多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控方法及系统与流程

本发明涉及智能交通管理，具体为多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控方法及系统。

背景技术：

1、随着交通管理信息化建设持续推进，以交通管理综合应用平台、全国互联网交通安全综合服务管理平台、交通管理集成指挥平台和全国交通管理大数据分析研判平台为代表的“四大平台”逐步建成构成了一个整体的交通管理业务系统，为交通管理业务协同、数据共享和智能管控提供了重要支撑，推动交通管理工作向数字化、智能化和规范化方向不断发展。在此基础上，面向交通管理、事故勘查和考场监管等场景的管理装备及配套业务系统不断建设和应用。交通管理部门及社会合作单位已陆续部署非机动车违规行为分析系统、无人机勤务管理平台等多款外部装备相关业务系统，在提升管理效率、拓展监管手段和辅助警务决策等方面发挥着积极作用。

2、随着交通管理业务场景不断拓展，业务系统数量持续增加，使用的装备类型日益丰富，现有分散式建设模式逐渐暴露出诸多问题，具体如下：

3、1.异构设备接入重复适配；通常作业装备包括：硬件的作业设备和配套软件系统，如抓拍仪为硬件设备，其会配套外部装备相关业务系统为：违规行为分析系统；而不同厂商、不同型号的作业装备在通信协议、数据格式以及专有参数方面存在差异，现有技术的设计思路通常是针对具体设备实例分别开发接入逻辑，同型号设备重复配置较多，型号协议或参数发生变化时需要逐设备调整，接入维护成本较高。

4、2.交通管理部门业务系统的接口与调用系统直接耦合；第三方的外部装备相关业务系统通常直接按照管理部门业务平台内部接口的地址、参数及数据格式进行开发，当管理部门业务平台内部接口地址、参数名称或数据结构发生变化时，多个外部装备相关业务系统均需要同步修改和重新联调，导致接口复用程度低。

5、3.多安全域调用链路缺乏动态选择；外部装备相关业务系统作为第三方调用平台和交通管理部门的业务系统可能分别部署于交管部门内网、视频专网和社会专网，传统方案通常针对具体系统预先配置固定调用链路，难以根据实际接口调用的源安全域和目标安全域动态选择域内直连或跨域交换方式，导致后期维护难度较大。

技术实现思路

1、为了解决现有交通管理业务装备接入交通管理业务系统时，因为异构设备接入重复适配、交通管理部门业务系统的接口与调用系统直接耦合、以及多安全域调用链路缺乏动态选择，导致接入成本较高、系统后期维护难度较大的问题，本发明提供一种多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控方法，其可以实现异构交通管理作业装备的标准化接入、交通管理业务接口复用以及多安全域环境下的动态协同调用，有效降低接入成本和后期维护难度。同时，本技术还公开了一种多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控系统。

2、本发明的技术方案是这样的：一种多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控方法，其特征在于，其包括以下步骤：

3、s1:构建多安全域的作业装备统一接入与协同管控系统，记作：管控系统，将所述管控系统设置于外部第三方调用平台和交通管理业务系统之间；

4、基于所述管控系统接收用户提交的登录请求，执行用户身份认证，并根据用户身份信息和权限信息对访问请求进行权限校验；

5、s2:构建分层参数体系，执行作业装备的接入管理；

6、所述作业装备包括：作业设备和其关联外部装备业务系统；其中，作业设备为执行数据采集或现场作业的硬件设备，所述关联外部装备业务系统为与所述作业设备配套的、用于接收或处理作业设备数据的软件业务系统；

7、所述分层参数体系包括：型号级参数模板和设备实例登记信息；

8、对设备提供商、设备型号、设备实例及关联外部装备业务系统进行登记，针对不同设备型号建立所述型号级参数模板，并根据设备实例对应的设备型号调用所述型号级参数模板，结合所述设备实例登记信息对应的实例级参数生成设备实例接入配置，使作业设备通过其关联外部装备业务系统按照所述设备实例接入配置接入所述管控系统；

9、s3:执行接口协同管理，所述管控系统对所述外部第三方调用平台、管控系统的对外服务接口和交通管理业务系统的内部目标接口进行登记，建立所述外部第三方调用平台与管控系统对外服务接口之间的授权关系，以及管控系统对外服务接口与交通管理业务系统内部目标接口之间的接口映射关系和参数映射规则；

10、管控系统接收所述外部第三方调用平台针对所述对外服务接口发起的接口调用请求，并根据所述授权关系、所述接口映射关系和所述参数映射规则完成身份验证、访问校验、内部目标接口确定以及请求参数转换；

