车辆3G视频监控方案.doc

车载3G无线实时视频监控系统方案（简）上海三利数字技术有限公司货运车无线实时监控项目简介货运车容易发生沿途货物丢失或损坏、司机违规操作等事件，虽然目前很多车辆安装了GPS定位系统，能够实现车辆导航和调度的功能，但由于无法对全过程进行录像，在货物丢失或损坏、发生安全事故等情况下不能查找真正原因。另外，对于物流公司的客户来说，非常关心货物的托运状态，比如货物处于什么位置、是否及时送达、以及何时送达等，而要知道这些信息，通常只能通过电话查询或网络查询获取到大概信息，而物流公司也疲于应付客户关于发出货物走向和货品质量的追问。而对于货物在运输途中发生的损坏、丢失等问题，由于无法举证区分事件责任，物流公司和客户以及保险公司经常发生货物赔偿的纠纷。通过在货运车辆上安装车载监控系统，可以有效解决物流企业遇到的上述难题。跟目前应用较广泛的GPS系统相比，车载监控系统不仅能跟踪记录车辆的地理位置，还能对货物运输和装卸的全过程进行监控和录像，防止货物丢失，还可以在发生货物损毁时作为区分责任的证据。借助GPRS/WCDMA无线监控系统，管理人员和客户能够通过计算机或手机实时了解货物的地理位置、运输状态，给客户提供更优质的服务，提升物流企业的竞争力。因此建立一套能够对其进行实时监控调度、统一管理的系统显得尤为必要。随着3G业务的开通，无线监控已经逐步从早期的基于控制命令和图片等小数据量的应用，向可以基于实时的海量数据的实时监控应用发展。而目前最为引人注目的无疑是联网的实时视频监控。第一章 无线视频技术简介一、视频监控技术的发展(略)二、无线视频监控的应用领域无线实时监控系统广泛运用于社会的各个领域，主要表现为：车载客运公交车、长途客车、长途货运、火车、路面巡警、运钞车；移动舟船客船、游艇、水面作业船只，水面巡逻；环境监控水面、湖泊、堤坝、森林、岛屿等等布线困难的地方；单兵作战、应急指挥武警、消防等；第三章 系统总体设计一、设计依据（略）二、设计原则 贯彻公安部关于“预防为主”、“人防与科技防相结合”的安全管理方针； 整个视频监控系统设计先进，配置合理，符合标准化、规范化、现代化的要求。 系统设计和设备选型，充分考虑系统可靠性、实用性、先进性和经济性； 分布式监控，集中式管理，智能化设置、人性化操作； 系统中局部故障不影响系统全局的正常工作，系统稳定，易维护； 系统具备很强的扩展能力，为以后的系统更新、升级、扩展，预留了很大的空间； 多种网络接入方式，适合各种网络环境，应用领域广泛。三、设计架构3.1、视频监控系统网络结构（略）3.2、系统设计说明 系统分为前端子系统、监控中心平台和监控客户端三个部分组成。本系统设计是基于3G无线传输的视频监控系统，将车载视频服务器和摄像机安装在客运汽车上，利用3G传输视频信号，无需铺设网线，极大地降低建设成本，同时可以轻松实现随时随地的远程视频监控，摆脱了前代监控前端发生事故后台无法了解现场的局限，是硬盘录像机无法比拟的，同时视频资料可以随时进行录像，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视频服务器和摄像机等前端设备，即可不影响系统正常运行的情况，实现系统扩展。相比传统视频监控具有不可替代的优势。1、 前端子系统前端视频采集系统由车载无线视频监控终端、摄像机、报警设备等组成。其中网络视频服务器作为核心设备，负责将摄像机采集的各监控点视频图像并经过压缩编码后通过3G上传到监控中心，实现视频的远程观看。具体设计为：（1）前端子系统采用4路车载无线视频监控终端 ，该设备专为车载设计，前端存储，无线传输，GPS定位一体化。供电由汽车自身提供，适应8V-36V。（2）摄像机的电源由车载无线视频监控终端提供，直接采用24伏转12伏的稳压器给摄像机供电既可完成。（3）车载无线视频监控终端和摄像机之间通过屏蔽4芯航空插头电缆线连接，共安装3至4个摄像机，分别对货箱内和货箱外进行监控。（4）车载无线视频监控终端可以外接报警设备，驾驶员可以根据突发事件发生直接按按钮来告知监控中心。（5）车载无线视频监控终端通过联通的WCDMA（3G）无线UM卡正常工作。（6）车载无线视频监控终端自动拨号无线上网，自动获取IP地址。拨号成功之后，通过3G无线通道，把通过H.264压缩算法编码后的图像信息流，主动发送到3G网关程序中。2、 监控中心中心车辆管理服务器软件：中心车辆管理服务器软件实现统一身份认证和权限控制、组织与角色管理维护、设备集中配置与维护管理和日志管理等功能。