机车运用安全视频监控系统方案

2011 浙江大华技术股份有限公司浙江大华技术股份有限公司 产品中心产品中心 2011 9 大华机车监控系统解决方案 目录目录 术语定义术语定义 1 1系统概况系统概况 2 1 1概述 2 1 2设计目标 2 1 3设计依据 3 1 4设计原则 4 2需求分析需求分析 5 2 1业务需求分析 5 2 1 1司机室监控需求 5 2 1 2轨道前方路况监控需求 5 2 1 3电气间设备监控需求 5 2 1 4机械间设备监控需求 5 2 2系统需求分析 6 2 2 1视频压缩编码及监控监视需求 6 2 2 2视频录像存储需求 6 2 2 3数据下载分析需求 6 2 2 4系统报警需求 6 2 2 5系统网络传输功能需求 6 3系统设计方案系统设计方案 7 3 1系统总体功能 7 3 1 1视频监控功能 7 3 1 2音频采集功能 7 3 1 3录像功能 7 3 1 4机车信息采集和记录功能 7 3 1 5信息备份 查询管理功能 7 3 1 6系统布线功能 8 3 1 7系统报警功能 8 3 1 8系统数据传输功能 8 3 2系统结构 8 3 3系统组成 9 3 3 1机车监控子系统 9 3 3 2图像信息地面分析子系统 10 3 3 3远程视频信息监控子系统 11 3 4系统技术参数 13 3 4 1主要设备选型和技术参数 13 4系统平台管理设计系统平台管理设计 20 4 1软件平台特点 20 4 2车载监控系统关键技术 21 4 2 1无线视频防火墙穿透技术 21 4 2 2视频流低带宽无线网传技术 21 4 2 3流媒体转发技术 21 4 2 4多服务器负载均衡技术 22 4 2 53G 视频无线网传制式的选择 22 4 3软件平台组成 22 4 3 1中心管理服务器 CMS 23 4 3 2流媒体转发服务器 MTS 23 4 3 3流媒体存储服务器 SS 24 4 3 4WEB 远程管理服务器 25 4 3 5电子地图模块 GIS 25 4 3 6网络数字矩阵软件 SNVD 26 4 4软件平台功能 26 4 4 1基本业务功能 26 4 4 2数字矩阵功能 29 4 4 3车载 GIS 功能 30 4 4 4扩展业务功能 32 4 4 5网管业务功能 32 4 4 6数据交换与共享功能 35 5系统安装设计方案系统安装设计方案 37 5 1东风型机车系统设施布局 37 5 2东风型系统设备安装 37 5 2 1司机室 37 5 2 2电气间 37 5 2 3机械间 38 5 3和谐型机车系统设施布局 38 5 4和谐型机车系统设施布线 42 5 5扩展设计 车厢设施布局 43 5 6机车设备接口 44 5 6 1监控主机接口 44 5 6 2摄像机接口 46 5 6 3液晶显示器接口 47 5 6 4网络接口 48 5 7机车设备尺寸图 48 5 7 1监控主机尺寸 48 5 7 2机车半球摄像机尺寸图 49 5 7 3机车枪型摄像机尺寸图 50 5 7 4机车显示器尺寸 51 5 7 5烟雾探测器尺寸 52 5 7 6温度探测器尺寸 52 5 8系统施工组织 53 5 9安装工程材料 53 6系统设备清单系统设备清单 55 7项目案例项目案例 57 7 1 项目案例 57 7 2 现场图片 58 术语定义 DSS 综合监控管理平台软件 SNVD 软解码服务器 PAL 视频制式 特点是分辨率 720 576 25帧 秒 NTSC 视频制式 特点是分辨率 720 480 30帧 秒 BNC 同轴电缆连接器 一种带固定卡子的连接 LJK2000 列车机车运行监控记录装置系统 由车载设备 数据转存器和地面微 机系统组成 用于记录列车行车状态实时数据 TX2 列车机车安全信息综合监测装置 由通讯记录单元和电源单元组成 1 系统概况 概述概述 铁路是一个庞大机体 运输安全是铁路各部门工作的综合反映 同时受到 社会经济和自然环境等诸多因素的影响 其中任何一个环节的失误都可能对行 车安全产生严重后果 发生行车事故 会给人民生命财产造成巨大损失 还会 对社会造成不良影响 发生行车事故的原因是错综复杂的 但主要原因是由人 的因素引起的 国内外重大行车事故分析都表明 人的因素 特别是铁路司机 所起的作用越来越突出 对人的因素进一步分析发现 铁路司机的生理和心理 素质是引起行车事故的决定因素 为保证行车安全 铁路司机必须具备良好的 生理和心理素质 