资阳GKIC调车机车远程监控系统需求方案.doc

目 录目 录1一、 需求分析1二、 系统构成31、 拓扑图：无线传输系统方案32、 gps定位系统和前端本地视频监控系统：32.1 gps定位系统32.2 视频监控系统43、 语音监控系统：54、 机车数据传输系统：55、 数据存储系统：65.1 调度室监控中心数据存储系统65.2 机车本地数据存储系统76、 调度室中心系统组成86.1 流媒体转发服务器86. 2 客户端管理软件86.2.1 gps定位：检测机车行车位置86.2.3 调度室视频远程监控86.2.4 机车实时状态参数检测86.2.5 调度室监控中心数据存储系统（详见4.1）8三、 设备的安装调试91、 设备如何固定92、 设备如何抗震动93、 如何抗电磁干扰：10四、 软件管理系统101、 视频、语音监控软件系统102、 调度室采集机车微机（plc）数据软件系统103、 软件资费10五、 设备、材料清单及预算10一、需求分析列车在行车途中遇到“麻烦”，具体到了那个位置？沿途所运送的物资有无遗失？事故现场的状况怎样?想对机车做出判断及处理，而列车在远方，却没有相关的机车行车数据用来分析，怎么办？要加强控制和管理，指挥机车运行，不能只靠一部电话联系了，万一有事，真是“口说无凭”啊！我们必须要随时能“看得见，摸得着”，这样才能做到运筹帷幄之中，决胜千里之外！为了保证机车行车和材料运送的安全，加强对营运机车的行车管理，迫切需要针对机车行车管理的解决方案。调度室到机车的距离范围大多在1km到15km之间。而机车要随时进入各个矿山以及山洞或车间，这就造成了调度监控中心对行驶在外的机车管理的实际失控！成都远控科技为此提出了完整的系统的gkic机车远程监控系统解决方案。让调度中心真正做到对机车“听得见、看的见、摸得着”。我们构建的整个系统，包括远程网络视频综合集中监控管理平台软件、机车行车的视频实时监控显示、调度与机车的双向语音对讲、实时显示机车的工作状态参数、对行车在外的机车所传输的所有信息（视频监控信息和机车工作的各种数据）的存储，为远程存储（即在调度总控室计算机存储）和本地存储（机车存储）相结合的（便于分析和管理）二、系统构成1. 拓扑图：无线传输系统方案2、gps定位系统和前端本地视频监控系统：2.1 gps定位系统 成都远控科技有限公司开发的3g视频服务器集成了gps定位系统，当设备处于运行状态时，机车调度室监控中心可以通过客户端软件查看机车的具体地理位置。还可以通过电子地图直观地看到运行在那个线路的那个站点附近。同样，当机车发生故障或有危险时，机车司机可以发布紧急求救信号，机车调度中心监控室可以通过gps立即锁定机车位置，派遣人员对其紧急救援。 由远控科技有限公司开发的集成了gps定位的3g视频服务器，可以为您省去80-200元的服务费（市面上的费用分成两部分：一部分是手机月租费，每月50元（深圳），该类gps带有gsm模块，通过发短消息来报告汽车位置；另一部分是服务费，因为gps厂商建有监控中心提供服务，因此收取的费用，费用有高有低，最低的好象是80，高的可能是200，因是商业服务，价格厂商决定。）22 视频监控系统2.2.1 机车头部监控（1路视频）主要对前面的挂钩以及列车前方行驶状况的实时环境进行监控。采用红外防水摄像机，固定在机车头部。2.2.2 机车尾部监控（1路视频）主要对机车运送材料安全以及行车状况的监控。采用红外防水摄像机，固定在机车尾部。该摄像机可以有效地监控到列车上所载的矿石及其他物资，通过此摄像机实时监控可有效预防物资在运送途中丢失或被盗情况的发生。2.2.3 机车驾驶室监控（1路视频）主要对机车司机在行车过程中是否在嘹望，其对机车的操作是否规范等。（1路视频）通过该视频可以随时发现机车司机的不当操作及其他违规行为，并配合远控科技的3g视频服务器语音喊话功能，通过安装在机车里面的小喇叭对其提醒或予以警告，使其立即规范操作。该摄像机为红外防水摄像机。2.2.4 内燃机车监控（1路视频，该路视频接口暂时保留，即只用3路视频) 主要对提供动力的内燃机车监控及工作人员的相关操作予以实时监控。