食品加工企业及餐饮行业食品安全卫生监控平台解决方案Word文档格式.docx
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5.5.4WEB管理服务器(WEB)16
5.5.5电子地图模块(GIS)16
5.5.6网络数字矩阵软件模块(SNVD)16
5.6平台基本管理功能17
5.6.1级联业务功能17
5.6.2网管业务功能17
6网络系统设计21
1前言
民以食为天。
食品是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件。
在我国国民经济中,食品工业已成为第一大产业。
但是近年来全球及我国接连不断发生的恶性食品安全事故却引发了人们对食品安全的高度关注,也促使各国政府重新审视这一已上升到国家公共安全高度的问题,各国纷纷加大了对本国食品安全的监管力度。
2003年4月16日,我国国家食品药品监督管理局正式挂牌,标志着我国食品安全工作迈入了综合监管与具体监管相结合的新阶段,也表明了我国政府与时俱进、切实抓好食品安全工作的决心。
然而,此后有关食品安全的负面消息依然不断,通过新闻媒体的深入追踪报道,我们知道了阜阳劣质奶粉、重庆火锅石蜡底料、太仓劣质肉松、山东"
掺肥"
龙口粉丝、地沟油……。
据媒体报道,《中国青年报》社会调查中心新近完成的一项有关食品安全的调查显示,近期频发的食品安全事件引起了公众的广泛关注,82%的公众表示,这些事件"
肯定会"
引发自己对周围食品安全问题的担心,13%的人表示"
可能会"
。
我国目前的食品安全监管较发达国家而言,起步较缓、问题较多,造成我国食品安全问题屡禁不绝的重要原因还是在于我国食品安全缺乏完整的保障体系。
我们认为,在今后较长的一段时间里,我国应当把在整体上建立我国食品安全的保障体系作为食品安全工作重点和战略目标来实现。
高新科技的迅猛发展,特别是信息、网络技术的发展,也为强化和深化管理、提高食品药品监督管理局的工作效能提供了强大的技术支撑。
食品加工企业及餐饮行业食品卫生安全生产监控平台的建设,正是在当今现实环境下实施食品安全的保障体系的重要举措。
2建设需求分析
食品加工企业及餐饮行业食品卫生安全生产监控平台的建设需要整合社会网络资源及企业现有的监控资源,加强信息在产生、存储、传输、处理过程中的安全措施,实现信息资源的共享。
并且整体系统设计及器材选型配套,应当具有国内外一流的水平,不仅需要质量可靠、性能稳定,使用寿命长,而且还需要具有很强的系统扩容余量及远程通讯联网的能力。
平台需要全年7×
24小时对食品生产加工企业、学校公共食堂、企事业单位等大型食堂及餐饮行业的生产加工制作和储运过程进行远程实时监督控制。
保留其录像资料为处理突发事件提供强有力的调查依据和证据。
平台的建成可实现市局和区县分局的监控中心及其他客户端(办公室电脑等)对食品加工企业及餐饮行业的生产过程的全面监督控制。
并可以启动联动系统。
取代了传统的人为的巡查监督机制,有效的监督控制食品的生产加工制作环节。
减少由于上述环节出现的突发事件。
这对于食品卫生安全生产的管理有着十分重要的意义,以现代信息化手段取代传统的人为巡查机制,可以最大限度节省人力物力,用有限的人力物力做最大最有效的工作;
还可以有效的预防和控制突发事件的发生,保障人民健康安全。
因此,整体系统应当满足以下的应用需求特点:
1)各种监控系统产品应用平台的统一,实现监控信号的编码、存储、传输、控制采用统一化标准,实现互联互通。
2)具备实时图像和历史图像回放质量符合行业监控实际应用要求,在传输流程中保证信号的传输及时性、可靠性、保密性。
3)具有良好的扩展性,能在规模、监控层次和功能等方面进行扩展。
4)具有良好的设备可维护性,实现设备的自动巡检。
5)充分利用已建成的网络、设备等资源。
3基本原则
在设计整个系统时,我们本着技术先进、系统实用、结构合理、产品主流、低成本、低维护量作为基本原则,进行系统构架。
1)技术的先进性
整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流,关键的视频数字化,压缩、解压、码流、传输均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。
在满足功能的前提下,系统设计具有先进性,并且在今后一段时间内保持一定的先进性。
2)架构合理性
采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统,使其能安全平稳地运行,有效地消除各子系统可能产生的瓶颈,选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。