司机的责任心 劳动纪律 技术业务素质及先天体质都和生 理 心理素质密切相关 铁路行车安全系统是一个由 人一机一环 构成的复杂巨系统 是运输安 全工程与安全可靠性工程 安全人机工程交叉 融合的边缘领域 行车安全是 铁路永恒的主题 而机车乘务员在驾驶过程中的表现是安全的关键所在 铁路 机车安全视频监控系统是浙江大华技术股份有限公司自主开发研制的机车运用 安全辅助系统 本系统与 LKJ 列车运行监控记录装置进行实时通讯 结合监控信息全程摄 录机车运行和司机标准化作业状况 能提供监视画面及报警信息代替司机巡检 通过移动硬盘或无线传输对文件进行下载 具备完善的地面分析处理功能 完 美的图像 语音 监控信息三合一的分析界面 能够结合机车 LKJ 装置信息和 地面数据同步 多画面重现机车运行状态及司机作业状况 对事故预防 事故 分析以及监督乘务作业都将起到很大作用 该装置还可支持火灾烟雾报警 1 2设计目标设计目标 系统设计的目标是构建路局级的机车运用安全视频监控系统 实现 1 通过安装在机车司机室 机械间 电器间的摄像机采集机车视频图像 利用在操作台上的显示设备 向司机提供对机车内部设备的实时监看 为铁路 行车安全提供有力的技术手段 2 通过监控主机进行本地视频图像记录 为机车设备运行状况及行驶情况 的分析提供历史图像依据 3 通过接入列车数据监控设备 有效的整合机车 TX 箱运行数据 为铁路 行车数据分析提供了可靠的保障 4 通过铁路内部网络或者覆盖广泛的 3G 网络 实现网络共享 可是使机 务系统安全管理相关人员直接调取回放机车实际行车视频情况 1 3设计依据设计依据 针对铁路监控系统的特点 系统的设计 施工 产品与设备的安装调试 系统验收标准等所涉及的技术要求和规范都应依据中华人民共和国和铁道部的 有关技术标准和规范 铁道机车车辆电子装置 TB T 3021 2001 铁路机务设备设计规范 TB T 10004 1998 轨道交通机车车辆设备冲击和振动实验 GBT 21563 2008 铁路图像通信设计规范 TB10082 2009 铁路综合视频监控系统技术规范 运基通信 2008 630 号 安全防范工程技术规范 GB 50348 2004 社会治安动态视频监控系统技术规范 DB33 T 502 2004 铁路技术管理规程 电业安全工业规程 DL 408 91 工业企业通讯设计规范 GBJ42 81 工业电视工程工程设计规范 GBJ115 87 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 民用闭路监控电视系统工程技术规范 GB02198 94 计算机软件开发规范 GB8566 88 计算机软件质量保证计划规范 GB T 12504 90 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168 92 以太网 100BASE T 标准 IEEE802 3U 1 4设计原则设计原则 本次项目设计本着 可靠 先进 经济 实用 和 综合效益第一 统一 规划 重点实施 分批进行 的原则 充分利用现有资源 结合铁路路局监控 管理的具体情况和实际需求 建设高质量 高标准的铁路监控系统 1 可靠性 系统具备在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力 系统具备 全天候长期 不间断稳定工作的能力 尤其是要满足机车电子使用环境对设备 的稳定性的高要求 2 实用性 系统具备完成工程所要求功能的能力和水准 系统符合本工程实际需要和 国内有关规范的要求 并且实现容易 操作方便 维护便捷 3 先进性 系统是满足可靠性和实用性要求前提下的最先进的系统 系统是一个符合 集散系统发展趋势 特别是符合计算机技术和网络通信技术最新发展潮流并且 应用成熟 4 开放性 系统遵循开放系统的原则 系统提供符合国际标准和软件 硬件 通信 网络 操作系统和数据库管理系统等诸多方面的接口和工具 使系统具备良好 的灵活性 兼容性 扩展性和可移植性 5 经济性 系统满足性能与价格之比同类系统和条件下达到最优 其经济性包括以下 内容 系统本身的价格 系统运行 系统升级及维护费用 对系统实施现场的 特殊要求所需的费用 6 兼容性 系统设备选型和平台设计应遵循开放的设计思路 能保证新建系统各应用 系统的无缝连接 2 需求分析 业务需求分析业务需求分析 