公交车无线车载视频方案.doc

公交行业无线车载移动视频监控系统解决方案一、系统概述我公司开发的无线车载移动视频监控系统，是在需要被监控的移动车辆上安装前端监控设备（录像主机、摄像机、显示设备、拾音器），录像主机内置3G模块和GPS模块，利用中国联通的WCDMA（或电信EVDO、移动TD-SCDMA）3G无线网络，通过中心管理平台，公交公司车辆监控调度中心通过大屏幕、电脑等实现对视频流的监控管理。可随时随地监控车辆实时状况，若有重大事件，司乘人员还可通过手动报警，以声、光的形式提醒监控中心管理人员，并把图像传输到上级指挥中心，以便领导能在第一时间掌握现场情况，制定相应方案。本系统利用通信运营商的3G网络传输视频信号，无需铺设网线，极大地降低了建设成本，同时可以轻松实现随时随地的远程视频监控，视频资料可以随时进行录象，方便检索查阅。系统的设计充分考虑了系统扩展性，系统扩展时只需添加前端设备，即在不影响系统正常运行的情况下，实现系统扩展。相比传统视频监控具有不可替代的优势。1、系统建设的目的1）、公共安全目前我国正处于社会转型期，对社会不满从而采取极端行动的报道时现报端。而境内外的恐怖主义、分裂主义和极端主义势力也对社会的公共安全形成了极大的威胁。城市公交车辆具有人流量大、流动性强、监管难度大的特点。并且发生公共事件的影响也比较大，所以往往容易成为个人或一些极端组织的目标。在较早以前，为了便于取证，安装了单机监控系统。虽然证据可以录下，但只能做到事后取证和有限威慑，无法更大地发挥监控系统的作用。现在的无线车载移动视频监控系统则不仅仅是事后取证，还可以做到事发报警，事中实时监看录像，并可以与公安等机构进行联动报警从而马上采取行动。维护人民的生命财产安全，为城市的稳定和繁荣做出贡献。2）、公交公司运营的经济效益对司乘人员收钱不给票，盗取票款，或熟人不买票等行为，用以前的管理方法进行管理是相当困难的。即使为此配备了稽查人员，也不能进行有效的监督，更无法杜绝此类行为。但在现在的无线车载移动视频监控系统的辅助之下，这些难题就迎刃而解，一方面通过宣传，司乘人员知道自已处于被随时监督的情形之下，也许监管人员正在监看这辆车，如发生违规行为可能会被逮个正着。另一方面，即使当时没被抓到，但录像机内还有硬盘，在抽查或全检中还是很难再次逃脱。当然，这也是对司乘人员的保护，知道了不能存侥幸心理，也就避免了一念之差下做了错事从而受到惩罚。3）、加强管理、提高服务质量、便于决策安装了本系统后，司乘人员的工作状态、服务质量一目了然。如与乘客发生纠纷，因为有据可查，就可以做到秉公而断。对于公司车辆资源的调度和调配，就不再是根据经验或有限的信息反馈了。想了解运营情况，想对某一线路或车辆高峰期和低谷时的客流状况进行了解，只需点击几下鼠标就能实现。对信息进行了充分掌握，从而进行科学调配，避免了人力、运力的浪费，使管理人员的工作效率大为提高，更加利于科学决策。2、系统依据的技术规范根据无线车载视频监控系统的设计建设要求和国家的有关法规，要求本系统具有性能先进、质量可靠、经济实用、方便扩展、安全耐用等特点。依据的相关规范包括：安全防范工程程序与要求GA/T75-94民用闭路电视系统工程技术规范GB502198-94安全防范系统验收规则GA308-2001中华人民共和国公共安全行业标准GA38-94中国电气装置安装工程安装及验收规范GBJ232-90.92数字通讯接口标准G.703社会治安动态视频监控系统技术规范DB33/T502-2004信息网络数字视频应用系统规范BJ/Z0001-20033、系统总体设计1）、建设目标高起点、高标准、高效率、高质量，公交无线车载视频监控系统的目标主要为：车前安全驾驶视频的监控，车内视频的监控。