3. 语音监控系统：主要是调度室对机车司机的语音监控，包括监听和喊话（我们也可以据你们的需求取消对讲功能）。在调度室监控中心配备麦克风连接监控设备，在机车驾驶室安装一个小喇叭，将其连接到3g视频服务器的接口上。调度室监控中心可通过客户端软件打开语音对讲功能，即可以对机车驾驶室实时监听（机车内须有拾音装置），也可以对其通过安装在机车驾驶室的小喇叭进行指挥，或对其不当操作喊话提醒、警告等。4机车数据传输系统：机车上的各种数据对调度室及时了解机车行车状况至关重要，面对庞大的各种数据（机车状态数据有：充电电流、供风管压力、燃油压力、滑油压力、工作风缸压力、发电电压、柴油机水温、传动箱油温、润滑油温、润滑油压、燃油液位、动态油耗、柴油机转速、车速、传动箱转速和报警信号等，此类数据存储在数据寄存器d中，数据寄存器d为16位。机车报警信号为1位布尔型，此类信号约有40条。），调度室需要随时读取或存储。对于机车微机（为plc型）的各种数据，我们构建了一套基于3g视频服务器的数据传输系统。（此材料正在编写中）5. 数据存储系统：5.1调度室监控中心数据存储系统5.1.1 调度室监控中心数据存储系统的必要性调度室对机车需要视频监控系统录像资料以及传输的各种数据资料进行存储。存储视频及其他各种数据资料是要对发生意外情况下调取该视频资料及相关的数据进行取证并为参与事件分析提供可靠的材料。包括各种故障判断、案件分析、管理统筹等，都离不开这些重要的资料。如果机车发生特大事故，那么对远程存储的资料进行分析，来检查事件发生过程，将是极其重要的。5.1.2 调度室监控中心数据存储系统的构成调度室客户端服务器配备有两个500g硬盘，分别用于存储远程传来的视频及机车数据资料。当客户端启用录像和备份功能后，便开始存储，当存储硬盘满了的时候，便自动覆盖以前的资料存储最新资料。5.2 机车本地数据存储系统5.2.1 机车本地数据存储系统的必要性机车在行车过程中，要经过各种地貌环境，如大山，山洞，厂房等网络信号不强或信号覆盖不了的盲区，在这种环境下调度室监控中心通过远程难以乃至无法获得机车的各项行车数据，对机车基本上是失去控制和指挥。如果有意外情况发生，在处理事件时中心将对机车当时的情况就无法了解，无法获取当时的行车数据及视频监控到的资料。有鉴于此，我们特设立机车本地数据存储系统，为的就是将机车行车时的各项数据以“黑匣子”的形式完整的保留下来，以备在处理事件时提供可靠完整的资料。5.2.2 本地存储系统的构成：远控科技开发的3g视频服务器带有一个8g的sd卡。该设备在向调度室监控中心转发视频信号的同时，可以同步将视频信号实时的存储在该sd卡中。（建议有一套对视频数据之外数据存储设备）6. 调度室中心系统组成6.1 流媒体转发服务器 在调度监控中心建立流媒体转发服务器，通过流媒体服务器软件，3g视频服务器将监控数据传送到调度室监控中心后先注册到流媒体服务器，再通过流媒体服务器发布，这样就可以满足多个客户同时高速浏览远端视频。6.2 客户端管理软件 6.2.1 gps定位：检测机车行车位置由远控科技研发的3g视频服务器内集成了gps接收机硬件，接受部分由接收机硬件和机内软件以及gps数据的后处理软件包，构成完整的gps用户设备。gps接收机的结构 分为天线单元和接收单元两大部分。对于机车监控接收机来说，两个单元一般分成 两个独立的部件，观测时将天线单元安置在车外，接收单元则内置于3g视频服务器，将它置于机车， 用电缆线将两者相连。管理中心可以通过远控科技机车3g监控软件，看出机车当前的经纬度及海拔高度。如果安装了电子地图 ，还可以配合视频在电子地图上直接看到机车所处的位置及实际状况。锁定机车行车。这一功能为处理紧急突发事件提供了确切的位置信息，为紧急救援方案的制定和采取具体行动提供了可靠依据并赢得时间。如下图所示：6.2.3 调度室视频远程监控6.2.4 机车实时状态参数检测机车实时工作参数采集主要是通过机车微机（plc）采集柴油机和传动箱等设备的实时参数，通过机车微机的计算出结果 ，并进行故障诊断；然后无线终端设备通过串口rs232读取plc内部有关的机车状态信息数据并传到地面调度室。