司机室监控需求司机室监控需求 机车司机室分单司室和双司机室两种 双司机室分主副司机驾驶作业 两 个司机可以互相监测 在其中一个司机可能出现人为失误时 另外一个司机可 以及时纠正 对单司机驾驶作业 缺少第三方的监测机制 为保障行车安全 减少人为业务作业失误 迫切需要增加视频监控报警装置 同过 人防 技 防 措施 提高机车运用安全 建设监控点目标监视远程监视和本地记录乘务 人员的值乘作业活动状态 主要监控区域为司机正面为主 及时发现解决疲劳 驾驶以及驾驶过程中出现的问题 2 1 22 1 2 轨道前方路况监控需求轨道前方路况监控需求 在机车行进过程中 司机值乘期间主要靠人员视觉观察前方路况 建设监 控点 对双司机室机车值乘人员可同时兼看路轨 信号机 道岔 道口及其他 前后路况 当发现道路的异物或异常情况 及时作出应急措施 监控范围主要 观察前进方式路轨情况为主 兼看后方情况为辅 进行全天候连续图像监视记 录 覆盖范围机车运行前方 0 100m 内 2 1 32 1 3 电气间设备监控需求电气间设备监控需求 观察电气间设备全貌和重点设备运行情况 建设监控点位监控记录机车供 电 电气设备以及非操纵设备运转状况 防止设备运转不良等危险情况 2 1 42 1 4 机械间设备监控需求机械间设备监控需求 观察机械间设备全貌和重点设备运行情况 建设监控点位监控记录机车各 主要机械设备以及非操纵设备运转情况 防止设备运转异常等危险情况 2 2系统需求分析系统需求分析 视频压缩编码及监控监视需求视频压缩编码及监控监视需求 视频数据采用 H 264 MPEG4 国际编码标准进行高质量数据编码压缩 支持 多种分辨率以及日期 时间等数据叠加 为历史分析提供视频和机车数据依据 2 2 22 2 2 视频录像存储需求视频录像存储需求 支持覆盖方式的硬盘数据循环存储 视频录像文件和机车 TX2 箱无缝融合 提供两路 D1 标清图像及多路 CIF 图像视频数据 为机车地面视频分析人员提供 直观可靠的历史数据进行分析 2 2 32 2 3 数据下载分析需求数据下载分析需求 需要支持多种数据下载方式 可包括 SATA 硬盘下载 USB 设备下载或网络 接口下载 便于铁路机务管理人员定期采集存储数据 2 2 42 2 4 系统报警需求系统报警需求 系统设备提供外部报警功能 接入温度传感器 烟感探测器设备 对机车 车内当前环境温度进行监测 达到一定值 人工预先设定 实现报警 防止控 制区域内的设备温度过高造成事故发生 同时 监测发生火灾或即将发生火灾 的情况下实现报警 防止火灾发生及蔓延 提供声光报警装置 减轻机车乘务 人员劳动强度 2 2 52 2 5 系统网络传输功能需求系统网络传输功能需求 支持 tcp ip 协议 窄带传输 ppoe 网络实时预览及控制命令 通过网络 设置参数 查看视频设备状态 支持网络报警联动及网络控制云台和镜头 支 持 3G GPS 或 WIFI 无线传输 以便列车沿线附近的车站可以进行无线动态监控 和数据传输 方便指挥调度 3 系统设计方案 系统总体系统总体功能功能 视频监控功能视频监控功能 全程摄录机车运行前方路况 机车重要区域 司机标准化作业情况 通过 八路视频采集 可实现对机车电器间 动力间 机械间 弓网装置等重要区域 及非操纵端的情况进行监视 彩色枪型摄像机分辨率在 540TVL 以上 彩色红外半球摄像机分辨率在 480TVL 以上 内置拾音器 系统在驾驶室布置 2 台 10 英寸彩色液晶显示屏 前后司机室各一台 驾 驶员可切换显示车内视频监控情况 3 1 23 1 2 音频采集功能音频采集功能 彩色红外半球内置高灵敏度的拾音器 对车内驾驶员与工作人员间对话以 及其他重要语音信息进行录音 3 1 33 1 3 录像功能录像功能 车载硬盘录像机编码采用 H 264 方式 保证 2 路 D1 和 6 路 CIF 以上录像不 少于 7 天 每天约 24 小时的工作时间 3 1 43 1 4 机车信息采集和记录功能机车信息采集和记录功能 通过 RS485 接口能和列车的 TAX 箱通信 并将 TAX 数据记录到录象数据中 保存在硬盘里 3 1 53 1 5 信息备份 查询管理功能信息备份 查询管理功能 提供机车视频分析专用播放软件 实现机车音视频查询 播放 管理 备 份等功能 实现机车 TAX 信息数据的分析 图表显示 管理等功能 3 1 63 1 6 系统布线功能系统布线功能 