智能运维系统从下至上分为终端层、边缘层、平台层和应用层，如图 1 所示。终端层
是整个系统的神经末梢，负责现场数据的采集，除摄像机外，还包括各类传感器、控制器
等物联网设备。边缘层汇总各个现场终端送来的非结构化视频数据和物联网数据并进行预
处理，按既定规则触发动作响应，同时将处理结果及相关数据上传给云端。平台层负责全
局信息的处理和存储，承担边缘层无法执行的计算任务，并向边缘层下发业务规则和智能
算法，以及为各类应用的开放对接提供标准的 API 接口。应用层利用分析处理的结构化/
半结构化数据，结合特定的业务需求和应用模型，为用户提供具体的垂直应用服务，如智
能巡检、智能资管、智能出入站管理等。
终端与边缘网关之间支持串接和并接组网模式。串接模式下，终端直接连接边缘网关
的本地接口，或通过交换机、路由器等中间设备汇聚后接入边缘网关；并接模式下，终端
与边缘网关通过交换机或路由器分别接入云平台，两者间建立视频流、物联网等数据的交
互通道并进行数据传递。
4.1.2 边缘网关功能架构
边缘网关由网络、边缘计算、设备接口（用户侧接口、网络侧接口）、运行环境及管
理等主要功能模块组成，总体架构如图 2 所示。网络模块主要实现终端接入、数据转发、
设备组网等通信相关的功能；边缘计算模块主要实现协议适配、设备管理、算法管理、视
频处理、智能分析等与边缘计算相关的功能；设备接口模块主要提供数据接入及转发的物
理通道；运行环境模块主要提供设备运行所需的软硬件环境；管理模块主要实现对边缘网关的各类软硬件资源、运行维护、接入认证、固件版本等进行管理。
4.2 总体技术要求
a) 边缘网关应采用软硬件解耦的开放式架构设计，支持不同厂商的智能算法部署及
运行。
b) 边缘网关应采用模块化、结构化、规范化和集成化的方式设计，某一模块或子系
统发生故障时，不得影响其他模块或子系统的运行。硬件系统应具备一定的自检
功能。
c) 边缘网关总体结构应充分考虑运输、安装、维护和扩容的灵活性，并具有足够的
机械强度，保证设备经常规的运输、储存和安装后，不产生破损、变形，其安装
固定方式应具有抗震能力。
d) 边缘网关应采用无风扇式自然散热结构，整体散热性能良好。
e) 边缘网关应支持在不拆开机身外壳（除插槽盖板外）的情况下，实现 M.2 标准封
装的 4G 或 5G 通信模组热插拔及更换。插拔过程中，边缘网关其他功能部件应能
正常工作。
5 设备功能要求
5.1 终端接入
a) 边缘网关应支持通过 GB/T 28181、ONVIF、RTSP 等标准协议接入不同厂商的摄像
机，同时还应支持安装第三方 SDK，以实现对相应私有协议摄像机的接入与控制。
b) 边缘网关应支持通过 RJ45、RS485、RS232、USB、DI/DO 等接口接入各类物联网
设备（如照明灯具、机房门禁、IP 对讲终端等）。
5.2 网络通信
a) 边缘网关应支持通过以太网、4G、5G 等一种或多种通信方式接入包括中国铁塔视
联平台在内的云平台。
b) 边缘网关应具备交换、路由、转发等数据通信功能，支持 VLAN 和静态路由配置。
c) 边缘网关应支持 HTTP、HTTPS、TCP、UDP、FTP、DNS、DHCP、802.1x、SMTP、UPnP、
SNMP、PPPoE、Modbus 等网络协议，默认配置支持 IPv4/IPv6 双栈，可为接入的
设备分配 IPv4 和 IPv6 地址。
d) 边缘网关应支持 L2TP、PPTP、IPsec、GRE 等 VPN 协议，并发隧道数不少于 6 条。
e) 边缘网关应支持 NTP 时钟同步，可实现自动网络校时。
f) 边缘网关应支持 DDNS 及 NAT 穿透功能。
g) 边缘网关应支持断线自动重连。当侦测到网络连接异常中断后，应能主动发起网
络连接，连接建立后自动请求接入云平台。
h) 边缘网关应具备断线续传功能。网络连接断开或传输中断的情况下，应能本地暂
存待上报的全量数据，直至网络恢复后主动上传云平台。
5.3 设备管理
5.3.1 边缘网关
a) 边缘网关应支持向 SIP 服务器主动注册登记的工作模式。设备入网时，如果注册
不成功，应延迟一定的随机时间后重新注册。SIP 服务器地址应支持 IP 地址和域
名两种方式。
b) 边缘网关应支持本地和远程设置与查询自身的基本信息，如设备描述、生产厂家、