11、s4:在确定所述外部第三方调用平台对应的所述内部目标接口后，确认所述外部第三方调用平台所属网络安全域，以及确认所述内部目标接口对应交通管理业务系统所属网络安全域；比较两个网络安全域，并判断本次接口调用链路的类型；

12、当二者属于同一网络安全域时，在当前网络安全域内完成接口调用；

13、当二者属于不同网络安全域时，生成跨域数据传输任务并执行跨域数据交换。

14、其进一步特征在于：

15、步骤s2中，所述装备接入管理的操作中，包括以下步骤：

16、b1:登记设备提供商和设备型号，建立设备提供商和设备型号之间的关联关系，并针对每一设备型号建立对应的所述型号级参数模板；

17、所述型号级参数模板中包括：通信协议、数据格式、公共参数和特有参数；其中，所述公共参数用于描述同类型作业装备共有的设备属性，所述特有参数用于描述对应设备型号区别于其他设备型号的专用属性；

18、b2:接收作业装备的设备实例登记信息，所述设备实例登记信息至少包括：设备序列号、设备型号标识、使用单位、部署地址、网络地址和所属网络安全域；

19、根据所述设备型号标识获取对应的所述型号级参数模板，并将所述型号级参数模板与所述设备实例登记信息进行组合，生成针对该设备实例的设备接入配置，同时为所述设备实例分配唯一设备标识；

20、b3:登记与所述作业设备关联的外部装备业务系统，为所述外部装备业务系统分配系统标识，并建立外部装备业务系统、设备实例、设备型号、设备提供商及所属网络安全域之间的关联关系；所述关联关系用于在后续接口调用过程中确定作业设备关联外部装备业务系统的身份信息、网络地址及所属网络安全域；

21、b4:所述作业设备通过其关联外部装备业务系统按照所述设备接入配置接入所述管控系统，并上传设备标识、设备状态数据或业务数据；所述管控系统接收作业设备或其关联外部装备业务系统发送的激活信息和运行信息，并根据所述激活信息和运行信息更新设备运行状态；

22、步骤s3中，所述接口协同管理的操作中，包括以下步骤：

23、c1：将所述管控系统向所述外部第三方调用平台提供的统一的业务调用接口记作：对外服务接口；

24、将交通管理业务系统向所述管控系统提供的用于调用数据或服务的接口，记作：内部目标接口；

25、登记所述外部第三方调用平台、所述对外服务接口以及所述内部目标接口，并分别为所述外部第三方调用平台、对外服务接口和内部目标接口分配唯一标识；

26、c2：接收外部第三方调用平台针对所述对外服务接口提交的访问权限申请，在审核通过后建立所述外部第三方调用平台与所述对外服务接口之间的授权关系，使外部第三方调用平台仅通过获得授权的所述对外服务接口访问对应的交通管理业务服务；

27、c3：配置内部目标接口配置信息，所述内部目标接口配置信息包括：调用地址、请求方式、请求参数、响应参数和访问规则；建立所述对外服务接口与所述内部目标接口之间的接口映射关系，并配置所述对外服务接口与所述内部目标接口之间的参数级映射关系，所述参数级映射关系包括：请求参数映射规则和响应参数映射规则；

28、所述请求参数映射规则用于将外部调用平台按照对外服务接口提交的外部请求参数转换为内部目标接口所需的内部请求参数；所述响应参数映射规则用于将内部目标接口返回的内部响应参数转换为对外服务接口对应的外部响应参数；

29、c4：接收所述外部第三方调用平台针对所述对外服务接口发起的接口调用请求，根据外部第三方调用平台备案信息对所述接口调用请求进行身份验证，并根据所述授权关系进行访问校验；校验通过后，根据所述接口映射关系确定对应的所述内部目标接口，并根据所述请求参数映射规则将对外服务接口的请求参数转换为内部目标接口对应的请求参数；在获得内部目标接口返回的响应数据后，根据所述响应参数映射规则将内部目标接口的响应参数转换为对外服务接口对应的响应参数，并返回至所述外部第三方调用平台；

30、步骤s3中，还包括以下步骤：

31、c5：当交通管理业务系统内部目标接口的调用地址、请求参数、响应参数或访问规则发生变化时，通过更新对应的内部目标接口配置或参数映射规则，使外部第三方调用平台继续按照原对外服务接口及其调用方式进行接口调用；