列车上敷设的所有线缆必须采用阻燃线 符合列车车辆安全要求 所有设 备在安装过程中 应考虑列车车辆的特点 设备精简 安装美观 拆卸方便 应仅可能与列车车辆的相关设备充分兼容和共享 减少投资 保证列车车辆的 安全行驶与运营 所有线缆接头都应采用航空接插件 确保在列车行驶环境中 数据传输的可靠性 3 1 73 1 7 系统报警功能系统报警功能 在司机室 机械间及电气室安装有温度报警器和烟雾报警器 可实时监测 车内温度及烟雾情况 一旦发生报警 司机室显示屏可提示司机注意 3 1 83 1 8 系统数据传输功能系统数据传输功能 车辆安装无线传输设备 把前端采集到的视频 音频信号通过 3G 网络传送 到后端监控平台 3 2系统结构系统结构 根据路局现在的机车运营情况和对视频监控的要求 建设机车监控系统 该系统可以通过建立机车监控业务系统 局段数据分析业务系统 路局监控管 理平台进行前端音视频信息 机车报警信息 机车运行信息的采集 通过铁路 基础网络系统完成这类数据的传递路局监控中心 图 1 系统结构示意图 3 3系统组成系统组成 根据系统建设需要 为实现机车监控业务 局段数据分析业务和监控管理 业务 系统由以下部分组成 机车监控子系统 图像信息地面分析子系统和远 程视频信息监控子系统 3 3 13 3 1 机车监控子系统机车监控子系统 系统结构如下 司机室摄像机D1 司机室摄像机D2 电气间摄像机D3 机械间摄像机D5 机械间摄像机D6 司机室摄像机D7 司机室摄像机D8 D1 视频监控 主 机 D2 D3 D5 D6 D7 D8 TAXT2 485 端司机室液晶显示屏D9 端司机室液晶显示屏D10 机车110V电源 110 K1 D1 K2 D9 电气间摄像机D4 D4 无线发送设备 烟雾 温度 传感器 图 2 机车监控子系统示意图 DF4B 为例 3 3 23 3 2 图像信息地面分析子系统图像信息地面分析子系统 子系统功能如下图 录录像像查查询询 T TA AX X箱箱数数据据记记录录 按按路路径径查查询询 T TA AX X箱箱数数据据查查询询 录录像像播播放放多多路路同同步步播播放放 快快放放 慢慢放放 T TA AX X箱箱数数据据查查询询 按按时时间间查查询询 T TA AX X箱箱数数据据显显示示 图图 像像 分分 析析 子子 系系 统统 图 3 图像信息地面分析子系统功能图 地面分析子系统主要由分析工作站 数据转换装置 分析软件等组成 其 主要功能是回放显示车载监控子系统所记录的录像数据和 TAX 箱数据 让地面 分析人员不需要外加其它数据源就可更加形象直观地分析司机的操纵情况及机 车运行状况 地面分析子系统的软件支持录像与 TAX 箱监控数据同步显示 可以实时显 示机车的限制速度 实际运行速度 制动缸压力 均衡风缸压力 公里标 车 站 车次 车辆数 计长 司机操作等信息 软件的操作根据需要 直接跳转 到相应的时间 公里标所对应的视频位置进行播放 方便地面分析人员的分析 3 3 33 3 3 远程视频信息监控子系统远程视频信息监控子系统 数据基本流程 机机务务段段局局域域网网 资资源源共共享享 机机车车视视频频地地面面服服务务器器 转转录录 分分析析 机机车车视视频频 主主机机 车车载载无无线线 发发射射装装置置 3G传传输输网网 络络 通讯电缆无线通讯无线通讯局域网络 前端机车载视频监控主机作为主控设备 所有监控数据以及 TAX 箱信息等 先写入车载视频监控主机 并通过 3G EVDO WCMDA 等网络将数据发回监控中 心 并在远程监控系统上显示相关机车的运行轨迹及车内视频信息 CIF 画质 基本保持在 10 帧 秒左右 视网络情况而定 3 3 3 1 系统功能 功能结构示意图 3 3 3 2 系统主要功能特点 机车运用视频安全监控系统 是针对列车独有的环境 开发了具有以下七 大特点的视频监控系统 1 嵌入式专业车载设计 稳定性高 不死机 不丢失数据 经久耐用维护 方便 抗机车震动及抗电磁干扰性能优越 是工业级专用产品 主机的录像部 分采用专业嵌入式八路数字监控录像机 具有启动快 可靠性高 压缩比高 清晰度高 抗高温 抗震等特点 2 与 LKJ 监控装置通讯 采用 RS485 协议通讯 共享 TAX2 综合监测装置 平台的监控装置的速度 时间 公里标 车次 司机号 工况等信息 地面解 析文件与监控记录数据完全同步一致 3 无线传输数据 使用目前覆盖广泛 传输快速的 