网关型号、硬件配置、软件/固件版本、IP 地址、MAC 地址、安装位置等。
c) 边缘网关应支持本地和远程进行配置查询、更改、删除以及软件、固件更新升级
等操作。当发生配置或升级错误时，应能自动恢复到最近一次正常工作时的配置。
d) 边缘网关应支持远程重启，并支持在设备掉电恢复后、设备挂起/死机情况下自
动重启。
e) 边缘网关应具备防挂死机制。系统资源过载时，可根据一定的策略释放低优先级
的进程或计算任务，优先保障系统进程和通信功能正常工作。资源释放策略可按
需调整。
5.3.2 终端设备
a) 边缘网关应支持本地和远程对接入的终端设备进行添加、删除等操作，并支持对
终端设备进行注册管理，为其提供统一注册和身份认证服务。
b) 边缘网关应支持本地和远程设置与查询接入的终端设备基本信息，如终端列表、
终端描述、终端类型、生产厂家、终端型号、软件/固件版本、IP 地址、MAC 地
址、安装位置等。
c) 边缘网关应支持本地和远程查询接入的摄像机状态，并支持对每个通道的视频编
码参数进行独立调节，包括分辨率、帧率、码率、视频画面质量等级等。
d) 边缘网关应支持本地和远程对接入的摄像机进行控制，包括实时视频浏览、手动
录像/抓拍、云台控制、预置位设置/调用、巡航规则及轨迹设置/调用、电子围
栏设置、查询/回放录像文件、查询/浏览抓拍图片、实时语音对讲/广播、报警
布防/撤防等。
e) 边缘网关应支持对接入的终端设备的心跳信息进行本地集中处理。当发现终端设
备工作异常时，边缘网关应立即向云平台发送告警信息，或对故障终端进行自检
或重启操作；无异常时，按设定的时间间隔向云平台发送状态信息，时间间隔从
60 秒到 24 小时可设置。
5.4 视音频处理
a) 边缘网关应遵循 GB/T 28181 相关要求实现对视音频编码码流及系统信息的传输、
交换与控制。
b) 边缘网关应支持 H.264、H.265 等视频编解码标准，以及 G.711、G.723、G.729
等音频编解码标准。
c) 边缘网关应支持实时调阅接入的摄像机视频流，以及回放录像文件。
d) 边缘网关应具备视频抽帧能力，并能根据同一视频流对应的多个业务应用需求，
选择相应的解码和抽帧策略完成统一解码抽帧、图片编号和存储，并根据不同 AI
算法模型的处理要求（帧率、像素、空间位置等），选取合适的抽帧图片进行智
能分析。
e) 边缘网关应支持对接入的每个摄像机设置相同或不同的视音频存储规则，包括存
储方式（连续存储、时间/事件触发存储等）、存储时长（
0、1、7 天等）、存储
策略（循环覆盖、过期清理、分级存储等）、存储介质（TF 卡、外置硬盘等）等。
f) 边缘网关的视音频同步能力应满足 GB 20815 的规定，录像回放时视音频信号的
失步时间不超过 1 秒。
6.1 基本性能要求
6.1.1 通信性能
a) 边缘网关应支持 4G、5G 全网通模组，可配置 2T2R、2T4R、4T4R 等工作模式，4G、
5G 无线通信性能应符合 CCSA 和 3GPP 相关规范要求。
b) 边缘网关的以太网通信性能应符合 IEEE 802.3 系列标准的相关要求。
c) RS232、RS485 接口默认传输速率为 9600bps，可选传输速率为 1200bps、2400bps、
4800bps、19200bps。
6.1.2 视频分析能力
a) 视频接入能力：不少于 10 路（
1920 × 1080@30fps）。
b) 视频并行转发能力：不少于 8 路（
1920 × 1080）。
c) 视频解码能力：不少于 8 路（
1920 × 1080@30fps）。
d) 视频编码能力：不少于 8 路（
1920 × 1080@30fps）。
6.1.3 电源及功耗
a) 工作电压：-48V DC（
-60V～-40V），可选 220VAC（
176V～264V）。
b) 最大功耗：≤15W（不外接 POE 受电设备时）。
6.1.4 可靠性
边缘网关使用寿命应不低于 5 年，MTBF 应不低于 30000 小时。
6.2 环境适应性
6.2.1 工作环境
a) 工作温度：-25℃～70℃。
b) 相对湿度：5%～95% 非凝结。
c) 大气压：86kPa～106kPa。
