大华公交行业监控系统解决方案v2.1

浙江大华公交客运车辆视频监控系统解决方案 1 2013 浙江大华技术股份有限公司浙江大华技术股份有限公司 大华公交行业车辆监控系统 解决方案 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 2 目录目录 1概述概述.4 2设计依据、原则及目标设计依据、原则及目标.4 2.1设计依据 4 2.2设计原则 5 2.3设计目标 6 3系统需求分析系统需求分析.7 3.1系统性需求 7 3.2调度管理需求 8 3.3视频实时监控需求 8 3.4录像回放查询需求 8 3.5调度管理平台需求 9 3.6无线网络自适应性需求 9 4 4公交监控系统整体方案公交监控系统整体方案.10 4.1车载监控系统 11 4.1.1系统结构11 4.1.2系统设计13 4.1.3系统功能20 4.1.4技术优势21 4.2调度管理平台 25 4.2.1系统设计要求25 4.2.2平台层次结构25 4.2.3平台组成27 4.2.4平台功能28 4.2.5平台技术参数38 4.2.6平台优势41 4.3场站/站点监控系统设计 .45 4.3.1系统设计要求45 4.3.2系统结构45 4.3.3公交站点监控设计46 4.3.4BRT站点监控设计46 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 3 4.3.5公交场站监控设计47 4.3.6线路排班点监控设计48 5主要设备选型及参数主要设备选型及参数.49 5.1.1DH-NVR0X04M系列.49 5.1.2DH-IPC-HDW2100-M系列.54 6成功案例成功案例.56 6.1杭州公交集团车载监控项目 56 6.1.1概述56 6.1.2项目特点57 6.1.3案例照片58 6.2其他车载项目案例 61 浙江大华公交客运车辆视频监控系统解决方案 4 1 概述 公交是城市公共交通系统最为重要的组成部分，是城市重要基础设施之一， 是重要的公共场所。 当前，交通拥挤、道路阻塞、交通事故频繁、环境污染等正困扰着世界各 国的城市。由于公交运营速度不高，新增的运力被运输效率下降抵消，服务水 平不高，居民出行方式由公交向个体交通方式转移，公交运量不断减退，这加 剧了交通问题；交通的核心是提高人的运输效率，实现人的移动，而不是车辆 的移动。优先发展城市公共交通，提高公交服务水平，吸引更多乘客乘坐公交 出行，减少私人交通出行量，无疑是解决这一矛盾的首选途径。 公共交通系统的信息化将大大改善公交管理水平，吸引更多潜在客流，提 高公交系统经济效益，减少政府财政补贴。 建立一套集公交车内、公交站点、停车场视频监控及车辆调度为一体的综 合调度管理系统，实现车内、站点、停车场实时视频监控，以及自动报站、堵 车告警、公交系统语音调度、场站车辆安全管理等功能，可大大降低公交管理 人员的工作强度，提高工作效率，实现公交系统真正的信息化，有效缓解城市 交通压力。 2 设计依据、原则及目标 2.1 设计依据设计依据 道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求 （JTT 796-2011） 道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求 （JTT 794-2011） 道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式 （JTT 808-2011） 道路运输车辆卫星定位系统平台数据交换 （JTT 809-2011） 城市监控报警联网系统通用技术要求 （GA/T792-2008） 安全防范工程技术规范 （GB50348-2004） 安全防范系统验收规则 （GA308-2001） 安全防范系统通用图形符号 （GA/T74-2000） 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 5 视频安防系统技术要求 （GB/T367-2001） 中华人民共和国交通安全法 中国智能运输系统体系框架 畅通工程评价指标体系(2005 年) 计算机信息系统安全保护等级划分准则 （GB17859） 民用闭路监视电视系统工程技术规范 （GB50198） 道路交通堵塞度及评价方法 （GA/T 115） 城市道路交通秩序评价方法 （GA/T 175） 公安交通指挥系统建设技术规范 （GA/T445-2003） 城市警用地理信息系统分类与代码 （GA/T491） 城市警用地理信息系统图形符号 （GA/T492） 城市警用地理信息系统建设规范 （GA/T493） 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件 （GA/T497-2009） 交通电视监控系统验收规范 (GA/T514-2004) 公安交通指挥系统工程设计制图规范 （GA/T515-2004） 公安交通指挥系统工程建设程序与要求 （GA/T651-2006） 汽车行驶记录仪GB/T 19056-2003 视频安防监控数字录像设备GB 20815-2006 中华人民共和国机动车号牌GA 36 2.2 设计原则设计原则 先进性原则：先进性原则：采用成熟、主流的技术构建系统，集中管理，充分兼顾需求和 技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的系统平台。 可靠性原则可靠性原则：中心集中管理系统采用国际流行技术和架构进行设计，采用诸 多故障处理机制、容错机制、备份机制、以及结构化、分布式的结构提高系统 的可靠性。 