3G 网络 可以把机车 视频图像通过无线网络传输到机务段视频管理服务器内 加强了司机作业的监 管力度 提高视频分析人员的工作效率 4 主机对外接口均采用机车专业的航空接插件 稳定性好 使用方便 5 项点事件记录 本装置记录的项点包括 开车 停车 人为紧急 侧线 运行 进入调车 调车开行 退出调车 红黄信号 开关视频 继乘交接等项 点 项点记录主要针对机车运用安全管理的薄弱环节 密切结合 LKJ 装置实时 提供的各类数据信息 分时段和地点形成一系列音视频文件 项点的形成紧密 关联安全隐患 为运用安全分析管理提供了智能化手段 进一步完善机车安全 监控系统的 防 控 功效 6 程序升级更新方便 可以通过 USB 接口直接升级更新装置的控制程序和 修改软件 7 完善的地面分析界面 完美的图像 语音 监控信息三合一的分析界面 同步 多画面重现机车运行状态及司机作业状况 3 4系统技术参数系统技术参数 3 4 13 4 1 主要设备选型和技术参数主要设备选型和技术参数 监控主机设备参数 监控主机设备参数 主处理器高性能工业级嵌入式微控制器 操作系统嵌入式 LINUX 系统资源多工操作 可同时多路录像 同时录像回放 同时网络操作 操作界面人性图形化菜单会话界面 图像压缩H 264 音频压缩G711A 视频输入8 路复合视频 NTSC PAL 航空接口 1 0VP P 75 视频输出2 路 TV VGA 视频切换输出 画面分割1 4 9 画面 图像分辨率 PAL 实时监视 D1 704 576 录像回放 D1 704 576 CIF 352 288 QCIF 176 144 支持双码流功能 辅码流分辨率 CIF 352 288 352 240 QCIF 176 144 176 120 画面信息通道信息 时间信息 GPS 信息 车牌信息 保密遮盖区域 音频输入8 路航空接口 200 2000mV 10K 硬 盘内置 1 个 SATA 接口 可挂接 1 个硬盘 占用硬盘空 间 音频 PCM 28 8M 字节 小时 视频 56 900M 字节 小时 录像模式 手动录像 动态检测录像 定时录像 报警录像 支持录像的优先级 手动录像 报警录像 动态检测 定时录像 录像查询根据时间 类型 通道号查询录像 回放模式多种慢放速率 多种快放速率 手动单帧播放 倒放等模式 多路回放支持 4 路同时回放 备份方式 支持普通硬盘保存备份 支持外接 USB 存储设备 如普通 U 盘 移动硬盘 支持网络下载保存 网络控制 远程访问前端通道监控画面 通过网络客户端软件或浏览器访问 设置系统参数 通过客户端或浏览器网络升级程序 实现远程维护 可以通过网络查看外部报警 动态检测 视频丢失等报警信息 支持录像文件下载存储及录像回放 与相关软件 多机版客户端 配套可实现多台设备联网共享信息 双工透明串口 网络方式报警输入 输出 无线网络 支持短信发送功能 支持短信激活和电话激活 支持自动选择网络 可配置网络类型和参数 支持网络信号强度显示 动态检测 区域设置 每画面可设置 396 PAL 22 18 NTSC 22 15 检测 灵敏度设置 区域可设置多级灵敏度 可联动录像或外部报警或弹 出屏幕提示 报警响应时间 5s 视频丢失 可联动外部报警输出或弹出屏幕提示 报警响应时间 5s 报警预录报警联动录像预录时间为 5 30S 外部报警可联动录像 或在设置的时间段内联动外部报警或弹出屏幕提示 手动报警控 制 可以使能或禁止某个报警输入通道 可以模拟产生报警信号输出到某个报警输出通道 报警输入3 路报警输入 通过设置常开或常闭开关 可选择报警产生类型 USB 接口1 个 USB 2 0 接口 网络接口RJ45 10M 100M 自适应以太网口 RS485支持 TAX 信息箱 RS232 1 个 RS232 串口 用于普通串口 调试 键盘接口及透明串口 通过网络转发串口的输入输出 用于连接外部低速设备 串口设 置有硬件握手 日志查找 显示系统日志 可达 1024 条 并支持按时间和类型的查找日志信 息 用户管理 多级用户管理 多种管理模式 本地 串口 网络的用户统一管理 特殊用户权限可设置 支持用户和组的添加和权限修改 用户和组 的数量不限制 密码安全性 保护 支持密码修改 有用户管理权限的用户还可设置其它用户的密码 帐号锁定策略 每 30 分钟内仅可试密码 5 次 否则锁定 电源DC 44V 140V 自适应 功耗12W 