一、项目背景与核心目标

某警察学院作为公安系统高等人才培养基地，承担着警务理论研究、实战技能训练、警务科技研发等核心职能。随着人工智能技术在警务领域的深度应用，学院拟通过部署DeepSeek大模型实现三大目标：构建智能警务知识库（涵盖法律法规、案例库、战术库等结构化数据），提升教学科研效率；开发警务场景对话系统，辅助执法决策与模拟训练；建立数据安全防护体系，确保警务信息全生命周期安全。项目需在6个月内完成本地化部署，支持千级并发访问，满足公安系统三级等保认证要求。

二、技术架构需求

（一）基础环境要求

1. 硬件配置：需提供GPU集群方案，建议采用NVIDIA A100 80GB显存卡，单节点配置2颗Intel Xeon Platinum 8380处理器，384GB DDR4内存，支持NVMe SSD存储阵列。计算资源需支持动态扩展，峰值算力不低于500TFLOPS。
2. 软件环境：操作系统建议CentOS 7.9或Ubuntu 20.04 LTS，容器化部署采用Kubernetes 1.24+集群，配套Helm 3.9+包管理工具。模型服务需兼容PyTorch 2.0+与TensorFlow 2.8+双框架。

（二）模型部署方案

1. 微服务架构：采用模块化设计，将模型推理、数据预处理、日志监控拆分为独立容器。示例Dockerfile配置：

   FROM nvidia/cuda:11.7.1-cudnn8-runtime-ubuntu20.04
   RUN apt-get update && apt-get install -y python3.9 python3-pip
   COPY requirements.txt .
   RUN pip install torch==2.0.1 transformers==4.30.2 fastapi==0.95.2
   COPY ./app /app
   WORKDIR /app
   CMD ["uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]

2. 负载均衡策略：配置Nginx反向代理，实现基于权重的流量分发。示例nginx.conf配置片段：

   upstream model_servers {
    server 10.0.1.1:8000 weight=3;
    server 10.0.1.2:8000 weight=2;
    server 10.0.1.3:8000 weight=1;
   }
   server {
    listen 80;
    location / {
        proxy_pass http://model_servers;
        proxy_set_header Host $host;
    }
   }

三、功能实现需求

（一）核心功能模块

1. 智能问答系统：需支持多轮对话能力，响应时间≤500ms。示例API调用流程：

   import requests
   def ask_question(query):
    headers = {"Content-Type": "application/json"}
    data = {"question": query, "context": "警务执法场景"}
    response = requests.post(
        "http://model-api/v1/chat",
        json=data,
        headers=headers
    )
    return response.json()["answer"]

2. 案例推理引擎：基于RAG（检索增强生成）技术，实现案例相似度匹配。需构建Elasticsearch 7.17索引，示例查询DSL：

   {
   "query": {
    "bool": {
      "must": [
        {"match": {"case_type": "盗窃"}},
        {"range": {"amount": {"gte": 5000}}}
      ],
      "should": [
        {"match": {"weapon": "刀具"}}
      ]
    }
   }
   }

（二）教学辅助功能

1. 虚拟执法场景：集成Unity 3D引擎，通过WebSocket实现模型与虚拟环境的实时交互。需提供Python SDK封装通信协议。
2. 战术推演系统：基于蒙特卡洛模拟，生成10种以上处置方案评估报告。报告需包含风险系数、资源消耗等量化指标。

四、安全合规要求

（一）数据安全体系

1. 传输加密：强制使用TLS 1.3协议，密钥长度≥3072位。需配置双向证书认证，示例OpenSSL命令：

   openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout key.pem -out cert.pem -days 365 -nodes

2. 存储加密：采用AES-256-GCM算法对持久化数据加密，密钥管理符合FIPS 140-2标准。

（二）访问控制机制

1. 身份认证：集成公安部数字证书认证系统，支持双因素认证（UKEY+动态口令）。
2. 审计日志：记录所有API调用，包含调用方IP、时间戳、操作类型等信息。日志存储周期≥180天，支持SQL查询：

   SELECT user_id, COUNT(*) as api_calls 
   FROM audit_logs 
   WHERE timestamp > '2024-01-01' 
   GROUP BY user_id 
   ORDER BY api_calls DESC;

五、运维支持需求

（一）监控告警体系

1. 性能监控：部署Prometheus+Grafana监控栈，关键指标包括GPU利用率、内存占用、API响应时间。示例告警规则：
   ```yaml
   groups:

• name: model-server
  rules:
  • alert: HighGPUUsage
    expr: avg(rate(gpu_utilization{job=”model-server”}[5m])) > 0.9
    for: 10m
    labels:
    severity: critical
    annotations:
    summary: “GPU利用率过高”
    ```

1. 故障自愈：配置Kubernetes健康检查，自动重启异常Pod。示例livenessProbe配置：

   livenessProbe:
   httpGet:
    path: /health
    port: 8000
   initialDelaySeconds: 30
   periodSeconds: 10

（二）技术支持标准

1. 服务级别：提供7×24小时远程支持，重大故障响应时间≤30分钟。
2. 知识转移：开展3期技术培训，包括模型调优、容器运维、安全加固等课程，每期不少于16课时。

六、验收标准与交付物

1. 功能验收：通过JMeter进行压力测试，模拟1000并发用户，TPS≥150，错误率＜0.1%。
2. 文档交付：提供系统架构图、API文档、运维手册、安全评估报告等12类技术文档。
3. 知识产权：源代码所有权归属采购方，供应商需承诺不将项目成果用于其他公安类项目。

本需求方案通过技术架构、功能实现、安全合规、运维支持四大维度构建完整实施路径，既满足当前教学科研需求，又为未来扩展预留技术空间。建议采购方重点关注供应商的公安行业项目经验、本地化服务能力及模型优化水平，通过分阶段验收确保项目质量。