高性能原则高性能原则：该系统要求具有很高的处理性能。中心系统集中管理最大支持 10000 路以上设备的接入。 可扩展性原则可扩展性原则：系统采用模块化设计，分布式架构，保证新功能、模块添加 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 6 的方便。系统采用标准化接口、协议及流媒体技术，在系统设计时充分考虑到 将来系统扩充的可行性，系统中预留了为后期进行扩展的大量接口。 经济性原则经济性原则：在满足用户需求，保证系统功能完善、先进、可靠的基础上， 通过利用分布式网络监控系统的远程控制管理功能，尽量降低系统的成本和运 行、维护费用。 易用性原则易用性原则：系统功能强大、界面友好。软件设计人性化，易于被普通用户 掌握、操作和使用。 易维护性原则易维护性原则：系统基本上可以处于免维护工作状态，且人工维护可在远程 操作。维护简单，易于管理。 2.3 设计目标设计目标 实现公交车载监控系统的全方位功能整合。通过视频监控摄像机、拾音 器、报警器、报站器、GPS 等实现公交车全方位信息覆盖，实现车载监 控系统智能化管理； 着重针对市民公交查询、排班调度、视频监控、定位管理、运营分析等 方面的应用需求，搭建一个可以满足公交管理安全化、实时化、智能化、 效率化要求的公交智能调度管理平台； 实现本地存储、网络传输实时化。在实现安全稳定本地存储的同时，利 用 3G，Wifi 等无线传输技术实现车辆现场信息的主动、远程上报，方便 管理者及时决策； 促进城市公交系统管理水平明显提高。加强公交车载监控管理体系建设， 促进资源的优化整合与共享，提高安全防范和管理能力。实现安全防范 立体化、监测预警智能化、调度管理合理化、应对决策多元化、应急处 理规范化。 浙江大华公交客运车辆视频监控系统解决方案 7 3 系统需求分析 3.1 系统性需求系统性需求 公交系统呈现如下一些特点：调度管理中心相对集中，但公交车辆分布在 城市的各个角落；公交系统人员流动性大，客流量大；数据采集信息类型多： 不仅要监控司乘人员状况，更要收集车辆的运行状态，实时采集各种报警信号 等；实时调度要求高，调度指令的实时下发等。针对以上公交系统的特点，公 交系统对车载监控系统应用的需求主要体现在以下三个方面： 一、增强公共安全增强公共安全。公交系统具有人数多且流动性大的特征，而公交车上 抢劫、盗窃、性骚扰等事件频发，破案取证难度大。视频监控应用于公交系统， 为保留犯罪证据、协助破案和安全管理提供了有力的手段。公交视频监控作为 城市治安监控的一个重要组成部分和公安安防体系的补充，对提高城市治安环 境具有举足轻重的作用。 二、缓解城市交通日趋繁忙所带来的交通压力二、缓解城市交通日趋繁忙所带来的交通压力。随着城市交通工具日渐 增多，城市交通压力大为增加，车载监控系统在公交系统的应用中不但担任了 监控的职能，同时也起到调度的作用。而随着 ITS（智能交通系统）概念的提 出，车载监控系统的监控功能可将整个城市的交通状况呈现在信息中心监控管 理平台，以随时了解路面状况，便于及时对交通进行调度与疏导。可以准确调 度车辆，提高公共交通运输效率。 三、公交企业运营管理需求公交企业运营管理需求。对司乘人员工作进行监督和管理也是公交车 载监控应用的目的之一。在公交车运营当中，因司乘人员的素质参差不齐，私 收票款、给假票废票和不文明不规范行车的情况屡有发生。票款被私吞与不规 范行车造成的交通事故，给公交公司造成了极大的损失。车载监控应用于公交 系统，能很好地杜绝上述现象，增加企业效益，达到城市交通系统与公交企业 双赢的效果。 由于车辆的移动性，用户对车辆远程视频监控、车辆 GPS 卫星定位、以及 调度主机与平台数据交互的需求尤为迫切。随着 3G 网络的不断普及，网络带 宽成倍增加，可以满足高帧率、较高图像质量的视频数据传输需求。原有单车 以本地录像为主的车载视频监控解决方案渐渐向系统化、网络化、平台化方向 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 8 发展。 3.2 调度管理需求调度管理需求 智能交通系统(简称 ITS)是将多种先进电子技术有效地集成运用于整个交通 运输管理体系而建立的一种在大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效 的综合运输和管理系统。公交车载监控系统作为智能交通系统的有机组成部分 可以实现以下功能： 1） 车辆 GPS 定位信息管理：监控主机需将 GPS 卫星定位信息实时上传， 方便管理中心对车辆的定位、跟踪； 2） 车辆状态采集：监控主机需将车辆行驶过程中的车辆状况实时上传至管 理中心，以达到远程监控、远程管理的目的； 3） 数据交互功能：除了需满足车载视频网络上传外，还可以实现声音、文 字、图片等信息的交互； 4） 电子地图需实时显示车辆位置及状态，方便车辆的管理及车辆排班调度； 5） 对车辆内实时客流进行监控与统计，管理中心可通过实时视频浏览，根 据车辆内的人数安排车辆排班情况。 3.3 视频实时监控需求视频实时监控需求 公交车在运营过程中因其移动性，车上人员复杂性，一旦发生抢劫、盗窃 等事故，很难留下明显的线索，给公安办案人员带来很大难度。车载监控需着 重对车辆周边环境、车辆内部、车辆上下门等重点部位进行实时监控，确保对 车辆各区域全面有效监控。当出现意外情况时能详实清晰地记录所有的事件经 过，以便于日后查对和取证，并可以及时通知相关人员到车辆现场进行妥善处 理。 