主要针对该子系统直接管辖的用户的权限管理，其中由于不同级别的用户具备不同的权限，可以方便的实现多级管理，即每一级用户只能观看该辖区的设备。管理服务器可以放在一级监控中心，二级、三级中心建立备份系统，应对网络中断的突发情况通讯服务器软件通讯服务器主要负责车队数据的接受和信令控制。流媒体转发服务器软件流媒体转发服务器软件是专门针对大视频数据流量环境下的音视频传输而开发的网络视频管理软件。目的在于缓解网络带宽紧张的区域，对该区域内车载终端的视频访问全部通过流媒体转发服务器软件来进行转发，使得该车载终端的视频服务只占一个通道。流媒体转发服务器软件的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体管理软件模块的设置，以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。监控调度管理中心由通讯服务器，连接到内部以太网。还配有中心管理服务器和流媒体服务器。另配合适数量PC，外加出口路由交换设备组成。3监控客户端（1）监控主机安装客户端软件，实现对各监控点的视频浏览（2）监控中心安装有网络视频解码器，负责将前端的采集来的数字信号解码还原出图像和声音传输到电视墙上。（3）内置GPS接收机和硬盘录像系统，用户在监控中心浏览视频的同时可以跟踪车辆的运动轨迹，全面了解车辆营运情况。以下是以后完成的功能界面。3.3、GPS定位系统简介网络视频服务器在完成本地录像、实时视频信息上传的同时还具备完善的GPS定位功能，对于今后智能调度的实现提供完整的解决方案。只要在目前的车载终端设备上增加一个TTS报站语音调度键盘及设备端的软件进行升级，即可实现丰富的GPS定位系统。下面就目前的GPS系统结构和功能做个简单的介绍。本车辆定位服务系统由空间卫星定位系统、监控调度管理中心（两级）、通信网络、车辆载终端等四部分组成。1、监控调度管理中心监控调度管理中心是定位业务系统的核心，本车辆定位系统设两级监控调度管理中心。其中，一级监控调度管理中心设在总调度监控中心，完成全网内车辆监控、调度及相应管理功能，在总中心不同职责人员分配不同系统权限，二级监控调度管理中心设在各运营公司/车队，通过系统的部分授权，监控调度管理本地车辆或特定车辆。监控调度管理中心同时也是通信枢纽，负责与车辆载终端的信息交互和各个分中心的网络互连，完成各种信息的分类、记录和转发以及分中心之间业务信息的流动，并对整个网络状况进行监控管理。2、通信网络无线通信网络是车辆载终端与监控调度管理中心信息交互的通道。GPS监控系统都需要借用不同的无线通信方式完成定位信息及其他信息的传输。目前GPS车辆监控调度管理系统的信息传输特点是通信次数比较频繁，每次的通信信息传输量很小，对实时性要求很高。3、车辆载终端车辆载终端由GPS3G组成，利用无线通讯网络与监控调度管理中心进行双向信息传输。通过接收GPS定位信号，对车辆状态进行检测，并将状态数据传送到监控中心，同时接收监控调度管理中心的调度信息或控制数据并对车辆进行控制。车辆载终端由GPS接收单元、无线通信单元3G模块、控制单元及电源四部分组成，完成定位数据及报警信息、服务请求信息的传送及监控中心控制、配置命令的接收和执行。其中，GPS接收单元能利用GPS作为定位信号源，计算出终端的距离信息；无线通信单元3G模块完成信号的传输和来自监控调度管理中心信息的接收，控制单元完成专门的命令设置及功能控制，以满足各种需要。车辆载终端回传数据内容一般包括：车辆 ID号、经纬度、速度、航向、时间、报警等信号。根据货运车的实际需求，我公司提供车辆载终端功能如下（可以根据需要增减）： 自动定位：通过GPS接收单元，确定车辆 的位置、速度、方向及时间等信息； 图像实时传输：由中心下发指令选择车辆进行图像视频实时监看； 调度：由监控调度管理中心发出调度信息，车辆载终端播报调度信息； 报警上传：由车辆载终端的服务请求按钮触发，回传图像 越界报警：对车辆的行驶路线进行界定，超过规定的行驶路线中心进行声音提示； 视频拍照：车机对车内情况进行条件（例如开门、报警、中心不定期触发、或者固定频率等等） 视频拍照，实现中心服务器存储第四章 系统功能一、远程图像传输系统采用3G无线传输，使用一张UIM卡传输视频。监控中心安装视频监控服务器，局域网中的授权用户可客户端软件监控远程现场。不同的监控用户可根据自己的监控需求灵活切换到任意一个监控现场，可多人同时观看一个现场，也可以不同用户选择任意现场监控。