32、步骤s4中具体包括以下步骤：

33、d1：根据所述外部第三方调用平台备案信息获取外部第三方调用平台所属的源网络安全域标识，并根据所述接口映射关系确定所述外部第三方调用平台对应的内部目标接口，找到所述内部目标接口对应的交通管理业务系统登记信息获取目标网络安全域标识；

34、将所述源网络安全域标识与所述目标网络安全域标识进行比较；

35、当二者一致时，选择域内接口调用链路，在当前网络安全域内将经参数转换后的接口请求数据发送至所述内部目标接口，实现数据传递；

36、当二者不一致时，选择跨域接口调用链路，生成跨域数据传输任务，为所述跨域数据传输任务分配传输任务标识，并建立所述跨域数据传输任务与当前接口调用记录之间的关联关系；执行步骤d2；

37、d2：对待跨域传输的接口数据进行格式、大小和完整性校验，将校验通过的接口数据与所述传输任务标识、所述源网络安全域标识、所述目标网络安全域标识、数据类型和数据生成时间进行封装，并按照预设加密规则进行加密，形成跨域传输数据包及对应的完整性校验信息；

38、d3：通过安全隔离交换设备将所述跨域传输数据包由所述源网络安全域对应的交换位置传输至所述目标网络安全域对应的交换位置；

39、d4：所述目标网络安全域根据所述传输任务标识确定对应的跨域数据传输任务，对接收到的跨域传输数据包进行完整性校验、解密和解析；当解析后的数据为接口请求数据时，根据与所述跨域数据传输任务关联的接口调用记录确定在目标网络安全域内对应的内部目标接口，并将所述接口请求数据发送至该内部目标接口。

40、一种多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控系统，其特征在于，其包括：身份认证与访问控制模块、装备管理模块、接口协同管理模块和跨域数据交换模块；

41、所述身份认证与访问控制模块，用于对用户进行身份认证，并根据用户身份信息和权限信息对访问请求进行权限校验；

42、所述装备管理模块，用于对作业设备及其关联外部装备业务系统进行统一登记，建立设备提供商、设备型号、设备实例与关联外部装备业务系统之间的关联关系；

43、针对不同设备型号维护型号级接入参数，所述型号级接入参数包括：通信协议、数据格式、公共参数和特有参数，并根据设备实例对应的设备型号调用所述型号级接入参数，结合设备实例对应的实例级参数生成该设备实例的设备接入配置，以使作业设备通过其关联外部装备业务系统按照所述设备接入配置接入本系统，并对作业装备的运行状态进行维护；

44、所述接口协同管理模块，用于登记外部第三方调用平台、本系统向外部第三方调用平台提供的对外服务接口以及交通管理业务系统向本系统提供的内部目标接口，建立外部第三方调用平台与对外服务接口之间的授权关系，以及对外服务接口与内部目标接口之间的接口映射关系和参数映射规则；在接收到外部第三方调用平台针对对外服务接口发起的接口调用请求后，根据所述授权关系进行访问校验，根据所述接口映射关系确定对应的内部目标接口，并根据所述参数映射规则完成对外服务接口与内部目标接口之间的请求参数转换和响应参数转换；

45、所述跨域数据交换模块，用于在所述接口协同管理模块确定内部目标接口后，根据外部第三方调用平台所属网络安全域和所述内部目标接口对应交通管理业务系统所属网络安全域确定接口调用链路；当二者属于同一网络安全域时采用域内接口调用链路，当二者属于不同网络安全域时生成跨域数据传输任务并执行跨域数据交换。

46、其进一步特征在于：

47、所述装备管理模块包括：提供商备案单元、设备型号维护单元、设备实例登记单元、系统信息登记单元和设备状态管理单元；

48、所述提供商备案单元，用于登记作业设备或关联外部装备业务系统的提供商信息，并为每一提供商分配提供商标识；所述提供商信息包括提供商名称、提供商类型及所提供的作业设备或外部装备业务系统信息；

49、所述设备型号维护单元，用于登记作业设备的设备类型、型号名称、生产厂商以及对应的型号级接入参数，并为不同设备型号分配设备型号标识，建立设备型号与设备提供商之间的关联关系；所述型号级接入参数形成对应设备型号的型号级参数模板，所述型号级参数模板至少包括通信协议、数据格式、公共参数和特有参数；其中，所述公共参数用于描述同类型作业设备共有的设备属性，所述特有参数用于描述对应设备型号区别于其他设备型号的专用属性；