3.4 录像回放查询需求录像回放查询需求 支持远程图像点播：按照指定车辆、指定通道进行图像的实时点播、巡视； 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 9 支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像转存；可按照指定车辆、通道、时间、 报警信息等要素检索历史图像资料并能完成回放和下载；回放支持正常播放、 快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停等。 3.5 调度管理平台需求调度管理平台需求 调度管理平台需充分考虑能与其他各子系统厂家的软件实现兼容，并与其 他大部分公交行业已部署系统兼容。平台具体要求如下： 1)可设置多级监控中心 2)所有产品必须通过公安部检测；软件部分必须有国家的软件著作权登记 证书； 3)完善的流媒体转发，缓解多用户同时访问同一前端的带宽压力 4)可对用户进行功能授权，如视频浏览、录像回放、云台控制、电视墙管 理等 5)支持多个电视墙，具有电视墙管理功能。 6)远程配置、操作、云台控制、设备重启、远程程序升级、录像回放等。 7)网络设备管理、信息安全管理、日志管理等功能。 8)GIS 地图管理功能：包括 GPS 信息统计、超速提醒、行车轨迹回放、 电子围栏等。 9)业务管理能力：车辆信息编辑、管理、查询，出车统计，员工考勤等， 并提供各种业务报表的导入导出。 3.6 无线网络自适应性需求无线网络自适应性需求 车载监控系统应充分考虑无线网络特性，从编码、传输、控制等技术角度适 应无线网络的传输需求。目前无线网络分为 3G 网络和 Wifi 网络两种。3G 网络 覆盖范围广，移动传输效果好，但带宽低，费用高。Wifi 网络具有带宽高，费 用低的优点，但覆盖范围有限，高速移动传输效果差的。监控系统要做到 Wifi 网络与 3G 网络的自动切换，充分利用 Wifi 和 3G 网络的优点，提高传输效率 的同时减少运营费用。 浙江大华公交客运车辆视频监控系统解决方案 10 4 公交监控系统整体方案 图表 1 公交监控系统结构示意图 城市公交系统是一个完整的运营体系。为实现全方位、无死角的安全监控 目标，公交系统不仅要监控车辆路途中的状况，对公交站点、公交场站等场所 都有安全监控要求。需分别针对车辆、场站、公交站点分别制定监控方案，通 过管理中心实现监控点的集中管理。 大华公交监控系统是专门针对公交行业设计的一整套端到端系统解决方案， 系统由车载监控系统、调度管理平台、公交场站/站台监控系统三大系统组成。 分别针对公交行业中车辆、调度管理业务、站点/场站的需求而设计。各系统可 独立工作，也可集成为一体化的解决方案。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 11 大大 华华 公公 交交 监监 控控 系系 统统 车车载载监监控控系系统统 调调度度管管理理平平台台 场场站站/ /站站点点监监控控 系系统统 通通过过车车载载D DV VR R连连接接摄摄像像头头，拾拾音音器器，报报警警器器，G GP PS S设设 备备，报报站站器器，对对讲讲设设备备，3 3G G/ /W Wi if fi i 模模块块等等采采集集车车内内 视视频频图图像像，音音频频信信号号，车车辆辆实实时时G GP PS S信信息息、行行驶驶状状 况况，报报警警信信号号等等，实实现现本本地地硬硬盘盘存存储储并并通通过过无无线线网网 络络将将数数据据上上传传到到调调度度管管理理监监控控平平台台处处理理。实实现现对对运运 行行中中的的公公交交车车辆辆进进行行音音视视频频监监控控，并并协协助助司司机机完完成成 报报站站，报报警警，提提示示，语语音音通通话话等等业业务务动动作作。 通通过过对对公公交交场场站站/ /站站点点的的监监控控， 实实现现公公交交系系统统监监控控全全 覆覆盖盖。场场站站统统计计车车辆辆出出站站、入入站站情情况况，提提供供车车辆辆夜夜间间 安安全全管管理理。站站点点监监控控提提供供各各站站点点实实时时人人员员流流动动情情况况以以 防防范范安安全全隐隐患患。与与调调度度管管理理系系统统联联动动实实现现车车辆辆及及时时调调 度度。 实实现现对对前前端端设设备备管管理理，音音视视频频流流存存储储、分分发发，实实现现业业 务务运运营营管管理理等等。 调调度度管管理理平平台台功功能能包包括括系系统统配配置置、 实实时时监监视视、视视频频查查询询回回放放，实实时时控控制制、报报警警管管理理、抓抓 图图、抓抓录录，车车载载G GI IS S，业业务务统统计计等等功功能能模模块块 图表 2 公交监控系统构成图 4.1车载监控车载监控系统系统 通过监控主机连接摄像头、拾音器、报警器、GPS、对讲设备、3G/Wifi 模块等采集车内视频图像、音频信号、报警信号、车辆实时 GPS 信息、车辆行 驶状况等，实现本地硬盘数据存储并通过无线网络将数据上传到调度管理平台 处理。实现对公交车辆的音视频监控，并协助司机完成报站、报警、提示、语 音通话等业务。 4.1.1 系统结构系统结构 车载监控系统主要通过在公交车辆车上安装调度主机、摄像机、拾音头、 GPS 定位系统、报警按扭、无线传输模块等设备，实现对运行中的公交车辆进 行视频音频监控，并完成突发事件下的车辆报警处理等。