二、多画面监视系统具有在同一客户终端上同时监视同一辆车上多路视频图像的功能，为全方位了解车内情况奠定基础；同时也具有在同一客户终端上同时监视多个车辆上的视频图象，为实时调度和管理打下良好的基础。三、多画面轮巡监控用户可将监控现场在特定的时间间隔内按顺序轮流切换，也可在一个图像框内轮巡显示全部的摄像机画面。画面切换间隔时间可灵活设置，画面间隔时间可调节。四、控制优先权机制管理机制完善，可以给不同级别的用户分别分配相应的控制权限。五、录像与回放用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料，可以用软件内置的播放器进行播放。图像播放速度可手动调节。（1）计划录像系统管理员可设定多个时间段对多个监控前端的图像进行录制，图像数据保存在图像监控系统服务器的硬盘上。定时方式可选择单次录像和每天定时录像，各个时段可以单独设置，录像速度可以调节。在前端，车载录像采用CIF存储格式，同时4路音视频同步录像，可以有效预防因文件系统破坏导致录像丢失的问题。（2）手动录像监控终端用户可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录像控制，图像数据保存在客户端本地的硬盘上。在前端，内置硬盘可以实时记录车辆的运行状态，用户随时可以通过无线网络远程查询、下载车上的录像资料。（3）录像回放用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料，可以用软件内置的播放器进行播放。图像播放速度可手动调节。前端采用内置硬盘录像的清晰度高，通常用于事后查证，在需要下载大量资料时，用户也可以到车上把硬盘盒取回监控中心或者直接用笔记本通过USB接口导出录像。并且可以使用专用的回放分析软件回放分析硬盘，在同步查看四个通道图像的同时，可以获取到录像帧头信息中的GPS经纬度及速度信息，该功能对于事故分析有着非常大的帮助。回放分析界面如下：（4）录像管理录像硬盘空间：录像空间管理采用自动循环覆盖的方式，即可根据用户的需求保存相应。六、 联动抓拍图片根据不同车厢内的指定区域划分报警区域，一旦此区域发生报警，利用抓图功能抓取当前的图像。七、 报警提示用户同时可以将设备的视频输出口接上显示屏，安装在驾驶员方便观看的位置，将各个镜头实时现实，达到后台和司机同时监控的效果；同时驾驶员附近有一个紧急报警按钮，在遇到意外情况(如车祸、抢劫)时，驾驶员可触发此按钮向监控中心求助。八、车载终端功能综述l 音视频本地存储l 实时视频上传l 实时音频上传l GPS定位信息上传l GPS自动报站功能l 可扩展行车记录仪功能l 丰富的报警扩展功能：如外接专用惯性传感器，可实现侧翻报警上传、急加减速报警上传、温度信息上传。接开关量可实现开关门、刹车、车灯信息上传。l 丰富的扩展通讯接口（RS232、RS485、CAN BUS总线）：可通过通讯接口外接刷卡器、LED屏、GPS终端等，使用专用的CAN总线模块外接CAN总线，将详细的车辆信息上报中心。第五章 系统主机配置（略）第六章 系统施工规范主机设备主要应用于车载，由于工作环境的特殊性，主机必须水平放置，我们选取在易通风散热处，不宜靠近发动机，同时考虑到干扰源，也不宜靠近电瓶，目前成熟的施工位置为货架、驾驶员座位后或者下方，有货架则优先货架，同时考虑到防水防尘，采用保护箱与外界环境进行隔离。摄像机摄像机选取高清晰、低照度、固定式红外半球机，分辨率在480TVL以上。能在车内照明灯光线的环境下拍摄出高质量的图像。SONY 1/3”高解析度彩色CCD感应器，彩色/黑白影像自动切换，支持4芯航空头视频输出，采用航空头接线的取电方式，稳定可靠。20米红外半球，最小照度0.1Lux F1.2，PAL:752（水平）582（垂直），镜头2.8mm，3.6mm，6mm可选，IP65以上防护等级。功能描述：（1） 外壳材料采用防水密封型铝质护罩，防砸、防摔、防火、防破坏；（2） 选用适合车载安装的摄像机尺寸，半球底座直径不超过95mm，高不超过82mm；（3） 具有自动增益,自动白平衡，背光补偿，电子快门功能。（4） 摄像机主板采用三级降压方式，超低电流设计，主板供电电流不超过60MA，由于车载电源的不稳定性，三级降压的摄像机主板设计方式有益于延长摄像机的使用寿命。（5） 摄像机红外灯部份采用精细分光设计，保证摄像机在夜晚使用状态，噪点最小，同时红外灯部分采用恒流系统，适合车载电源，有益于延长摄像机寿命。（6）