50、所述设备实例登记单元，用于接收具体作业设备的设备实例登记信息，所述设备实例登记信息至少包括设备序列号、设备型号标识、使用单位、部署地址、网络地址和所属网络安全域；所述设备实例登记单元根据设备实例登记信息中的设备型号标识获取对应的型号级参数模板，将所述型号级参数模板与所述设备实例登记信息中的实例级参数进行组合，形成针对该设备实例的设备接入配置，并为所述设备实例分配唯一设备标识，建立设备实例、设备型号及设备提供商之间的关联关系；

51、所述系统信息登记单元，用于登记与作业设备关联的外部装备业务系统基本信息，并为每一业务系统分配唯一系统标识；所述业务系统基本信息包括系统名称、使用单位、提供商、服务器网络地址、运行状态、所属网络安全域及关联设备标识；所述系统信息登记单元还用于建立业务系统、提供商、设备实例及所属网络安全域之间的关联关系；

52、所述设备状态管理单元，用于接收作业设备或其关联外部装备业务系统发送的设备激活信息和周期性运行信息，并根据设备标识、心跳接收时间、设备运行参数及数据上传状态动态更新作业装备的运行状态，所述运行状态至少包括激活、在线、离线、异常和停用中的一种；

53、所述接口协同管理模块包括：接口备案单元、外部调用平台备案单元、接口授权申请单元、内部目标接口配置单元和接口调用单元；

54、所述接口备案单元，用于分别登记本系统向外部第三方调用平台提供的对外服务接口以及交通管理业务系统向本系统提供的内部目标接口的接口基本信息，并为每一接口分配唯一接口标识；所述接口基本信息包括：接口名称、接口类型、接口地址及操作类型；

55、所述外部调用平台备案单元，用于登记接入本系统的外部调用平台基本信息，并为每一外部第三方调用平台分配唯一平台标识；所述外部调用平台基本信息至少包括平台名称、网络地址、所属网络安全域及用于身份验证的信息；

56、所述接口授权申请单元，用于接收外部第三方调用平台针对对外服务接口提交的访问权限申请，记录申请平台、申请接口、权限范围和审核状态，并对所述访问权限申请进行审核；审核通过后，建立外部第三方调用平台与对外服务接口之间的授权关系，使外部第三方调用平台获得对应对外服务接口的访问权限；审核未通过时，拒绝所述访问权限申请并记录审核结果；

57、所述内部目标接口配置单元，用于维护交通管理业务系统内部目标接口的调用地址、请求方式、请求参数、响应参数和访问规则，并建立本系统对外服务接口与交通管理业务系统内部目标接口之间的接口映射关系；所述接口映射关系包括:接口级映射关系和参数级映射关系；所述接口级映射关系用于根据对外服务接口确定对应的内部目标接口；所述参数级映射关系包括请求参数映射规则和响应参数映射规则，所述请求参数映射规则用于将外部第三方调用平台按照对外服务接口提交的外部请求参数转换为内部目标接口对应的内部请求参数，所述响应参数映射规则用于将内部目标接口返回的内部响应参数转换为对外服务接口对应的外部响应参数；

58、所述接口调用单元，用于接收外部第三方调用平台针对对外服务接口发起的接口调用请求，根据平台备案信息和接口授权关系进行身份验证及访问校验；校验通过后，根据接口级映射关系确定对应的内部目标接口，根据请求参数映射规则将对外服务接口对应的外部请求参数转换为内部目标接口对应的内部请求参数；在获取内部目标接口返回的响应数据后，根据响应参数映射规则将内部响应参数转换为对外服务接口对应的外部响应参数，并返回至外部第三方调用平台；

59、所述跨域数据交换模块包括：安全域判定单元、传输任务生成单元、数据预处理单元、数据加密单元、数据发送单元、数据接收单元和数据处理单元；

60、所述安全域判定单元，用于根据外部调用平台备案信息获取外部第三方调用平台所属的源网络安全域标识，并根据接口协同管理模块确定的内部目标接口获取对应交通管理业务系统的登记信息，根据所述交通管理业务系统登记信息获取目标网络安全域标识，并比较所述源网络安全域标识与所述目标网络安全域标识；

61、当所述源网络安全域标识与所述目标网络安全域标识一致时，所述安全域判定单元确定采用域内接口调用链路，将经参数转换后的接口请求数据在当前网络安全域内发送至对应的内部目标接口；当所述源网络安全域标识与所述目标网络安全域标识不一致时，所述安全域判定单元确定采用跨域接口调用链路；

