員對前端立桿接地阻值按照GB 50348-2018《安全防范工程技術(shù)標準》中現(xiàn)行國家標準《計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃》GB/T 2828.1-2012中的一般檢驗水平I要求進行了抽檢，所測阻值較5年前初次檢測時并無多大變化，且都在合格范圍內(nèi)。

現(xiàn)場評估：檢測人員于2021年9月、10月分兩次前往Y市公安局對該工程進行現(xiàn)場評估，現(xiàn)場評估人員均為檢測經(jīng)驗豐富、具有大型城市監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)報警工程檢測經(jīng)驗的安防專家、工程師，具體安排如下：

表1 Y市雪亮工程現(xiàn)場評估

數(shù)據(jù)分析：通過對近幾年《Y市雪亮工程運維日報表》《Y市雪亮工程視頻監(jiān)控平臺故障記錄表》及相關(guān)資料、數(shù)據(jù)進行匯總、分析（數(shù)據(jù)分析方法采用現(xiàn)場詢問、統(tǒng)計、對比法、指數(shù)分析法、潛在重大故障分析法等）。并于2021年9月組織安防協(xié)會專家、高級工程師、評估人員開會討論該項目運行情況。

表2 Y市雪亮工程專家論證

4 工程現(xiàn)狀

檢測人員現(xiàn)場對每一路視頻監(jiān)控畫面進行在線巡檢，目前該系統(tǒng)整體運行良好，各部分功能運行正常。通過查詢該項目5年來《Y市雪亮工程運維日報表》可以看出該項目前端點位在線率一直維持在較高水平，即使在后期前端攝像機在線率也基本在95%左右。監(jiān)控攝像機基本能實現(xiàn)對前端現(xiàn)場的監(jiān)控。配套后端中心設(shè)備雖出現(xiàn)過一些軟件/硬件故障，但在運維單位的努力下均能正常修復(fù)，未出現(xiàn)過重大故障。各平臺運行正常，視頻存儲天數(shù)滿足30天的存儲要求。

前端設(shè)備：前端設(shè)備主要是各種型號監(jiān)控攝像機及配套電源適配器、補光燈。通過查詢前端運維記錄自2016年10月起至2021年10月止，因前端設(shè)備故障而產(chǎn)生的運維記錄共計145條，這其中大部分故障都是由攝像機、鏡頭、電源適配器、補光燈所引起。除少部分進口攝像機外，后期前端設(shè)備運維技術(shù)難度較小。

后端機房設(shè)備：通過查詢《Y市雪亮工程視頻監(jiān)控平臺故障記錄表》和系統(tǒng)告警日志可以看出，從2016年10月起至2021年10月止，后端機房設(shè)備共產(chǎn)生112條故障/告警記錄。所有故障中服務(wù)器故障出現(xiàn)地最多占總故障數(shù)的59.8%，服務(wù)器故障主要分軟件故障和硬件故障，軟件故障主要是接入服務(wù)器、分發(fā)服務(wù)器、存儲服務(wù)器長時間運行導(dǎo)致的程序報錯或者服務(wù)不可用，硬件故障主要是長時間、滿負荷運行導(dǎo)致物理機死機或硬盤損壞。其次是如因停電、光纖斷裂、網(wǎng)絡(luò)波動導(dǎo)致的故障占24.1%，IP SAN存儲硬盤故障占總故障的16.1%。這其中出現(xiàn)概率較高且較嚴重的幾種故障及原因：

（1）平臺曾幾次出現(xiàn)大面積掉線，經(jīng)分析可能原因為分發(fā)服務(wù)器資源分配不均。后期可考慮平均分配各分發(fā)服務(wù)器所接入的前端視頻路數(shù)，且重新設(shè)定前端各攝像機定時重啟時間，使前端攝像機分批分時段重啟，避免因大批量攝像機集中在同一時間重啟后重新注冊上線導(dǎo)致服務(wù)器瞬間壓力過大而死機。

（2）服務(wù)器告警、故障。前端攝像機有定時重啟的設(shè)置，每過一段時間就會重啟，但后端機房設(shè)備一直處以運行狀態(tài)，且基本為滿負荷運轉(zhuǎn)，出現(xiàn)故障/告警的次數(shù)越來越頻繁。公安部門后期在服務(wù)器上又增加了一些其他應(yīng)用，導(dǎo)致服務(wù)器壓力增大，告警增多。

5 項目評估

受Y市公安局委托對《Y市雪亮工程》進行評估，該項目建成后已平穩(wěn)運行超過5年時間。

通過現(xiàn)場對該項目運行狀況進行評估和對現(xiàn)有運維團隊提供的相關(guān)資料（系統(tǒng)日志、運維日志、報表）進行分析，該工程目前運行良好，在保持良好的運維服務(wù)體系情況下該系統(tǒng)還可正常運行3年以上。但隨著時間的推移，設(shè)備加速老化，不管是前端采集設(shè)備還是后端各種服務(wù)器、交換機、存儲設(shè)備出故障的頻率越來越高。需要注意的是項目中部分設(shè)備為進口產(chǎn)品，市局運維專班已無備件，設(shè)備出現(xiàn)故障故障后，一般采取寄回原廠返修，但返修成本較高。下面分別就前端采集設(shè)備和后端機房設(shè)備分開進行評估，以便后期運維團隊有針對性地制定運維方案，保證系統(tǒng)正常運行。