稳定性和安全性是我们最关心的问题,只有稳定可靠的系统才能确保各设备的正常运行;
只有良好的数据共享,实时的故障修复,实时备份等才能形成完整的管理体系。
3)经济性
在满足系统功能及性能要求的前提下,尽量降低系统建设成本。
采用经济实用的技术和设备,利用现有设备和资源,综合考虑系统的建设、升级和维护费用,不盲目投入。
4)实用性
在设备选型时,主要依据我市的实际情况结合目前我国市场上的占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。
5)规范性
控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合相关国家标准、行业标准。
6)可维护性
所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。
系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。
并且,系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能,在出现故障时,应能得到及时、快速的维护。
7)可管理性
前端现场设备,各分系统集中于中心统一控制,实施对所有远端设备的控制、设置,以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。
8)安全性
对系统采取必要的安全保护措施,防止病毒感染、黑客攻击,防雷击、过载、断电和人为破坏,具有高度的安全和保密性。
4设计概述
食品卫生安全生产监控平台是一个覆盖整个城市的大型综合平台。
主要对食品加工企业及餐饮行业的生产加工、储运环节进行现场远程视频监督,发现违规生产可及时制止。
并将现场音视频图像存储为事后调查提供强有力的调查依据和证据。
总体系统分:
1)中心管理平台系统、
中心管理平台是整个系统的核心部分,业务管理与决策支撑平台。
对信息进行收集整理、监督管理、信息储存调用、报警联动等。
2)前端采集传输部分
主要包括多个子系统前端音视频、控制信号的采集、处理、传输设备。
3)后端监控管理部分
后端监控中心分二级级联模式。
一级监控中心设置在市局应急处突中心,二级监控设置在各区县监控中心。
4.1中心管理平台
中心管理平台是综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支持系统。
整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术,实现信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等业务功能。
作为信息应用系统的综合信息管理平台,其总体框架包括设备接入层、转发存储层、中间件层、业务应用层、用户界面层五个层次,如下所示:
图系统平台软件总体框架图
⏹设备接入层:
主要负责与外场设备、中心系统进行数据交互;
完成采集图片/数据的入库存储、数据协议转换、数据预处理及控制信息发送功能;
⏹转发存储层:
主要负责业务数据以及录像文件的存储和管理,负责实时视频图像的转发和历史图像的存储,数据库软件采用ORACLE,采用RAID5磁盘阵列作为存储介质,采用负载均衡的策略将转发、存储、比对、查询任务分配到多台服务器上。
⏹中间件层:
是支撑业务应用中间件服务层,主要负责数据检索引擎、数据共享服务和GIS访问等功能;
⏹业务应用层:
是基于中间件层之上进行的各种业务处理、运算和管理服务层,包括实时监控、录像追踪、报警、信息导入、GIS应用、查询统计、报警联动、系统对时等业务处理功能,同时提供丰富的系统配置管理功能;
⏹用户界面层:
提供友好、易用的人机交互界面。
4.2网络系统
食品卫生安全生产监控平台将利用运营商的网络资源,建立数字化的视频信息传输交换平台,作为连接市局、区/县分局的两级联网传输基础网络,也是视频信息传输的骨干网络。
视频信息传输交换平台中选用TCP/IP协议作为主要网络协议,同时支持UDP方式。
图系统拓扑结构图
以运营商接入层作为前端采集信息的汇聚点是系统的“基本作战单元”,所有前端设备采集的信息在各属辖区的运营商接入层机房进行汇聚。
以区县分控机房作为二级监控平台是系统的“关键枢纽”,搭建二级管理软件共享平台,对辖区内的终端进行管理,并配置IP存储设备,对前端信息进行存储备份。
以市局中心机房作为一级监控平台是系统的“核心”,搭建一级管理软件共享平台,管理所有区县二级平台及其辖区内终端的所有资源。