62、所述传输任务生成单元，用于在采用跨域接口调用链路时生成跨域数据传输任务，为所述跨域数据传输任务分配唯一传输任务标识，并建立所述跨域数据传输任务与对应接口调用记录之间的关联关系；

63、所述数据预处理单元，用于按照数据类型对待跨域传输的接口数据进行分类，对待传输接口数据的数据格式、数据大小和完整性进行校验，并将校验通过的接口数据与传输任务标识、源网络安全域标识、目标网络安全域标识、数据类型和数据生成时间进行封装，形成待加密传输数据包；

64、所述数据加密单元，用于按照预设加密规则对所述待加密传输数据包进行加密，并生成用于验证跨域传输数据完整性的校验信息，形成跨域传输数据包；

65、所述数据发送单元，用于将所述跨域传输数据包写入所述源网络安全域对应的交换位置，并通过安全隔离交换设备将所述跨域传输数据包传输至所述目标网络安全域对应的交换位置；

66、所述数据接收单元，用于从所述目标网络安全域对应的交换位置读取所述跨域传输数据包，并根据所述传输任务标识确定对应的跨域数据传输任务及与该跨域数据传输任务关联的接口调用记录；

67、所述数据处理单元，用于在所述目标网络安全域对接收到的跨域传输数据包进行完整性校验、解密和解析，并根据解析获得的数据类型执行相应处理；

68、当解析后的数据为接口请求数据时，根据与所述跨域数据传输任务关联的接口调用记录确定对应的内部目标接口，并将解析后的接口请求数据发送至所述内部目标接口；

69、当解析后的数据为接口响应数据时，根据与所述跨域数据传输任务关联的接口调用记录确定对应的外部第三方调用平台，并将所述接口响应数据返回至所述外部第三方调用平台；

70、当解析后的数据为需要保存的业务数据时，根据所述业务数据的数据类型执行分类存储；

71、当所述内部目标接口返回的接口响应数据需要由所述交通管理业务系统所在网络安全域返回至外部第三方调用平台所在的另一网络安全域时，将所述交通管理业务系统所在网络安全域作为新的源网络安全域，将外部第三方调用平台所在网络安全域作为新的目标网络安全域，并针对所述接口响应数据重新确定接口调用链路；在需要跨域传输时，生成对应的反向跨域数据传输任务并执行跨域数据交换。

72、本技术提供的一种多安全域的异构作业装备统一接入与协同管控方法及系统，其建立“型号层+实例层”分层参数体系，通过针对不同设备型号建立型号级参数模板，实例层保存设备实例登记信息，在设备实例登记时根据设备型号自动获取对应型号级参数模板生成设备实例的接入配置，使同型号设备能够复用统一的型号级参数模版，再与实例参数组合生成实例接入配置，同型号设备可复用型号配置，同时保留实例差异，减少针对单台设备重复配置和重复适配，并降低设备型号协议或参数发生变化时的维护工作量。本方法将外部调用权限和内部接口适配进行解耦，在管控系统中建立由对外服务接口和内部目标接口组成的双层接口模型，其中，外部第三方调用平台与对外服务接口之间建立访问授权关系，用于限定外部第三方调用平台能够访问的对外服务能力；对外服务接口与交通管理业务系统内部目标接口之间建立接口级映射关系和参数级映射关系，用于确定实际内部目标接口并完成请求参数和响应参数转换。外部第三方调用平台仅获得对外服务接口的访问权限，不直接获得内部目标接口的访问权限，也无需感知内部目标接口的调用地址和内部参数定义。当交通管理业务系统内部目标接口发生变化时，通过调整内部目标接口配置或对应映射关系即可保持对外服务接口的调用方式不变。因为外部第三方调用平台和交通管理部门的业务平台可能分别部署于交管部门内网、视频专网和社会专网中，本方法在外部第三方调用平台和交通管理部门的业务平台之间不进行固定调用链路配置，而是先从外部第三方调用平台的访问权限申请找到其在管控系统中对应的对外服务接口，再通过接口映射关系由对外服务接口找到内部目标接口，进而通过内部目标接口找到对应的交通管理业务系统登记，然后得到交通管理业务系统登记对应的目标网络安全域，本方法中的调用链路是动态确定的，每次的调用链路由“本次实际接口映射结果”驱动而非静态绑定的，即便任何一方的安全域发生变化，也可以准确适配链路方式，动态确定域内接口调用链路或跨域接口调用链路，并在跨域情况下生成与当前接口调用记录关联的跨域数据传输任务。基于本方案可以有效降低交管作业装备接入交通管理业务系统的成本以及降低后期维护难度。