5.1 前端設(shè)備

前端采集設(shè)備主要是各種型號的攝像機，這其中數(shù)量最多的是高清槍機，高清槍機1共計1 500臺，由于是純國產(chǎn)設(shè)備，運維不受影響。但高清槍機2（480個）、高清球機1（150個）、制高點球機2（30個）由于是進口設(shè)備，且為5年前采購的產(chǎn)品，很多型號已經(jīng)停產(chǎn)，且當時采購的備件已經(jīng)用完。受外部環(huán)境影響，同型號產(chǎn)品很難繼續(xù)采購，正常運維存在一定困難。

建議可以按前端設(shè)備總數(shù)的5%采購備件。綜合考慮性價比采購進口備件，若性價比較低，則可采用國產(chǎn)設(shè)備替換?，F(xiàn)在全球排名前二的安防設(shè)備廠商海康威視、大華股份均為中國企業(yè)，其前端攝像機性能指標均可以達到或超過進口設(shè)備，且其編解碼芯片大多為華為海思自研，安全性更高，完全可以實現(xiàn)對進口設(shè)備的替代。

表3 本項目主要進口設(shè)備

5.2 后端機房設(shè)備

后端機房主要設(shè)備除IP SAN為美國M公司生產(chǎn)外，其他均為國產(chǎn)設(shè)備，運維技術(shù)難度較小。綜合分析近5年的系統(tǒng)運行情況，服務(wù)器、交換機、磁盤陣列均未出現(xiàn)過重大故障，主要問題是這些設(shè)備經(jīng)過近5年的不間斷運行，設(shè)備老化嚴重，且后期公安部門又在服務(wù)器上掛載了一些其他服務(wù)，導(dǎo)致服務(wù)器壓力較大，且項目當初建設(shè)時服務(wù)器配置較低，存儲空間不足，也導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)告警。

后期運維建議按后端機房設(shè)備總數(shù)的5%采購備件（第一年5%，逐年按5%增加），并將現(xiàn)有服務(wù)器存儲空間擴容，以增加現(xiàn)有服務(wù)器有足夠的存儲空間來保存系統(tǒng)運行產(chǎn)生的各項重要數(shù)據(jù)。

M公司是美國的一家信息存儲公司，因受外部環(huán)境影響該設(shè)備有很大可能出現(xiàn)斷供。而本項目IP SAN硬盤均為進口設(shè)備，在經(jīng)過長時間不間斷運行后，后期硬盤出現(xiàn)故障的概率會越來越高，從圖1可以看出2016、2017年出現(xiàn)故障的硬盤數(shù)量為0，而2018、2019、2020年出現(xiàn)故障的硬盤分別為2塊、3塊、5塊，而2021年還未到年底出現(xiàn)故障的硬盤已經(jīng)達到8塊。雖然在更換故障盤后磁盤陣列還可以正常運行，但長期不間斷地對硬盤進行讀寫操作，會導(dǎo)致出現(xiàn)故障的硬盤越來越多。因此建議盡快按IP SAN硬盤總數(shù)的5%（第一年5%，第二年10%，第三年逐年按15%）采購備件，以備硬盤出現(xiàn)故障后及時更換，以免數(shù)據(jù)丟失或?qū)е赂鼑乐氐暮蠊?。極端情況下原廠硬盤無法采購可按以下方案保證視頻存儲時間。

圖1 IP SAN硬盤出現(xiàn)故障次數(shù)

方案1：在硬盤不能保證視頻存儲30天的情況下可以適當降低碼流來節(jié)省存儲空間保證30天歷史錄像的存儲。如將所有點位碼流由4M/s降低為2M/s可以節(jié)約一半存儲空間。在前端設(shè)備已經(jīng)使用了5年監(jiān)控畫面質(zhì)量降低的情況下，適當降低碼流對畫面影響較小。

方案2：降低部分次重要監(jiān)控點位的碼流，來優(yōu)先同時保證重要監(jiān)控點位畫質(zhì)和30天存儲時間兩項指標。

方案3：減少存儲時間，碼流不變將30天存儲時間減少為20天，以保證監(jiān)控畫面質(zhì)量。

以上3種方案建議優(yōu)先降低碼流保證所有監(jiān)控點位30天存儲時間，在后期硬盤損壞較多，降低視頻碼流也不能保證20天存儲時間的情況下可以減少次重要監(jiān)控點位存儲時間，來保障重要場所監(jiān)控點位。

《Y市雪亮工程》經(jīng)過長時間不間斷運行各種設(shè)備老化嚴重，合同到期后，后期運維團隊如何保證該項目正常運行顯得尤其重要。雖然對該項目做了全面評估，但還有以下風險點值得注意：

（1）2019年DH公司已中標全省視頻共享平臺，屆時所有視頻共享平臺都將更換為DH視頻共享平臺，而Y市公安部門正在使用的HX視頻共享平臺可能停止運維服務(wù)。

（2）建議定期邀請UPS廠家或檢測機構(gòu)對UPS系統(tǒng)性能進行檢測，若其只是容量下降導(dǎo)致備用時間縮短，增加電池即可，若是因為設(shè)備增加導(dǎo)致負載過大，已不能保障機房內(nèi)設(shè)備斷電后的正常運行，建議更換UPS系統(tǒng)。