并配备IP存储设备对重要信息进行录像存储。
4.3系统总体结构
图系统总体结构图
5中心管理平台设计
5.1概述
中心管理平台集成管理平台是一个融合安监信息管理业务、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。
该系统平台是建立在视频信息专网系统协议层之上,可以作为各级安全生产管理系统的统一信息服务平台,在前端、区县监控中心、市监控中心和市监控中心之间实现了实现信息授权交换与共享。
平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理,来实施图像监控、报警信息处理。
能够及时对重大事件进行处理并通过多种渠道将事件、事件严重信息发布给各级主管部门。
整个平台的建设根据各业务部门的职能要求并结合信息共享要求进行设计,首先考虑了满足业务部门的需求,包括系统结构、功能、对信息的内容要求和信息处理、发布等方面内容;
其次考虑了信息共享的需求,平台预留了大量与已有应用系统的数据接口。
5.2设计思路
平台的设计思路如下:
Ø
首先就是在功能设计上,采用了模块化设计,采用了松耦合的方式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。
数据与程序相对独立,程序与控制参数相对独立,以便于系统的调整与升级,适应不断发展的管理需求。
保证各项技术可以不断的更新和升级以维持系统的先进性,使系统软件具有较长的生命周期。
其次是标准。
标准是平台整合的基础。
主要体现在统一编码的强制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。
此外标准还涉及制度和规章。
强化物理层。
根据设计的需要追加相应的设备投入,保证系统的应用强度。
强化平台管理。
重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流控和调度系统。
建立协调交互支撑系统。
强化应用。
系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口,供各应用系统调用,同时将建立预案视频监控支撑系统和联动系统等应用。
5.3平台系统结构设计
平台是综合性、专业性很强的信息整合、业务管理与决策支持平台。
整个平台综合运用了通讯、计算机、网络、信息处理等技术,实现了信息资源管理、设备管理、用户管理、网络管理、安全管理等业务功能。
5.4平台系统结构特点
平台是一个融合传统的图像监控业务和新兴的报警管理业务的集成管理平台,在整个平台的设计开发过程中,我们尽可能追踪了目前业界主流的技术框架和技术方法:
首先,我们采用了基于面向服务的体系架构(SOA)技术进行主体架构设计,以SOA(ServiceOrientedArchitecture)面向服务的特性,通过定义良好的服务接口实现各子系统之间的松耦合,使平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成。
其次采用了基于WebService的面向服务集成框架,实现了各个子系统平台之间的应用、服务的集成,为用户提供了一个统一的面向服务的应用集成管理界面。
5.4.1SOA为主体的架构设计
在进行平台的架构设计时,我们面临着如下的挑战:
如何保证传统图像监控业务与新兴的报警管理业务的有机集成及信息共享和关联,实现该平台既可以包容现有的应用又能满足未来新的应用需求,实现信息的高度集成,使得基于不同协议、针对不同应用需求实现的应用系统能够很好地进行信息交互,让应用系统变得更有弹性、更快速地响应业务需求。
我们的选择是采用业界逐渐成熟的面向服务的体系架构(SOA)技术。
SOA可以将应用程序的不同功能单元定义为服务,服务之间通过定义良好的接口和契约进行联系,接口是采用中立的方式进行定义的,独立于实现服务的平台,从而使得构建在各种各样的系统中的服务能够用统一和通用的方式进行交互。
这样一方面能够将遗留系统整合到新的应用,新开发系统采用符合规范的接口设计后也能够很好地整合到应用当中。
这些系统松散耦合,最终形成一个可扩展的新系统。
5.4.2业务集成的WebService框架
综合考虑各个可选的技术体系,在CORBA、DCOM、.Net、J2EE、WebService等多个选择项中,最终我们认为采用.Net结合WebServices技术是实现整个平台SOA架构的最好选择。
一方面WebService是标准的,它保证了来自不同的Web服务即使运行在不同的平台上,底层的实现机理不同也可以顺利交互和共享,这是传统技术所不具备的,特别适合于智能交通集成平台这种复杂的应用环境。