车载监控系统拓扑结 构如下图： 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 12 图表 3 车载监控系统结构图 公交车载监控系统可以分为以下单元： 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 13 车车 内内 监监 控控 系系 统统 音视频信号采集单元 GPS 定位单元 电源保障单元 显示/语音单元 数据存储单元 信号传输单元 车载报警单元 网络传输单元 摄像机 拾音器 3G、Wifi 模块 GPS设备 车载电源模块 显示器，喇叭，对讲机 等 车载硬盘 音视频、报警线缆 报警按钮 图表 4 车内设备单元图 4.1.2系统设计系统设计 4.1.2.1 车内设备安装设计车内设备安装设计 图表 4 两门公交车内设备布置图 根据双门公交客运车辆的实际情况，在每台车辆上安装 4 台红外摄像机， 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 14 两路报警按钮，配备车载显示屏实时显示车辆视频录像。 图表 5 三门公交车内设备布置图 根据三门公交客运车辆的实际情况，在每台车辆上安装 6 台红外摄像机， 两路报警按钮，配备车载显示屏实时显示车辆视频录像。 4.1.2.1.1 监控主机位置安装 监控主机一般安装在震动幅度较小的车辆前部，建议在司机座位正后面或 在前排乘客座椅下用机箱安装。箱体内有稳固的安装支架，距离箱体底面不小 于 20mm；方便走线、安装与拆卸，便于日常维护；箱体采用通风、抗震、抗 冲击设计，并能避免人为碰触和踩踏。 图表 6 监控主机位置 4.1.2.1.2 摄像机位置安装 摄像机主要负责采集车内外的视频信息，为了保证车辆及人员的安全，要 防护箱安装防护箱安装 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 15 求摄像机的覆盖范围要到达 95%以上，保证车内无死角。一辆普通的公交车需 要安装 4 个摄像头，对车内的各个位置进行监控。 1 号摄像机车前摄像机号摄像机车前摄像机位于在汽车挡风玻璃后面，可安装在车内天花板 或仪表板上。镜头朝前，用于拍摄前方道路状况、行车标志信息、红绿灯等， 有利于提高驾驶员的交通规则意识，保障行车安全。 2 号摄像机前门摄像机号摄像机前门摄像机安装于驾驶座后方的车内顶板，镜头对着前车门 及驾驶座位置，拍摄乘客上车、投币箱、司机驾驶等情况，可记录乘客上车信 息并规范司机驾驶行为。 3 号摄像机前车厢摄像机（单通道车为车厢摄像机）号摄像机前车厢摄像机（单通道车为车厢摄像机）位于车厢前部的车 内顶板，镜头方向向后，可基本拍摄到车厢前部分场景，用于记录乘客的各种 行为，便于事后查证。 4 号摄像机中门摄像机（单通道车为后门摄像机）号摄像机中门摄像机（单通道车为后门摄像机）安装在车厢中部天花 板上，镜头朝向后车门，主要拍摄乘客下车情况，同时可兼顾拍摄发生在车厢 后部的事件。 5 号摄像机后车厢摄像机（单通道车没有）号摄像机后车厢摄像机（单通道车没有）位于车厢中后部的车内顶板， 镜头方向向后，可基本拍摄到车厢后部分场景，用于记录乘客的各种行为，便 于事后查证。 6 号摄像机后门摄像机（单通道车没有）号摄像机后门摄像机（单通道车没有）安装在车厢后部天花板上，镜 头朝向后车门，主要拍摄乘客下车情况，同时可兼顾拍摄发生在车厢后部的事 件。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 16 图表 7 四通道视频监视图 4.1.2.1.3 拾音器安装 拾音器一般集成在摄像机中，用于采集车辆各个空间位置声音信息。也可 根据需要选择独立拾音器单独布置。 图表 8 拾音器 大华拾音器采用全指向低噪音震膜电容咪头，内置低噪声高增益放大器并 辅以抗噪设计，适用于各种环境下的声音拾取。 4.1.2.1.4 车载显示屏安装 车载显示屏安装在司机右侧驾驶台，支持四路视频的同时显示，并能通过 按键在一画面与四画面间切换，方便司机详细查看各路摄像机的监控录像。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 17 图表 9 车载显示器 4.1.2.1.5 报警按钮安装 司机位报警按钮司机位报警按钮：在司机位安装一部报警按钮，方便司机在发现警情时及 时通过该按钮向上级管理部门报警。司机若发现犯罪嫌疑人实施犯罪时按动按 钮，发出报警信号，通过 3G 无线网络把报警信号、GPS 定位信息、车辆基本 信息（线路、车号、时间）上传到管理中心，管理人员利用警视联动功能对报 警信号进行复核，并通过报警网络向公安机关报案，同时向司机发送报警确认 信息。 车辆报警系统工作流程如下图： 长 途 客 运 车 辆 调 度 管 理 中 心 公 安 3G 无 线 网 络 调 度 主 机 报 警 按 钮 司 机 发 现 警 情 车载显示器 报警 信号 报警 信号 报警 信号 确认 信号 确认 信号 特定显示符号 图表 10 报警处理流程图 乘客报警按钮乘客报警按钮：一般在公交车体内中间位置布置 1 个乘客报警按钮，方便 乘客在紧急状况下及时报警。用户按下报警按钮，司机位车载显示屏上能马上 显示，司机在看到报警信息后马上做出反应，根据情况选择是本地处理还是通 过布置在司机位的报警按钮将报警信号上传到管理中心，协同管理中心完成报 警处理工作。报警按钮一般布置在乘客客易接触的位置。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 18 4.1.2.1.6 语音对讲器安装 语音对讲器(手咪)主要用于在有险情及车辆抛锚等状况下司机能通过对讲 器与管理人员取得联系，实现远程指挥。一般在司机位布置一台语音对讲器， 通过监控主机的语音对讲模块实现司机与后台管理人员的联络。 语音对讲从管 理中心发起，主要用于管理中心发现车辆内异常状况时向司机发送语音指令， 指挥司机完成操作。