打击危害社会安全、偷盗等违法行为。更体现公交公司建设和谐社会，维护社会稳定发展的以人为本的思想。本系统由四部分组成：中心管理平台、前端采集设备、传输网络、监控调度中心。下面对四个系统的功能进行详细的描述：（1）、中心管理平台由平台管理服务器、数据库服务器、AAA服务器、客户端接入服务器、前端接入服务器、存储服务器及分发服务器组成（这些服务器功能在实际应用中往往集中于一台服务器），实现公交业务统一管理、业务统计、业务分析、数据备份、视频分发、路由调度等功能。（2）、前端采集设备包括公交车、公交场站、电子站台等范围内安装摄像机、车载DVR等，完成图像数据采集、本地存储及数据传输功能。（3）、传输网络通过移动运营公司的基站等，经由无线VPDN和专线，完成监控中心与中心平台设备、前端设备主机的互连。（4）、监控调度中心是系统与使用者的互动界面，客户可以通过大屏幕、电脑客户端方式实现对视频流的监控管理。专业客户监控中心由电视墙、软/硬件解码器、主控台及监控管理软件组成，供专业用户使用。用户在得到授权的情况下，可以通过传统监控终端或C/S方式完成各种系统功能的访问。系统拓扑图注：上图中的多个服务器服务功能在实际应用中集成于一个服务器1）、平台软件架构二、系统详细设计1、系统前端设计1）、前端摄像机系统前端在公交车车头挡风玻璃、前门、后门、车厢各布置一个清晰度比较高的摄像机，摄像机要带感应红外功能。车头摄像机：安装在车头，摄像范围是车辆行驶正前方，记录车辆行驶路径前方动态；前门摄像机：安装在驾驶位的左后方，主要监控前门上客情况、票箱及司机的相关情况；后门摄像机：安装正对后门的方位，主要监控后门下客情况、结合前门防止不买票从后门上车；车厢摄像机：安装在车厢走廊的前端，主要监控车内全部乘客的情况； 2）、显示屏系统在驾驶室布置一台CRT监视器或液晶显示屏，用于驾驶员观察车内情况，监视器由车载硬盘录像机供电。（显示屏是否安装视需要而定）3）、GPS定位模块车载DVR具有GPS模块接口，GPS功能可将接收到的全球卫星定位系统GPS（Global Position System）的定位信息通过3G无线网络传输系统实时发送至公交调度管理中心，车辆调度管理人员在监控中心可获取公交车辆的行驶轨迹、速度和方向等信息，并做出调度决策。我公司在前端录像机部分采用按外置GPS的方式，公交公司根据实际需要，可以不用3G、GPS一次到位，如果以后再添加GPS，只用加外置GPS（GPS模块与天线一体）就行了，其他不用做任何改动。当然，有些公司原本就有GPS调度系统，这样也就不用再重复投资。4）、视音频编码模块前端采集到的模拟视音频信号接入车载录像机进行数字化压缩处理。首先将模拟视音频进行数字编码，再进行压缩处理，处理后的数据根据需求进行存储。5）、视音频录像车载录像机采用循环记录模式,即录像满后最新的录像自动覆盖掉最先的录像。无需人为干涉或更换存储设备。6）、车载硬盘录像机公交移动车载监控核心设备是嵌入式车载数字硬盘录像机。采用嵌入式处理器和嵌入式操作系统，结合了IT领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录、TCP/IP网络等技术、无线网络传输技术，代码固化在FLASH中，使得系统运行更稳定。它采用特殊的减振加固技术，可在车辆运行的颠簸、振动的恶劣外部环境下正常使用。车载嵌入式网络硬盘录像机同时具备数字视音频录像机（DVR）和数字视音频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。