园区视频监控智慧平台方案设计

园区视频监控智慧平台方案设计

徐海宁

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司 河南 ；郑州 450052

摘要：视频监控智慧平台是视频监控系统的智慧中枢。平台需遵循集约化、共享开放原则，将通用的AI能力统筹规划，统一建设，形成数据共享、资源共享、能力共享机制，对外提供统一的调用API接口，居民和企业多元主体均可以根据自身业务各取所需，赋能各场景，加速AI场景落地应用。围绕园区万路级别的海量视图资源所产生的结构化和非结构化数据的计算存储等需要，平台需采用分布式、容器技术、异构加速等云计算领域最先进的设计理念来搭建整个平台软件架构。该平台对推广视频监控智慧平台建设具有一定的指导意义。

关键字：智慧中枢 集约化 共享开放 分布式 容器技术 异构加速

1引言

为了解决传统监控系统存在监控效果较差的问题[1]，视频监控智慧平台利用计算机视觉AI算法构建智能管控各类场景的智能化应用，平台需融合AI视觉、AI语音、AI语义等能力，并提供开放的AI算法融合的能力体系，形成可持续支撑产城智慧化多业务场景联动的AI一揽子整体解决方案底座。可以实现多家AI供应商算法的统一管理与调度，满足建设范围内万路级别的海量视图资源所产生的结构化和非结构化数据的存储与分析需要，形成统一能力共享机制；为进一步打造建设地区开放、共享、可持续发展的AI能力运营体系，更好的为园区的上层智慧化场景应用赋能，满足园区集约化建设的需要，聚合国内各家智慧化企业生态的AI能力。

2建设方案

2.1系统架构

为进一步打造园区开放、共享、可持续发展的AI能力运营体系，更好的为园区的上层智慧化场景应用赋能，满足园区集约化建设的需要，聚合国内各家智慧化企业生态的AI能力，建设视频监控智慧平台，建设包括能力托管平台、算法仓、编排调度系统。

2.2能力托管平台

针对多厂商AI能力注册管理的需要，建设能力托管平台。实现多AI厂商的视频图像类、语音类、自然语言类算法能力的统一管理、算法上架、集群式部署管理以及常态化运维监控。

能力托管平台基于原智慧中台基础管理系统升级建设，在100%兼容原算法服务的基础上融合多家AI算法，实现统一调度管理。用户可以通过能力托管平台，进行统一的资源调度，最大化发挥系统的软硬件资源，保证系统的高性能，高可用。园区慧平台后期机房建设会采用分布式架构，分级分区域建设，由能力托管平台进行统一管理。用户可以通过能力托管平台，进行统一的资源调度，最大化发挥系统的软硬件资源，保证系统的高性能，高可用。能力托管平台包含算法仓管理、服务管理、节点管理、集群监控、平台级联和运维管理等子系统。

算法仓管理模块实现算法服务信息配置，包括算法应用管理、资源仓库、算法服务管理等功能。

服务管理功能可以统一管理集群中的算法服务实例。服务管理包括服务器概览、服务实例列表、算法服务实例详情。

节点是算法服务的基础运行单元，节点管理包括节点列表和节点详情。本次升级针对节点相关信息进行全面升级，支持集群管理。

集群状态功能是查看实时集群状态，包括集群概况信息，主机监控信息。

能力托管平台提供平台级联功能用于管理和接入生态厂商算法仓功能、可以定制兼容生态厂商算法仓，调用生态厂商算法仓的算法仓接口完成生态厂商算法仓接入。

运维管理服务可用于检测在托管平台托管的算法服务运行情况与系统硬件使用情况，便于算法功能异常时管理员与开发者快速定位解决问题。运维服务包括：运行数据采集、告警系统、日志采集等功能。

2.3算法仓

算法仓目标是实现通过智慧中台对多家AI厂商的算法能力进行统一管控，支持按业务需求进行灵活编排配置，快速进行视频图像的识别结果输出，赋能业务。算法仓作为各类算法的容器，统一管理多家厂商的各类型算法，比如产城治理类、水利水务类、环保类、园区管理类、交通类多种场景算法能力。建设内容包括语音类、自然语言理解类（NLP）、视图类。