6.3 调度室监控中心数据存储系统（详见4.1）三、设备的安装调试1 、设备如何固定 根据产品的外型和安装位置环境来定。1.1 摄像机的安装摄像机有专门支架。机车头部及尾部的安装，底座可用螺丝固定，亦可将底座焊接在机车头部及尾部。机车内的直接可以用螺丝固定。1.2 视频服务器的安装视频服务器随机架一起被固定在机车驾驶室内。由四颗螺丝钉固定即可，安装具体位置依机车类型而定。1.3 视频服务器和gps天线的安装视频服务器和gps天线将安装在机车顶部，天线带有吸盘，吸附在机车顶部的钢或铁质可吸附的金属部位上即可，再将其线缆引入到机车内的3g视频服务器上与相对应的接口连接。2 、 设备如何抗震动 机车在铁路上的行车震动符合铁路机车行车标准。远控科技配备的设备抗震机架可以有效防止剧烈震动对设备的损伤。3g视频服务器被四面的弹簧牵拉，处于八面悬空，列车的剧烈震动将被弹簧缓冲，设备稍有轻微的波动而不受损害。如下图所示：3 、如何抗电磁干扰： 我公司配备的设备天线具有在各种复杂环境下稳定工作的优势，机车监控设备受到的干扰将会很小可忽略不计，可放心使用。四、设备及材料简介1. 红外防水摄像机结合需求情况，我们选用彩色红外防水枪式摄像机，部分重要场合选用高清晰枪式摄像机。感光元件全部选用1/3 sony ccd芯片，以保证视频图像的较佳质量。modelzld-8801成像器件 1/3sonycolor ccd 信号系统pal/ntsc水平清晰度420tvl像素pal(512x 582) ;ntsc(512 x 492 )视频输出vbs;1.0vp-p 75 bnc 信噪比大于48db最低照度0lux/f1.2（红外灯开启）伽玛特性r=0.45白平衡自动跟踪自动电子快门pal(1/50秒到1/100,000秒)；ntsc(1/60秒到1/100,000秒)背光补充自动红外灯开关控制自动红外线波长850 nm镜头标配 8 mm 镜头红外投射距离20 m防尘红外等级lp68电源dc12v尺寸75mm70mm125mm温度适应-2060湿度0%96%2. 四路3g视频服务器2.1（模块化设计，部分功能为可选模块，具体参见设备型号对照表）视频单路或4路切换 pal/ntsc制彩色或黑白复合模拟视频（cvbs）信号75欧姆输入阻抗，1vp-p 视频压缩同时支持camec视频流压缩格式和jpeg照片压缩格式压缩编码器像素分辨率：从64x64到704x576多种分辨率可调，调节步长为32彩色压缩编码或黑白压缩编码可选。连续帧序列压缩和单帧压缩可选。音频支持双向音频传输，语音对讲功能1路音频输入1路音频输出音频输入：阻抗5k欧姆，输入信号范围100mv1v，内置驻极体麦克风供电电路音频输出：最大输出电压3vp-p，最大输出功率0.5w/8欧姆负载双向音频同步压缩解压缩，8khz采样率，16bit量化，lpc网络协议wcdma 3频，hsdpa/hsupa；edge/gprs4频，class 12cdma2000 1x evdo rev.a 800mtd-scdma 128kbps ul，gprs 双频，class12支持ppp,ip,tcp,udp,icmp,dns等协议，支持ip或域名寻址启动方式短信启动，可定时自动关断定时器启动 1-65535分钟，可定时自动关断外触发启动 开关量输入1/2，常开或常闭触点，可定时自动关断本地主机命令启动(通过auxcom1)安全保护1管理员密码 + 3普通用户密码数据串口2个：com1(auxcom1)和com2(auxcom2)速率：1200bps 57600bps, 格式：8-n-1/8-e-1/8-o-1/8-m-1/8-s-1可支持2路双向串行数据与视频同时传输auxcom2支持gps nmea格式数据过滤和定时扫描，可有效减少对通讯带宽的占用具备数据帧自动判别功能，防止分割用户数据报文开关量输入2路，ttl电平，内置上拉电阻开关量输出1路，p