高速公路网视频监控管理系统的研究与实现

　　伴随着高速公路不断发展，高速公路逐渐形成了网络，但是各路段的视频监控系统在结构上存在差异，而监控设备通信协议上通用性较差，给各个路段的视频监控间共享与互控造成困难。因此，视频监控管理系统的研究具有现实意义。

　　1视频监控管理系统的特征

　　和一般网络管理系统对比发现，其视频监控系统具有独特的特征，具体表现在如下几个方面。

　　（1）该管理系统主要对象为监控设备；高速公路构建视频监控管理涉及设备数量较多，而且功能不一，属性与接口上存在较大差别，如果使用通用网管系统极难分类及统一操作，添加新型设备也要修改原有的网管系统。

　　（2）属于结构层次比较复杂且跨域较大专用网络，传统所用SNMP网管属于集中控制体系结构，与CMIP网管复杂Q3接口，造成各个监控中心和分中心以及各个中心之间网络管理极难进行跨平台互连互通，因此该系统的可扩展性、兼容性比较差。

　　（3）给网络管理安全性与健壮性提出较高要求；如果还是使用安全性差的SNMP网管系统极难满足要求，虽然采用CMIP网络系统能够提供一定安全性，但是在结构上缺乏了灵活性，极难实现用户的自定义或者动态安全机制。

　　因此针对这些特征就需要构建一种模块化、层次化及可扩展的新型网络管理模型。不但要具备灵活的安全机制与体系结构，还要便于集成如今所用的网管系统，实现分级控制、统一管理的高效管理模式。

　　2设计视频监控管理系统

　　2.1设计系统结构

　　本次设计中采用了层次式的体系结构，如图1所示。

　　在该结构中网元管理层、网元包装层就是应用了JMX（JavaManagementExtensions，就是Java管理的扩展）作为了系统、设备等植入管理功能模块。而网络管理层使用了模块化的组件来实现管理逻辑。服务管理层不但实现管理还通过标准协议为服务提供接口。各层之间互相独立且彼此协作共同建立出可扩展、跨平台分布式服务管理。

　　2.2模块层分析

　　（1）网元包装层。

　　本文所研究系统网络元素包含了各类的物理监控设备，比如气象检测器、车辆检测器等，自然也包含了系统自定义逻辑设备如端口、单板等。这些网元管理和硬件设备密切联系，有两种典型的实现方式：其一，直接给设备提供，也就是所谓的嵌入式管理接口；其二，给设备管理控制的终端所提供，也就是所谓的MD（MediationDevice，即是中介设备）方式。

　　而监控系统设备许多都不支持嵌入式的接口，并且各个设备所提供控制接口与属性存在较大差别，比如车道监控的音视频编码器属性上有叠加字符、设备标志及编码比特率，以及当前的工作状态等，属性上有刷新率、字符串及显示字体等，众多复杂的属性数据类型。如果还采用传统管理信息库，就必须要有庞大数据库为支持，其上层软件还必须要依赖底层硬件设备，极大影响着系统的维护与升级。所以该系统必须应用面向对象方法，即每一个设备都附加上一个包装器，对属性与操作上实施抽象与封装，这样就形成了一个具备标准接口的可管理对象。因设备包装器设计灵活且易于简单实现，并且和上层之间管理独立分开，这样就添加了一个新型设备，需要采取标准方式为设备附加一个包装器，实现设备的可管理性，增加网管系统的灵活性与适应性。

　　（2）网元管理层。

　　该管理层在各设备中执行代理，常常和所控制资源处于同一个机器上。典型结构为管理者/代理（Manager/Agent）体系：各个执行代理就是将设备资源直接控制，主要用来负责上层管理和下层管理间的传递并且解释操作命令。而管理者为其提供了用户管理接口，并且通过代理监控设备状态，控制设备的运行。两者间管理协议与接口标准都是区别管理系统重要标志。

　　为了对原有监控网络管理系统进行兼容，本系统就应用了符合JMX规范代理。JMX代理主要是由一个MBean（ManagedBean，即是管理构件）Server与一系列操作MBean服务共同组成。而管理者经过协议适配器或者是连接器对一个代理访问MBean。因JMX代理是以标准方式建立，因此根本不需要对JMX管理资源语意进行理解，不需要了解管理应用功能，就能够实现对SNMP、CMIP等各种接口适配，增强系统可扩展性。