当司机需要发起语音对讲与管理中心取得联系时，可先通 过报警按钮通知管理中心，由管理中心向司机发起对讲。 大华语音对讲功能是为更加有效利用 3G 网络的带宽资源而设计，通过 3G 网络的数据通道实现语音对讲功能。语音清晰度在同行业中处于领先水平。对 讲器带功放功能，抗噪性能优异。 4.1.2.1.7 车辆状态采集 监控主机支持 7 路报警信号输入，其中 1 路用于连接报警按钮，其余 6 路 通过将车辆相关信号接入报警输入接口可实现车辆当前状态的收集: 1.前车门开关信号接入报警输入口，采集前车门开关信号； 2.后车门开关信号接入报警输入口，采集后车门开关信号； 3.左转向灯信号接入报警输入口，采集左转向灯信号； 4.右转向灯信号接入报警输入口，采集右转向灯信号； 5.刹车信号接入报警输入口，采集车辆刹车信号； 6.开车停车信号接入报警输入口，采集开停车信号。 4.1.2.2 监控主机功能模块设计 1）音视频信号采集，编码，存储）音视频信号采集，编码，存储 从摄像头采集到的模拟音视频信号进入监控主机，监控主机首先将模拟信 号转换为数字信号，采用 H.264 压缩技术数字化压缩，处理后的数据根据需求 进行本地硬盘存储和无线网络上传到调度管理平台。 根据车载监控的特点和无线网络的实际情况采用双码流编码技术。本地存 储一般配置大容量的硬盘，采用高码率码流，提供完整、高清晰的视频数据， 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 19 方便查证；平台集中存储采用低码率码流，解决网络带宽问题，更多地用于实 时监控。 2）信息采集，上传）信息采集，上传 通过内置的 GPS 模块记录车辆当前坐标位置、行驶速度、方向等信息，根 据需求上传至管理平台，便以对车辆进行导航定位、跟踪监测。大华内置 GPS 模块信号稳定性高、定位信息准、响应时间快，性能优异。 3）报警信号输入输出）报警信号输入输出 支持 7 路报警信号输入，两路报警信号输出，可自定义报警信号的功能并 可设置本地报警警示模式和完成远程报警上报。 4）无线网络设计）无线网络设计 目前 3G 传输运营商采用的技术标准主要包括中国联通的 WCDMA，中国 电信的 CDMA2000（EVDO）和中国移动的 TD-SCDMA。3G 无线链路通道包 含上行和下行两个方向的传输通道，车载监控系统需要将无线监控点的图像和 声音持续的传送到监控中心，因此主要使用的是无线链路的上行通道。 下表是三种 3G 传输技术的标称和实测上行带宽速率。 电信 EVDO联通 WCDMA移动 TD-CDMA 理论上行速率 1.8Mbps5.76Mbps(HSUPA)384kbps(HSDPA) 实测上行速率约 500kbps约 800kbps约 100kbps 图表 10 3G 技术带宽对比 无线传输与有线传输的差异： 1）终端 IP 地址不固定，有防火墙限制。运营商分配给无线终端的 IP 地址可 能随时更换且进行了防火墙限制，封闭了部分端口； 2）网络带宽波动大。无线网络受用户数量多少、地域差异及网络优化程度等 问题的影响，网络质量、网络带宽不稳定，甚至可能瞬间降低到零； 3）车载终端实时运动，基站切换频繁，造成了数据无线网传的不可确定性。 针对以上特点，为了提升车载视频无线传输的效果，大华监控主机对视频的 编码算法、网络传输协议进行了重点改进。监控主机采用 H.264 编码算法，压 缩率高，编码效率高; 采用双码流设计，帧率可调，适应各种网络带宽条件下 的传输; 传输部分采用丢包重传，根据网络抖动调整码流输送速度等。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 20 目前无线网络分为 3G 网络和 Wifi 网络两种。3G 网络覆盖范围广，移动传 输效果好，但带宽低，费用高。Wifi 网络具有带宽高，费用低的优点，但覆盖 范围有限，高速移动传输效果差。大华监控主机同时支持 3G 网络和 Wifi 网络 接入，网络选择可设置，也能做到 Wifi 网络与 3G 网络的自动切换，充分利用 Wifi 和 3G 网络的优点，提高传输效率的同时减少运营费用。 5）丰富的扩展接口）丰富的扩展接口 针对公交系统扩展设备种类多，业务层面要对接各种现有管理系统，监控 主机提供丰富的扩展接口： 7 路报警输入、2 路报警输出、RS232 接口、 RS485 接口、USB 接口等，可非常方便地扩展行车记录仪、红外客流统计仪、 云台摄像机、报站器等公交常用外接设备。 4.1.3系统功能系统功能 4.1.3.1 视频监控功能 通过车内显示屏司机可实时监视前方路况、前上车门、车厢内乘客状况； 监视司机驾驶行为，防止错误操作、疲劳驾驶； 司机通过视频及时发现车内警情，通过报警按钮通知上级部门，联合出警。 4.1.3.2 车辆定位跟踪 支持 GPS 功能，将车辆位置、经纬度、行驶速度、精确时间、方向等实时 上报到管理中心。中心可根据 GPS 信息跟踪指定车辆，在电子地图上显示 行车轨迹。在车辆被盗抢报警后，中心能自动跟踪。 4.1.3.3 车辆状态采集 采集车辆前后车门开启、左右转向、刹车、停车、开动等开关量车辆状态， CAN 总线车辆状态，车辆发动机 ECU 信息等。并上传到管理平台处理。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 21 4.1.3.4 行驶记录功能 车载设备支持记录仪数据的实时上传、条件检索上传、和数据接口导出， 其中检索上传的信息包括：实时时钟、驾驶员代码以及对应机动车驾驶证 号、最近 360h 内的累计行驶里程、车速传递系数、最近 360h 内的行驶速 度、车辆 VIN 号、车牌号码、车牌分类、事故疑点数据、最近 2 个日历天 内的累计行驶里程、最近 2 个日历天内的行驶速、疲劳驾驶记录，超速驾 驶记录等信息。 