不含硬盘 使用温度 20 70 使用湿度10 90 大气压86kpa 106kpa 尺 寸长 宽 高 340mm 255mm 144mm 安装方式台式安装 机车枪型摄像机设备参数 机车枪型摄像机设备参数 名称名称参数参数 视频制式PAL 有效像素 PAL 752 H 582 V 分辨率540TVL 电子快门1 50s 1 100 000s 镜头类型25mm 标配 16mm 可选 视频输出1Vp p Composite Output 75 欧姆 BNC 信噪比大于 50dB AGC OFF 白平衡自动 增益控制自动 背光补偿自动 红外线照射距离100 米 防护等级IP66 工作温度 10 C 60 C 电源 AC12V 10 功耗13W Max 尺寸 mm 288 3 118 3 101 重量2500g 机车半球摄像机参数 机车半球摄像机参数 名称名称参数参数 视频制式PAL 分辨率480TVL 电子快门1 50 1 60 s 1 100 000s 镜头类型标配 3 6mm 2 8mm 可选 同步方式内同步 视频输出1Vpp Composite Output 75 欧姆 BNC 音频输出2 0Vp p 50 欧姆 信噪比大于 48 dB AGC OFF 白平衡自动 增益控制自动 背光补偿自动 工作温度 10 60 防护等级IP66 红外线照射距离5 10 米 3 6mm 2 8mm 镜头 电源 DC12V 10 功耗3 5W MAX 尺寸 mm 94 80 重量510g 机车显示器参数 机车显示器参数 显示模式4 3 色彩制式AUTO PAL NTSC 液晶屏像数800 H XRGBX600 V 可视区域211 20X158 40 亮度350 流明 对比度500 1 可视角度L R 75 75 U D 60 70 工作电流Max350mA 电流电压 DC12V 10 运行温度 10 50 RH95 Max 存储温度 20 60 RH95 Max 烟雾探测器参数烟雾探测器参数 实现功能当烟雾浓度超过限量时 传感器发生声光告警 并向采集器 输出告警信号 电源9V 电池 DC12V 工作电流静电电流小于 10uA 报警工作电流在 10 30mA 之间 输出形式干接点 警戒时输出开路 报警时输出短路 阻抗小于 50 欧 工作环境 5 50 10 90 无冷凝 蜂鸣器音量强度10 英吋处为 85 分贝 温度探测器参数温度探测器参数 功能特点SMT 工艺制造 待机电流低 抗电磁干扰和射频干扰 电源DC12V 24V 工作电流待机电流 50uA 报警工作电流在 25mA 输出形式继电器输出 报警温度 57 报警指示红色 LED 常亮 指示灯 360 度可见 工作环境 10 50 安装方式 吸顶安装 4 系统平台管理设计 软件平台特点软件平台特点 多业务融合多业务融合 通过统一用户操作界面 单屏多屏组合显示 方便指挥中心和各站段管理 人员的工作 更可提供路局全线机车巡查 可疑信息采集 事故监测 机车车 辆追踪 人员协查 案例分析 业务统计分析等特色业务 发挥全网统筹的资 源优势 录像追踪录像追踪 按时间或事件检索案件发生现场的录像 对应系统功能需求 输出视频 截图 视频备份存储 基于事件的视频存储 录像文件检索和回放等 设备兼容设备兼容 兼容 130 万 200 万 500 万像素等分辨率的高清设别 兼容主流设备厂商 设备 多级联网多级联网 超大系统规模 灵活部署 系统提供分级 分权 分域部署模式 更可平 滑扩容 进一步提升系统容量 满足业务长期快速发展的需要 支援多级级联 部署 无线应用无线应用 支持中国电信的 CDMA2000 EVDO 中国移动的 TD SCDMA 中国联通的 WCDMA 等目前主流 3G 无线车载终端和单兵巡检终端 其次 实现了 Mobile 手机终端 的接入 具有移动抓拍 视频监控 云台控制 录像回放等功能 4 2车载监控系统关键技术车载监控系统关键技术 4 2 14 2 1 无线视频防火墙穿透技术无线视频防火墙穿透技术 为了突破在运营商对无线网络的限制 系统应支持防火墙穿透功能 防火 墙穿透技术与 VPN 技术类似 车载终端采用主动连接模式进行网络连接 即在 车载终端与中心服务器间建立一条常连接的通路 平时传输心跳包和 GPS 定位 等信息 需要传送视频时 客户端通过转发服务器向车载终端提取视频流 4 2 24 2 2 视频流低带宽无线网传技术视频流低带宽无线网传技术 