7）、功能要求（1）、视音频数据编码功能车载数字硬盘录像机可将前端采集到的模拟视频数据通过模拟/数字转化为计算机可识别的二进制代码，并对数字视音频信号进行压缩编码处理。 （2）、录像功能车载移动网络监控系统具有视频信号和音频信号的实时硬件同步采集压缩、记录硬盘、实时视音频预览、视音频信号切换、本地录像文件回放、实时无线网络传输、远程文件回放和下载等功能。（3）、本地显示功能系统可在本地利用显示屏显示车内监控图像，并通过显示屏对系统进行操作。（4）、无线网络视频传输功能产品配备无线网络传输模块，采用基于运营商（中国联通、中国电信、中国移动）传输视音频信号，适合不同网络环境下视频数据的远程传输。（5）、远程人工报警功能系统支持车辆人工报警功能，在一些司乘人员认为自己不能或不便处理的事情发生后，用手按下报警按钮，系统向监控中心上报报警信息（声、光提醒），并把报警图片实时上传到监控中心，并根据相应的报警机制进行处理。这个也可根据需要决定是否将报警部分设在公安机关。（6）、双向语音对讲功能车辆司乘人员与监控调度中心人员可通过各自方的麦克风或拾音器实现双向语音对讲，方便调度指挥。（7）、延时关机功能延时关机是指在断开点火控制信号后，设备延时到用户事先设定的时间（一般以30分钟比较合适）进入安全关机模式，自动关机。（8）、宽幅输入电源适应功能公交车大多采用直流24V电源，行驶过程电源稳定在2428V之间，但是在车辆点火时汽车电源会突然降低到16V左右，下降过程约为40ms，然后恢复至正常电压范围内（2428V）。输入电源的瞬间降低可能导致车载设备出现故障，如：重新启动、设备死机等，因此对车载终端提出输入电源宽幅适应的要求。针对公交车对电源宽幅适应的特殊要求，车载数字硬盘录像机采用宽幅输入电源，其适应范围为直流640V，满足各种类型公交车的应用。电源经过特殊的设计，具备断路、短路、过流、过载保护功能，对设备保证正常运行起了重要作用。电源具备直流12V输出功能，可以满足车载硬盘录像机、显示屏、摄像机等相关设备的供电需求。（9）、手机观看功能可以支持Iphone、WindowsMobiles、塞班、Android、Palm等操作系统手机以及智能手机。相关人员通过分配的权限可以在手机上观看车辆的实时状况。2、无线网络数据传输设计1）、无线网络数据传输设计系统采用运营商的3G无线网络平台，平台由三部分组成客运车辆电子监控无线网络平台拓扑结构图（1）、车载终端主机车载终端主机，启动后主动与监控中心VPDN专网上的转发服务器建立连接，并与转发服务器保持心跳连接，确保车载终端主机链路通畅。在报警按钮启动后，终端主机向转发服务器发出报警请求，并主动上传图像；监控中心需调用车内数据时，由转发服务器向车载终端发出请求，得到请求后立即将视频上传至转发服务器。同时实时上传GPS定位信息。（2）、转发服务器转发服务器作为监控中心和车载终端交互的平台，主要进行数据图像、报警信号、GPS定位信息等数据的转发工作，并进行操作员权限的认证和管理。（3）、监控中心管理平台监控中心管理服务器可接收转发服务器转发的终端报警信号，并在屏幕上显示终端自动上传的图像。系统也可以调用任意一台车辆的视频信号，只需在GIS电子地图平台上点击所需浏览的车辆图标，即可显示车辆行使图像。监控中心和车载终端数据交换示意图1图表 1监控中心和车载终端数据交换示意图23、指挥中心远程监控客户端和服务器设计1）、客户端软件主要功能（1）、视频实时浏览实时浏览车辆上传的视频图像，视频图像分辨率、码流、帧率、图像质量等参数实时可调，视频上传延迟小于5秒，支持网络带宽自适应功能。（2）、远程抓图和实时上传图片功能支持前端抓图按钮，抓取高清晰照片，可实时调整图片分辨率、图像质量。车载硬盘录像机可以按设定的参数实时上传图片。