车载设备，满足交通部 JT/T794 等部标、国标车载终端检验标准，完全符 合交通部货运车辆动态监管要求。 4.1.3.5 语音调度 调度平台集成语音对讲装置，在有险情及车辆抛锚等状况下司机能通过对 讲装置与管理人员取得联系，实现远程指挥； 管理中心发现车辆内异常状况可向司机发送语音指令，指挥司机完成操作。 4.1.3.6 报警功能 越界报警：系统可设置车辆行驶范围，当车辆驶离该范围系统会自动向管 理中心报警； 手动报警：在紧急状态下，司机按下报警开关，自动向管理中心发送报警 信号。乘客亦可通过车内报警按钮向司机提示报警； 实时超速报警：可根据线路情况设置最高时速，当车速超过限速时向中心 报警； 其他报警：能够对车速、车内人数信息、驾驶信息、车内设备状态信息等 进行采集，为超载告警、电瓶防盗报警、各种故障报警、碰撞侧翻报警等 车载设备告警功能提供相关数据。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 22 4.1.3.7 远程管理 远程自动查询终端信息（终端型号；软件版本号）,可以远程升级软件； 可远程设置 GPS 数据上传时间间隔； 可远程设置监控主机的各项功能参数。 可远程进行车辆锁定，使车辆断油断电。 4.1.4技术优势技术优势 4.1.4.1 抽拔式硬盘设计 监控主机不仅要在平时进行音视频录音录像，更要考虑到日常怎样对存储 的大量录像进行管理。由于车载应用的特殊性，录像保存于不同车辆上的监控 主机硬盘中，由于直接在车辆上进行数据管理操作（如查看、播放、备份、归 档等）十分不便，要想对录像数据进行统一的管理，必须考虑怎样将车上录像 转移到管理中心。大华监控主机采用了先进的插拔式硬盘设计，硬盘可以锁定 在机器上，也可以方便从设备上抽取出，将硬盘拿回管理中心进行数据备份处 理。相对于 USB 接口，SATA 接口的车上备份方式，插拔式硬盘有移动方便， 操作更便捷的优点。 图表 51插拔式硬盘 4.1.4.2 强抗震性设计 由于车况、路况的不同，防震技术便成为了对监控主机最基本的要求。其 中包括对整机减震、硬盘架减震、硬盘减震等多个环节，来达到对整个监控主 机的减震处理。在这些减震环节中，硬盘的减震则是重中之重。这是由于监控 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 23 主机中最容易损坏的部件便是硬盘，如果硬盘一旦遭到损坏，便无法将车内情 况进行存储，因此硬盘的减震问题显得尤为重要。 大华采用业界独有的硬盘盒内置减震设计，采用机械防震、电子减震和软 件抗震专利结合的综合减震方案，可实现设备减震与整机减震结合的多重减震 机制；关键部件采用汽车电子专用器件、军工级部件及高可靠进口新材料，最 大限度保证车载设备抗震性要求；大华车载减震通过专业的军用通信设备标准 检测。 图表 62 硬盘盒减震结构设计 大华车载减震通过专业的军用通信设备标准检测，并在车载减震技术方面 申请多项技术专利（ME-X 系列专有） 。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 24 图表 73 检测报告 4.1.4.3 电源安全性 专业车载宽电压电源，适应各种车辆电压，适应范围：8V-36V。具有过 压保护、欠压保护、短路保护和过流保护功能；同时监控主机采用低功耗设计， 有效减轻车上蓄电池负担，使车上电路系统更加安全，不给车辆正常使用带来 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 25 负面影响。 输入反向保护：输入反向保护电路是由输入保险后端并联一只二极管实 现的。当输入电压反接时，保险后端的二极管正偏导通，保险中的电流 迅速上升，达到保险的熔断电流时，保险被熔断。从而起到输入端电压 的反接保护。 输出过压保护：当 DC-DC 降压模块击穿或其它电路故障，引起输出电压 升高到 180.5V 时，输出保护电路将电源输出与负载断开连接。 输出过流保护：当输出电流直线上升或过载时，限流装置能够迅速反应， 将输出电流限制在 15A200mA 水平上。 工作状态指示：当电路故障，引起输出异常时，指示灯不亮。电路工作 正常时，指示灯亮。 4.1.4.4 高清晰度录像、视频输出 支持 2 路 D1+6 路 CIF 或 6 路全 D1 图像全实时同步录像编码、播放； 采用双码流技术，本地存储采用高清晰度编码，3G 网传采用低码率编码 技术，适应 3G 网络带宽需求，减少流量费用； 支持 TV、VGA 同时输出，VGA 输出分辨率达到 1280*1024 水平。 4.1.4.5 强大的网络功能 网络自适应：网络自适应：根据无线网络带宽有限和连接不稳定的状况，自动调节网络 编码及传输策略，适应不同的网络状况； 远程管理：远程管理：多种报警信息上报及设备网络设置、升级与维护管理功能； 断点续传：断点续传：支持无线下载的断点续传功能，更适合无线网络应用现状； 网络切换网络切换：实现 3G/WiFi 网络间的自动切换，有效利用各种网络优势。 