语音类复用语音合成、实时语音转写、离线语音转写、语音听写、声纹密码识别。

自然语言理解类复用机器翻译、语义解析。

图片类包括静态人脸识别、OCR-通用识别、OCR-模板识别、OCR-营业执照识别等AI原子引擎。本次建设引入多个算法，包括非授权闯入预警、人员轨迹分析、重点人员监管、人员在岗检测、人群聚集检测、高空抛物检测、垃圾箱满溢检测、乱堆物堆料检测、非机动车乱停放检测、消防通道侵占检测、机动车乱停检测、商户店外经营治理、沿街晾挂治理、人员未带口罩识别。智慧工地类包括未带安全帽、重点机械未授权操作检测、工地烟火预警。本次项目对智慧园区中已有算法进行算法仓的托管对接。

结合本次项目园区视频监控覆盖，面向渣土车管理、水利水务、交通管理、公共安全等领域业务，扩充新增各家厂商的算法。

2.4编排调度

编排调度系统是，核心基于算法仓的算法能力，按照业务需要进行场景化的编排组合，满足业务系统实际需要。通过多家算法厂商的算法服务按一定规则组合，实现多厂商的算法融合（如用算法A进行人员聚集的检测，并将检测结果再通过算法B进行打架识别），形成新的算法（识别出人员打群架），识别结果可以推送到通知接口从而发送到相关告警设备或干系人配合处置。通过算法的融合调度，灵活组装，达成高效利用各家算法厂商优势，综合分析业务场景，提高预警的准确性，为园区的智慧化AI场景拓宽应用边界。

通过模型编排组织起来的算法流水线能够以最优方式进行AI处理，可以极大提高优化AI产品的识别结果。

编排调度系统提供AI能力可视化组合编排，向用户提供图形化界面的操作方式按照规则自由组合算法仓中的AI能力和自定义的应用服务，快速构建满足业务特定场景诉求的AI应用服务。

编排调度系统是将不同的算法功能模块抽象为公共算法模块，再将这些算法模块按一定规则组织成流水线来完成一个完整的算法输入和输出。输入参数为采集过来或者实时的原始数据，比如文本、视频、图片和视频流等，输出就是具体检测跟踪或者提取的结构化数据，为业务系统提供智能分析结果。

编排调度系统具有的主要功能有系统管理、编排调度和用户空间。系统管理主要负责相关的系统配置工作。包括组件配置、通道管理、规则配置、事件配置等。编排调度主要负责核心后台服务。包括事件触发通道，通知推送、并发控制、规则引擎、算法组合、算法调用、结果计算、状态记录。用户空间包括我的流程、配置工作台、统计分析、发布管理等与用户管理的数据相关的内容。可以在此编排算法流程。

3结束语

基于AI智能化分析技术,从视频资源中提取人、车、物、行为等结构化数据,通过大数据平台关联分析处理[2]。本文提出的智能多算法AI平台（视频监控智慧平台）利用计算机视觉AI算法构建智能管控各类场景的智能化应用，平台需融合AI视觉、AI语音、AI语义等能力，并提供开放的AI算法融合的能力体系，形成可持续支撑产城智慧化多业务场景联动的AI一揽子整体解决方案底座。本文提出的视频监控智慧平台对推广智能视频分析建设具有一定的指导意义。

参考文献

[1] 蒋佳、袁校柠、孙大方. 基于ARM平台的智慧社区网络视频监控系统设计[J]. 电子设计工程. 2020,28(17).

[2] 李昌伟. 基于AI+视频监控的智慧城市中心系统设计与实现[D]. 浙江工业大学，2019.
作者简介：徐海宁（1989—），男，汉族，河南郑州人，中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司工程师，主要研究领域：智慧城市、业务网的研究设计工作