（3）、车辆定位管理功能支持GPS定位信息转发，并在地图上显示车辆轨迹（时间，地点，经度，纬度，速度），历史轨迹调用回放功能，可动态回放车辆行驶轨迹。（4）、远程报警功能支持多种报警功能、并在平台上实时显示报警信息。手动按钮报警：支持人工手动按钮报警；越界报警、超速报警、阻塞报警：通过GPS信息可对车辆行驶状态进行判断，车辆是否超速、是否越界、是否在一地点长时间停留（需要订制）；设备出错报警：支持设备自检报警上传，如视频信号被非法切断。（5）、车辆管理功能用户通过相关车辆类型、车队、车牌、联系人等信息进行管理。比如车辆名称、车队名称、驾驶员姓名、驾驶员电话、阻塞报警时间、车辆最大速度等功能。并可以独立的把每辆车的单个通道按需求进行分组。（6）、日志记录功能各种操作日志记录，并可通过时间段进行查询。（7）、本地录像回放功能前端网传的录像可通过播放软件进行本地播放，支持多路回放功能。2）、监控中心服务器设计指挥中心布置注册服务器、负载均衡服务器、流媒体转发服务器。图表 2（1）、注册服务器注册服务器提供终端上线注册功能，并与终端实时保持心跳连接；（2）、流媒体转发服务器转发服务器提供视音频数据、信令和GPS定位信息的转发和负载均衡工作。（3）、负载均衡服务器用于系统资源合理分配，适用于大规模的车载监控应用。三、产品外观特点及技术参数1、前面板接口GPS、3G、HDD、REC、POW、NET、VLOSS、ERR：各类指示灯；IR：遥控接收头；EXTIR：扩展遥控接收头，适合一些经常要在车上操作的特种车辆；USB：备份及升级用；DEBUG：厂商调试用；SIM：用来插入3G SIM卡；LOCK：兼做硬盘盒锁和电源锁。2、后面板接口3G：接3G天线；AV1、AV2、AV3、AV4：接4个摄像机及拾音器；AV OUT：接显示设备；NET：网络口；GPS：接外置GPS；IO：各类报警输入输出口及485等；DC8-36V：接车上电源。产品特点 4路视频输入，1路音视频输出； 4路报警输入，2路报警输出； 双向语音对讲功能，通话清晰、延时短； 人工报警功能，在突发事件发生时，按下按钮可向控制中心发出报警，进行声光提示并自动录像； 配置不同的模块可分别支持联通、电信和移动的3G制式； 实时视频监看、客户端录像、客户端对录像机上以前录像文件的下载； H.264编码压缩方式，录像分辨率CIF、HALFD1、D1可选，多档录像画质可调，图像清晰度高； 音频采用ADPCM格式压宿方式，声音效果优秀； 4路100帧显示、录像、回放，每路都全实时，并可显示车牌； 支持1个SATA2.5寸笔记本电脑硬盘，可支持1TB硬盘，目前主流的500G硬盘CIF分辨率下以最高画质4路录像时间长达40多天； 厚实的全铝机箱，无风机设计，散热效果特别优异，保证了机器长时间稳定正常的工作； 12V或24V（范围DC8V-36V）供电的车辆均适用，具有电源输入极性反接保护，过（欠）压保护、过流保护功能。同时提供稳定的12V、2A的电源输出，可同时给1-4个摄像机及显示屏供电，并具有断电延时关机功能； 采用活动式硬盘盒，接插件紧密，连接可靠。具备优异的硬盘减震性能，硬盘上下、前后、左右均做了避震处理，保证硬盘稳定可靠工作。机箱里的电路板及元器件均进行了减震及加固处理； 安装及接线简单方便，外部接线处采用质量可靠的航空插头, 即便在车上潮湿、多尘的复杂环境中，也不用担心锈蚀引致的接触不良或干扰，从而保证了设备长期稳定可靠地运行； 技术参数项目性能参数主处理器高性能工业级嵌入式微处理器操作系统嵌入式操作系统视频压缩H.264音频压缩ADPCM视频输入4路复合视频信号输入（NTSC/PAL），航空头接口视频输出