更为突出的是Web服务的定义和实现是分开描述的,即它的松耦合性,可以方便地修改Web服务内在的实现而不会对现有的系统造成破坏,这极大地促进了信息件架构的灵活性。
基于WebService这种标准的成熟和应用的普及为广泛的实现SOA架构提供了基础,而.Net的开发成熟度更为实现WebService的成熟提供了催化作用。
在平台中,我们特别在业务应用领域进行了WebService的集成应用,主要有:
外场设备接入服务、数据检索与数据共享等中间件服务。
5.4.3高性能的外场设备接入服务设计
平台实现了基于WebService的独立外场设备接入服务层。
一方面,独立的接入服务层,清晰地定义了中心平台与外场设备的边界。
另一方面,它把接入功能从Oracle数据库的侦听服务进程中解放出来,由于采用独立的主从架构设计,能极大地提高集成平台的强壮性。
整个接入服务使用Web服务来集成前端的各种外场设备信息。
采用这种集成架构解决了接入其它厂家外场设备困难的问题。
另外,整个外场设备数据接入服务的架构采用主/辅服务的方式:
✓主服务一直保持实时请求的接收状态,超过一定可配置的阈值后,主服务发出分流处理的消息,并从主队列中分流部分请求记录
✓消息侦测线程接收该消息,并启动辅助服务
✓辅助服务接收分流的请求记录,并持续处理,一直到处理完成后退出。
5.4.4结合Ajax和RIA技术的更好用户体验
B/S计算模式随着互联网的爆发性增长,也同时成为目前应用软件最主流的运行模式。
但相比传统C/S程序丰富的界面特性,纯粹B/S页面的显示技术也为集成平台的展现和用户体验带来了很大的困惑。
对于平台软件,我们采用了纯粹的B/S页面显示技术,为了保证纯粹B/S页面显示更好的用户体验,我们大量采用了Ajax和RIA技术来增强软件界面的友好性:
平台大量采用了AJAX技术,用于无抖动刷新;
Ajax技术用于更平滑地显示实时过车信息和实时报警信息,实现页面的无抖动刷新,增强了用户视觉体验;
同时在图片切换过程中减少等待时间。
平台采用Flex技术,实现更多的RIA(RichInternetApplication)特性,来实现视频、报警等信息的展现。
5.5软件平台组成
平台组成如下:
系统管理服务器;
视频代理转发服务器;
存储服务器;
设备管理服务器;
WEB管理服务器;
客户端软件
图51系统平台模块组成结构图
5.5.1系统管理服务器(CMS)
视频监控系统,中心管理软件模块是一个基于数据库的后台管理信息软件,是系统的核心业务服务器。
负责处理监控的业务逻辑,进行权限等控制。
根据业务逻辑需要,会发送命令给流媒体转发软件模块MTS、流媒体转发软件模块PTS、\媒体存储软件模块SS等模块进行处理。
5.5.2视频代理转发服务器(MTS)
流媒体转发软件模块MTS实现对音视频流和其他数据的转发,分发和流控制。
多个流媒体转发软件模块MTS可按照网络结构进行级联和支持,该软件模块是整个系统的核心。
流媒体转发软件模块MTS获取车载设备的视频数据并将其转发或者分发到客户端,因而其承担了网络吞吐的绝大部分工作。
视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场存储设备的网络负荷。
视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发,支持网内多用户对一个音视频流的访问,实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时,可以通过视频流媒体转发服务器进行转发,从而在网络上只占用一个通道的资源。
监控中心平台需要查看下级平台图像时,通过访问视频流媒体转发软件模块,提高系统访问速度,实现多级浏览级联的问题。
具体功能要求如下:
1、流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理,管理路数不限,单机支持并发转发≥200路D1图像,流媒体服务器应支持音视频流的转发;
2、支持分布式部署流媒体转发设备,可以对客户端IP段和流媒体带宽进行有效的管理;
3、能够解决多级浏览级联问题,查看越级机构的图像时,直接访问流媒体服务器,提高访问速度,实现多级浏览级联的问题;
4、支持动态IP变更自动捕捉、修正相关设置参数;
5、流媒体服务支持CLUSTER技术,并且具有网络自适应能力,能适应大并发量的视频流传输与存储;
5.5.3存储服务器(SS)
