科创中国

行业领域

电子信息技术,软件

需求背景

智慧城市视频监控系统是“平安城市”建设的重要组成部分，也是“智慧城市”的重要载体。甲方需要设计并开发一套基于物联网通讯机制的数据处理和业务应用体系，要求由智能运维主机、智能运维管理平台、智能运维移动端APP组成，智能运维管理体系结合前端智能感知网络，能在目标系统中快速的发现问题、利用AI辅助精准定位故障原因、科学的调度维护力量进行故障处置，并通过大数据分析和挖掘，实现目标系统的运行状态展示、资产管控、运行质量评估，并提供运维工作的考核和目标系统业态决策支持。

需解决的主要技术难题

智能运维主机嵌入式系统

主要有如下技术难题：

故障报警：视频监控智能运维系统在检测到视频网络中的设备出现异常状态后，系统会自动生成报警记录，可在界面左侧选择需要上报的报警，以声音和文字方式通知用户及时检查故障设备，并根据不通的故障级别联动声光设备和对应显示方式。故障信息包括：设备名称、故障发生原因说明、故障发生的时间、视频设备IP地址。 

视频诊断：采用目前国际最先进的计算机智能视觉技术，对摄像机设备出现的常见故障，比如设备不连通、画面偏色、信号缺失、清晰度异常、亮度异常等故障;以及跟视频监控相关的视频设备、网络设备运行状态监控，视频信号传输的链路可用性和质量监控。以视频监控点为单位，提供完整的智能故障分析功能，利于方便的进行整网运行的状态展示和查询，并为运维管理系统提供详尽的故障信息。 

视频故障分为视频清晰度异常、视频信号缺失、亮度异常、视频条纹干扰、视频雪花干扰、视频偏色、PTZ失效、画面冻结、场景变换等24种视频质量故障。系统采用最新智能诊断分析算法，模拟人类视觉反应，通过视频图像特征建模，以及自适应学习，检测视频存在的故障。

设备诊断：检测摄像机的连通状态、磁盘状态、录像状态、安全漏洞、综合检测等工作状态信息。

状态巡检：检测视频监控系统中摄像机、视频编码设备工作状态信息。

轮巡诊断：系统能对摄像机设备出现的常见图像质量故障进行轮巡诊断，比如设备连通性、画面偏色、信号缺失、清晰度故障、亮度故障、条纹干扰、雪花干扰、场景变换、画面冻结、云台失效、人为遮挡故障;对于检测到的视频图像质量故障，提供详细的智能故障分析功能，为运维管理系统提供详尽的故障解决参考信息。

统计分析：用户能够采用多角度、多条件的方式进行及时、详尽的统计分析，系统同时能够指导用户及时维修故障设备，为用户提供运维过程与结果的考核依据。

运维管理：系统运维管理能实现对摄像机图像故障进行运维管理，可以对故障按照组织、时间段、类型、编号等条件进行运维确认、分配、维修好确认、故障不处理等流程的跟踪查询功能。运维管理支持故障自动发现和自动报修两种形式，告警通知和人工巡视发现故障报修来进行远程运维或者分配工单，系统每一步运维操作记录详细记录。

电子地图：可以通过电子地图的方式，直接查看设备的具体分布甚至维护人员的所在位置。便于管理者对设备以及维护人员进行定位。

资产管理：系统对用户资产进行登记、汇总，提供设备台账管理、库存管理、资产查询和资产统计功能。登记资产信息包括资产基本属性、生命周期属性、使用属性。

移动运维：系统可以让绝大多数的运维流程在移动终端上完成，包括设备报修、维保管理、快速统计、身份验证等，其可以基于移动互联网访问运维服务平台，实现数据查询、业务操作、业务流程管理。

要求算法基于GPU+CPU架构实现；基于服务器的Windows环境算法库；基于服务器的Linux（CentOS 7）环境算法库；基于高端ARM的Linux环境算法库。

期望实现的主要技术目标

1. 针对电子防控系统分布广、工作环境恶劣、持续运转、运行监测手段落后等问题,采用IoT强大的组网能力配合系统多维度感知模块，精准实时的反应出电子防控系统的健康状况，极大的减少了运行维护和管理过程中人的主观判断对故障诊断的二次影响、提升电子防控系统全生命周期的在线率和主动管控能力。

2. 采用CMDB资产管理，帮助业主管理其拥有的资产、位置、使用者、配置方式以及成本。使用工作流程，资产管理自动化实现业主IT资产从采购、入库、使用到报废的全生命周期管理；跟踪硬件和设备等IT资产在整个生命周期中的详细信息；记录所有维护活动。

3. 防浪涌耐压≥6000V，为前端监控设备提供强有力的电网浪涌保护。

4. 精准计量：一级电能计量精度，准确计量前端设备的电能消耗，实时统计全网设备用电量，实时分析用电量异常点位。

5. 远程控制电源通断，强制设备重启，排除软故障。

6. 机器智能看守设备运行状态，实时分析判断设备的健康状况。

7. 通过大数据分析，筛查可能出现的隐患。

8. 移动端应用，助力维护工作快速响应。

9. 精准机箱地图：管理系统对该管区的每个箱子的名称、所属组织、设备类型、IP地址、都有明确的表示。能精准确定该箱所属地理位置。

10. 准确故障管理：管理系统对整个监控系统的故障类型能准确做出判断。如监控系统中的摄像头·市电、箱体设备、电源、光缆等相关设备故障都能做出精准的分析判断。将结果按系统渠道分流到相应部门。避免人力资源的浪费。

11. 完善的工单管理流程：管理系统提供相关人员进行设备报修、情况录入、跟踪、问题流转、结果反馈等流程管理，同时业务人员可以通过疑难点位的查询列表，查看重点设备相关的故障信息。

需求解析

解析单位：“科创中国”机器视觉与智能产业科技服务团（中国图象图形学学会） 解析时间：2022-11-20

谢剑斌

湖南中科助英智能科技研究院有限公司

院长

综合评价

平台建设包括四个系统：智能运行监测系统、智能告警管理系统、智能运维过程管理系统、智能运维管理移动应用系统。智能运行监测系统对视频监控设备的在线状态、无视频信号、图像质量（图 像过亮、颜色异常、镜头抖动、对比度、清晰度、图像过暗、 视频冻结、视频剧变、噪声雪花）、时钟异常、云镜可控、场 景变换、录像完整性、录像保存时长等指标检测，展示最新结 果及历史数据，可统计查看各指标异常设备数量及详情。智能告警管理系统接警服务台，收到告警消息后由值班人员确认，可直接申报事件，若确认为误报则自动消除告警。处理跟踪，确认处理后可查看事件单完成情况，系统可检 测到设备告警恢复信息，同时用户也可根据线下反馈处理结果 判断是否完成告警处理流程。智能运维过程管理系统对不同角色，任务列表会展示与之相关的内容。设备故障报警后，系统进入故障复核、工单下发、工单确认、工单反馈、工单反馈确认为主线的故障报修流程，并通过设立工单挂起、工单延期、工单驳回等辅助节点，完善日常系统运维工作中的故障处置流程。智能运维管理移动应用系统支持项目、点位关键词搜索，故障现象分类及描述，照片附件上传功能；在派单、签收、审核环节具有消息推送功

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