视频无线低带宽无线传输技术包括以下几点 1 采用压缩效率高的编码算法 目前主要采用 H 264 压缩算法 2 视频流传输能适应无线网络带宽的变化 及时调整视频发送帧率和码 流 可以在主辅码流之间根据网络带宽自适应切换 3 为保障视频信息安全 可采用运营商专网进行数据网传 如中国电信 的 VPDN 网络 中国移动和中国联通的 APN 网络 4 2 34 2 3 流媒体转发技术流媒体转发技术 由于无线网络上行带宽的限制 为了满足各级监控中心同时对车载终端进 行视频访问 监控中心应配置流媒体转发服务器 对车载终端的视频访问全部 通过流媒体转发服务器来进行转发 使得车载终端的视频服务只占一个通道 流媒体转发技术可缓解网络带宽紧张 提高响应访问的效率 以最少的时间代 价换取更高的带宽利用率 有 线 网 络 无 线 网 络 摄像机 视视频频访访问问者者1 视视频频访访问问者者2 视视频频访访问问者者3 主主控控主主机机 分分控控主主机机 流媒体转发技术示意图 4 2 4多服务器负载均衡技术多服务器负载均衡技术 监控中心和车载终端存在大量数据交互 其中 GPS 定位信息等需要占用大 量的数据库存储空间 在车辆超过一定数量的时候 一台服务器不能满足系统 管理的要求 系统应支持多服务器平衡负载 系统负载均衡是指多台服务器以 对称方式并行处理 每台服务器都具备等价的地位 都可以单独对外提供服务 而无须其他服务器的辅助 多服务器负载均衡技术也为系统无缝扩容提供完善 的解决方案 4 2 53G 视频无线网传制式的选择视频无线网传制式的选择 不同 3G 运营商网络带宽对比 由于各运营商采用的制式差异 3G 视频监控终端所获得的网络带宽差异也 很大 其中以中国联通的 WCDMA 网络速率最高 传输的图像质量也是最好的 EVDO 网络速率略低于 WCDMA EVDO 网络覆盖率较高 是目前使用比例较高的 制式 3G 视频监控主要占用运营商上行带宽 下面对不同制式的网络上行速率 进行对比 不同3G网络制式速率对比 传输制式 理论上行速率 实测上行速率 中国移动TDS CDMA 384Kbps 60 150Kbps 中国联通WCDMA 5 76Mbps 300 1500Kbps 中国电信EVDO 3 1Mbps 200 600Kbps 中国电信CDMA 1X 2G 230 4Kbps 50 120Kbps 说明 选用无线网络制式时还应充分考虑当地网络覆盖情况 也可根据条 件切换 WiFi 无线网络 SS MTS DMS Web CMS ProxyServer 代代理理服服务务器器 Client 支支持持双双屏屏 4 3软件平台组成软件平台组成 DSS M 平台组成及功能如下 中心管理服务器 CMS 流媒体转发服务器 MTS 流媒体存储服务器 SS 设备管理服务器 DMS WEB 远程管理服务器 客户端软件 Client 含 GIS 代理服务器 ProxyServer 注 表示可分布式部署 4 3 1中心管理服务器中心管理服务器 CMS 作为一个规模庞大 运行相对独立的车载行业专业数字监控系统 中心管 理服务器是一个基于数据库的后台管理信息软件 是系统的核心业务服务器 负责处理监控的业务逻辑 进行权限等控制 根据业务逻辑需要 会发送命令 给 MTS SS 等服务器进行处理 4 3 2流媒体转发服务器流媒体转发服务器 MTS MTS 实现对音视频流和其他数据的转发 分发和流控制 多个 MTS 模块可 按照网络结构进行级联和支持 该服务器模块是整个系统的核心 MTS 获取车 载设备的视频数据并将其转发或者分发到客户端 因而其承担了网络吞吐的绝 大部分工作 视频流媒体转发服务软件能够对多客户端复用相同现场图像的流媒体转发 管理和现场流媒体带宽限制管理 保证有限带宽下的多路同时访问和降低现场 存储设备的网络负荷 视频流媒体转发服务器支持视音频流的转发 支持网内多用户对一个音视 频流的访问 实现有多个网络客户端同时访问同一远程画面时 可以通过视频 流媒体转发服务器进行转发 从而在网络上只占用一个通道的资源 上级单位需要查看下级单位图像时 宜访问视频流媒体转发服务器 不宜 直接访问网络带宽资源有限的下级单位 从而解决多级浏览级联的问题 具体 功能要求如下 1 流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理 管理路数不限 单机支持 并发转发 