4.1.4.6 操作便捷 易插接口：易插接口：在设备的线缆联接上采用航空头等易插且接触牢靠的接口，避 免接插连接器件受到车辆的震动影响，且方便布线施工； 备份快捷：备份快捷：支持抽拔式硬盘、USB 移动硬盘备份、网络备份； 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 26 功能扩展：功能扩展：可以外联多种设备，如路由器、行车记录仪、GPS 设备、报警 器等，方便构架功能丰富强大的车上应用系统； 一键操作：一键操作：一键实现录像备份、程序升级、媒体更新，方便在车上进行设 备维护与操作。 4.2调度管理平台调度管理平台 实现对前端设备的集中管理，音视频流媒体的存储、分发，业务运营管理 等。调度管理平台功能包括系统配置、实时监视、视频查询、视频回放、实时 控制、报警管理、抓图、抓录、电子地图、业务统计、员工考勤管理等功能。 4.2.1系统设计要求系统设计要求 系统可实现对前端设备管理、音视频流存储、数据转发、业务运营管理等。 调度管理平台功能包括系统配置、实时监视、视频查询回放、实时控制、报警 管理、抓图、抓录、车载 GIS、业务统计等。平台设计要求： 通过网络，能让多人对分布在各地的车辆进行网络视频监控； 在监控中心，能将所有的视频信号，通过显示设备自由地切换显示； 具有良好的扩展性，能方便地增加监控点及报警等功能； 操作简便、功能强大、人性化操作界面； 具备良好的兼容性，方便与现有公交调度系统对接； 深入与公交调度业务整合，完善的业务管理、统计功能。提供业务报表的 导入、导出、打印等服务。 4.2.2平台层次结构平台层次结构 在层次结构上，系统集中管理可采取分层结构、级联方式部署，可根据公 交公司的组织架构分多级部署。一般分三级：三级为分控系统，二级为监控中 心，一级为管理中心。 只有级联基层域直接访问设备，其他级联中心节点都是通过下一级域最后 到基层域来访问设备。各层的级联分中心域通过基础域的信任后，可以访问下 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 27 属域及其所管辖的相应设备。分中心对其受信的域和设备再向上一级域进行信 任，则上级域也获得了其相应的设备访问权限。操作从级联中心域到级联分中 心域，分中心域向基础域请求数据，然后通过分中心域的转发等服务器向上一 级转发，实现数据传输，并解决基层域上连带宽的问题。 图表 84 平台软件系统结构图 此方案可以解决分别建网集中联网的难题，同时可以解决上级域对物理设 备和服务的管理问题，将上级业务管理和下级业务及设备管理分离，使得管理 更规范、简洁和有效。软件系统框图如下： 图表 95 软件系统总体框图 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 28 4.2.3平台组成平台组成 图表 106 系统平台组成图 一、一、CMS（中心管理服务器）（中心管理服务器） 系统的核心业务服务器。负责处理监控的业务逻辑，进行权限控制。根据 业务逻辑需要，会发送命令给 DMS、MTS、SS 等进行处理。系统的容错、负 载均衡、动态集群等都在 CMS 上实现。 二、二、 SS（存储服务器）（存储服务器） 通过 MTS 转发服务器向设备获取视音频数据，存储在第三方存储介质上。 支持标准的 NFS、SAMBA、ISCSI 等文件协议。支持中心存储、回放，支持设 备端录像的查询、回放、下载等操作。支持标准的流媒体协议。 三、三、MTS（媒体转发服务器）（媒体转发服务器） 负责从设备获取视音频数据，以标准流媒体协议转发给客户端、存储服务 器、上级转发服务器、上级存储服务器等。实现媒体数据的一对多、多对多转 发。 四、四、DMS（设备管理服务器）（设备管理服务器） 负责设备管理，向设备查询配置命令、向设备发送操作命令、收集设备网 管信息、收集报警信息并执行报警联动策略。 五、五、MMTS（手机监控服务器）（手机监控服务器） 手机监控服务器是 DSS-M 平台的可选组件，主要提供视频流编码转换、转 码参数设置、云台控制等服务。 六、六、WEB 服务器服务器 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 29 向客户提供 WEB 访问功能。管理员客户端以 WEB 形式提供，方便灵活修 改管理逻辑，方便与其它系统接口。 七、七、ProxyServer 代理服务器（代理服务器（ARS 注册服务器）注册服务器） 代理服务器可以单独部署，负责 3G 移动车载设备的主动连接注册、通信 链路维护工作；同时实现实时视频数据转发工作。 4.2.4平台功能平台功能 4.2.4.1 基本业务功能 基本业务功能包括：实时监控功能、预案巡检功能、录像调阅功能、视频 回放查询、数字矩阵功能、车载 GIS 功能、报警功能等。 4.2.4.1.1 实时监控功能 车载设备列表可按照组织结构、IP 地址、设备名称、报警输出等分类 列出。 支持语音对讲功能； 设备在线状态显示功能； 支持屏幕 PTZ 控制； 具有云台预置位查询、控制功能； 实时视频参数设置； 能够查看车载实时视频，关闭摄像头、关闭（所有）窗口、模拟鼠标等； 支持画面分割功能，可 1/4/6/8/9/13/16/20 全屏等画面分割； 支持视频模式切换、本地录像、视频抓图、矩阵输出等功能； 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 30 图表 117 实时监视功能 4.2.4.1.2 预案巡检功能 视频预案提供监控图像的预案库，可根据不同的需要设计不同的监控预案， 能够直接控制到各个监控点的预置位和监控时间。并提供比较直观的功能显示 和屏幕操作。视频预案主要描述哪些摄像头在哪些窗口显示，及轮循策略等。 1）常规巡检： 常规预案支持用户自定义配置监控点位与窗口关系，用户可以设置预案停 留时间，每个监控任务中可以包含多个监控计划，各监控计划按设定时间轮询 切换。 