视频流媒体集中存储服务软件能够在监控中心集中录像功能,包括中心存储管理、录像备份管理和删除管理等,应能够适用不同厂商的产品,用于解决动态视频监控系统中前端设备远程数字监控中心数据的存储问题。
存储服务系统支持:
市监控中心存储、分局中心存储,前端存储等多种存储方式;
支持自动存储、周期存储、计划存储、手动存储等多种存储策略和存储策略的配置功能;
支持ASF流媒体文件格式的存储和RTSP实时流媒体国际协议的回放。
1、软件可以对全网的设备进行计划存储、报警存储配置;
2、集中存储(备份)管理前端设备的实时图像和历史录像,并提供集中检索服务,管理的路数不限,单机支持并发存储≥200路图像(D1格式);
3、中心集中录像库设置,可设置需要备份的录像时间段和备份盘符,同时可以查看某路图像指定日期的录像内容;
4、软件具备可执行录像计划和任务调度引擎;
5、系统维护服务器将定时检查磁盘的情况,进行清盘任务、自动导出等功能;
6、提供分散集中相结合的存储方式,但采用统一的检索服务,实现对全局范围所有信息的集中检索,检索的条件可以自行定义。
5.5.4WEB管理服务器(WEB)
Web远程管理软件主要包括用户管理、日志管理、报警管理、系统对时、设备管理等方面的管理及应用,各功能如下:
用户管理:
系统管理员通过此功能,完成对用户进行名称、密码、权限管理、可以对用户做增删改查功能。
并可完成用户的名称、密码、权限及计算机IP绑定功能。
日志管理:
该模块对系统运行的所有状态,包括操作、调用、控制、调试等等均进行运行日志记录,其记录由系统管理员进行操作和管理。
日志记录的大小由配置模块设定,先进先出。
报警管理:
对中心应用系统的应用软件、接入及交换处理系统设备故障和检测器故障进行监测,故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录;
故障记录保存在日志文件中,可以方便进行查询。
操作员确认后取消报警。
系统校时:
支持NTP校时功能,保证整个系统具有一个标准一致的时间,确保所有的业务子系统准确的时间同步,保证系统联动的实时性、准确。
设备管理:
对系统设备进行管理,根据需要可以增加、删除、编辑设备。
设备状态监视:
可以提供直观的设备列表界面,对综合接入及交换处理系统设备状态进行监视。
5.5.5电子地图模块(GIS)
实现对电子地图的各种操作,包括放大、缩小、全图、移动、打印、点选、框选、不规则选择、距离测量、面积测量、框选放大等操作。
5.5.6网络数字矩阵软件模块(SNVD)
网络数字矩阵软件要求达到监控中心的网络数字矩阵软件专用客户端软件,支持更加灵活的解码卡与矩阵卡输出控制。
支持对其他标准客户端软解码VGA输出的协同控制,支持管理最大多台客户端软解码输出上电视墙。
提供本机显示控制,提供电子地图、分组、轮巡、联动等多种控制方式。
提供矩阵卡输出模拟视频信号复合方式控制(单画面、多画面、画中画)。
5.6平台基本管理功能
5.6.1级联业务功能
5.6.1.1注册与发现
初次联网或断网后重新联网时,省监控平台、市监控平台间应具有自动注册功能,接口协议应采用RFC3261中定义的方法REGISTER。
5.6.1.2心跳功能
市监控中心共享平台应能感知到监控中心、省监控平台上的设备状态信息(如前端连接状况),接口协议应采用DB33/T629-2007中定义的方法DO。
5.6.1.3云台控制
市监控共享平台在权限设置允许的条件下,应能实现对区县平台前端云台进行操控,接口协议应采用DB33/T629-2007中定义的方法DO。
5.6.1.4实时监控
市监控中心共享平台在权限设置允许的条件下,应能实现对市监控中心前端摄像机的实时视频进行访问,接口协议应采用RFC3261中定义的方法INVITE。
5.6.1.5录像调阅
市监控中心共享平台在权限设置允许的条件下,应能实现对市监控中心录像资料进行查看、下载,接口协议应采用DB33/T629-2007中定义的方法DO。
5.6.2网管业务功能
5.6.2.1用户管理功能
用户管理包括添加用户、查询用户、查看/修改用户、删除用户操作。
可实现用户分级管理,如区域管理员、操作员等用户级别,系统管理员可进行增加和删除用户操作。
用户信息包括名称、密码、类型、所属权限组、所属部门,其中用户密码可由操作员本人进行更改。
为管理方便,对用户按域的方式进行管理。
在系统中,将非管理员用户分成许多用户组,组和组之间都有不同的权限。
用户角色类型码的定义以及对应的职责和权限范围如下:
角色名称
职责与权限
系统管理员
属于预定义角色,对系统全面负责
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