2）智能巡检： 智能巡检功能支持用户设置重要标志信息，如探头位置（通道、站点、停 车场）等，系统可以根据用户选择条件自动生成预案；从而减少用户手动配置 预案的工作量。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 31 4.2.4.1.3 录像调阅功能 提供方便的录像检索、查询手段，可根据时间、地点和报警类型等信息检 索并回放图像，回放时可实现播放、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停等功能， 可选择多路图像同步回放功能。 图表 128 录像调阅功能 4.2.4.1.4 报警查询 多样的报警信息查询窗口及报警视频回放窗口如下： 图表 139 报警信息查询 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 32 图表 20 报警视频回放 4.2.4.1.5 数字矩阵功能 利用嵌入式解码器的方式，实现对网络视频流的图像还原，再对多路还原 后的前端视频信号进行任意切换、控制、上电视墙显示。 网络数字矩阵软件支持对监控主机输出网络视频流的解码还原。网络数字 矩阵软件具体功能如下： 1、软件可以对监控中心所具备的软件解码主机、专用视频解码卡和嵌入式 解码器的类型、能力和输出进行管理配置； 2、软件可提供本机显示控制，提供注册认证、权限分配、分组轮巡、联动 等多种控制方式。 3、软件可通过串口网络控制器输出模拟视频信号复合方式控制,实现与原 有模拟矩阵系统的有机结合。 4、软件应支持网络数字键盘控制功能。 4.2.4.1.6 车载 GIS 功能 1）电子地图主界面功能：包含设备树、车辆信息显示列表、实时车辆信息、 车辆在线列表、车辆统计等； 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 33 图表 21 电子地图 2）Google 地图业务逻辑：放大、平移、缩小、地图选择、框选放大、测量 距离、面积测量、速度曲线显示等。提供 GPS 订阅车辆的当前速度曲线和历史 速度曲线。 图表 22 速度曲线 3）GPS 订阅功能 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 34 图表 23 GPS 订阅 4）车辆查找功能 图表 24 车辆查找 5）框选视频（视频联动） 可在地图鼠标框选一定方块区域，地图显示框选区域全部车辆信息，选择 每个车辆可以观看其实时视频。 6）电子围栏 针对指定车辆，可以在地图上手动不规则选取一个围栏区域，当车辆行驶 偏离该电子围栏区域时，系统提示车辆越界报警信息。 7）轨迹回放：查询历史 GPS 信息，全屏显示，GPS 播放进度控制等功能， 并支持轨迹和录像同步回放； 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 35 图表 25 轨迹回放 图表 26轨迹和录像同步回放 8） 业务管理功能：查询历史 GPS 信息，曲线显示历史速度信息，导出到 excel 等功能； 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 36 图表 27 GPS 信息查询 9）本地配置：主要设置休眠时间选项和导出信息选项。因为当前 3G 流量费 用较高，当用户登录系统后，可设置休眠时间，实现当用户登录系统后长时间 没有系统操作时，系统自动切换实时视频，节省 3G 流量费。 4.2.4.1.7 报警功能 1）系统报警种类： 电子栅栏（区域报警）：对车辆的活动区域在 GIS 地图上可事先定义， 一旦车辆行驶到区域之外，系统将自动报警并联动该车的实时视频。 DSS-M 软件可接收监控主机上报的各种报警信息（如车速过低、车速过 高、巨大震动、车辆侧翻等）分类记入日志后在监控客户端弹出显示， 并提供确认告警按钮（除车辆行驶速度过低报警） 。 可根据设备上报的 GPS 信息在电子地图上反应车辆位置，同时设备报警 信息可在电子地图上体现出来。 系统具有完整报警信息显示，比如：视频丢失、移动侦测、外部报警、其 他报警信息(磁盘信息满)等。 2） 报警联动： 系统可进行报警联动视频策略设置，有报警信息产生时，可根据设置的联动 策略进行联动视频，并在电子地图上提示。 浙江大华公交车辆视频监控系统解决方案 37 4.2.4.2 车辆管理业务功能 系统平台采用模块化设计，可支持多业务的融合并预留扩展接口。包括车 辆上下线统计、堵车报警、车辆调度等功能。 4.2.4.2.1 车辆上下线统计 系统可以统计车辆上下线状态，记录车辆最近一次上线时间，最近一次下 线时间，离线车辆可按照 3 天、5 天、7 天、12 天等离线天数进行统计并用不 同颜色显示。 4.2.4.2.2 堵车报警功能 系统根据 GPS 反馈信息，如果在一定时间内车辆 GPS 信息相同的话，系 统触发车辆堵车告警信息，堵车告警时间可自行设定。 4.2.4.2.3 车辆调度管理功能 系统提供车辆调度管理功能，可实现车辆路线分配，司机分配，针对各个 行驶路线给出运行数据管理，提高公交车辆调度管理部门的车辆调度管理能力， 促进公交车辆运行效率。 4.2.4.2.4 车辆现场调度功能 系统提供与前端车辆语音对讲功能以及车载显示屏短消息下发功能。能够 实时与公交车司机进行沟通及现场指挥。提高公交车辆调度管理部门的车辆调 度管理能力，促进公交车辆运行效率。 4.2.4.3 网管业务功能 网管业务功能包括设备管理、设备远程维护、用户管理、权限管理、