200 路 D1 图像 流媒体服务器应支持音视频流的转发 2 支持分布式部署流媒体转发设备 可以对客户端 IP 段和流媒体带宽进 行有效的管理 3 能够解决多级浏览级联问题 需要查看越级机构的图像时 可以直接访 问流媒体服务器 而不用都去直接访问网络带宽资源有限的下级机构 从而解 决多级浏览级联的问题 4 支持动态 IP 变更自动捕捉 修正相关设置参数 5 流媒体服务支持 CLUSTER 技术 并且具有网络自适应能力 能适应大 并发量的视频流传输与存储 4 3 3流媒体存储服务器流媒体存储服务器 SS 视频流媒体集中存储服务软件能够实现在监控中心集中录像功能 包括中 心存储管理 录像备份管理和删除管理等 应能够适用不同厂商的产品 用于 解决动态视频监控系统中前端设备远程数字监控中心数据的存储问题 存储服务系统支持 中心存储 分中心本地存储 派出所存储 等多种存 储方式 支持自动存储 周期存储 计划存储 手动存储等多种存储策略和存 储策略的配置功能 支持 ASF 流媒体文件格式的存储和 RTSP 实时流媒体国际 协议的回放 具体功能要求如下 1 软件可以对全网的设备进行计划存储 报警存储配置 2 应集中存储 备份 管理前端设备的实时图像和历史录像 并提供集中 检索服务 管理路数不限 单机支持并发存储 200 路图像 D1 格式 3 中心集中录像库设置 可设置需要备份的录像时间段和备份盘符 同时 可以查看某路图像指定日期的录像内容 4 软件具备可执行录像计划和任务调度引擎 目前一二类监控点建设只 录像一次 不具备补录条件 三类监控点建设时再考虑补录 建议删除 5 系统维护服务器将定时检查磁盘的情况 进行清盘任务 自动导出等功 能 6 提供分散集中相结合的存储方式 但采用统一的检索服务 实现对全局 范围所有信息的集中检索 检索的条件可以自行定义 4 3 4WEB 远程管理服务器远程管理服务器 Web 远程管理软件主要包括用户管理 日志管理 报警管理 系统对时 设备管理等方面的管理及应用 各功能如下 用户管理 系统管理员通过此功能 完成对用户进行名称 密码 权限管 理 可以对用户做增删改查功能 并可完成用户的名称 密码 权限及计算机 IP 绑定功能 日志管理 该模块对系统运行的所有状态 包括操作 调用 控制 调试 等等均进行运行日志记录 其记录由系统管理员进行操作和管理 日志记录的 大小由配置模块设定 先进先出 报警管理 对中心应用系统的应用软件 接入及交换处理系统设备故障和 检测器故障进行监测 故障发生时通过异常信息显示进行报警并生成故障记录 故障记录保存在日志文件中 可以方便进行查询 操作员确认后取消报警 系统校时 支持 NTP 校时功能 保证整个系统具有一个标准一致的时间 确保所有的业务子系统准确的时间同步 保证系统联动的实时性 准确 设备管理 对系统设备进行管理 根据需要可以增加 删除 编辑设备 设备状态监视 可以提供直观的设备列表界面 对综合接入及交换处理系 统设备状态进行监视 4 3 5电子地图模块电子地图模块 GIS 实现对电子地图的各种操作 包括放大 缩小 全图 移动 打印 点选 框选 不规则选择 距离测量 面积测量 框选放大等操作 地图显示模式切换操作 可以方便的切换 GoogleMap 的显示方式为地图 卫 星 混合模式 地形图等 地图切换操作 可通过下拉框选择全国大部分盛省会城市地图 达到默认 显示某城市地图效果 车辆搜索查找与定位 可以通过输入车辆信息 快速查找车辆信息 并在 地图上显示 地图自动移动以查找车辆为中心显示 框选视频功能操作 可以在地图上用鼠标框选一个区域 GIS 功能模块会 自动缩放到合适屏幕大小并居中显示框选范围内所有车辆 在视频窗口界面可 以播放框选得到车辆的实时视频 GIS 电子围栏功能操作 选定某些车辆后 在地图上不规则选择并设定该 区域为电子围栏区后 只要车辆行驶路线超出该设定不规则围栏区域 GIS 界 面会提示该车辆业界报警 车辆列表信息显示提示该车辆行驶区域越界 GIS 轨迹回放功能操作 可以搜索车辆历史行驶轨迹 在 GIS 地图上播放 车辆历史行走路线得到历史轨迹回放功能 报警提示 设备发生报警时 视频丢失 遮挡 外部报警等 电子地图设 备所在区域将出现红灯闪烁报警提示功能 4 3 6网络数字矩阵软件网络数字矩阵软件 SNVD 网络数字矩阵软件要求达到监控中心的网络数字矩阵软件专用客户端软件 支持更加灵活的解码卡与矩阵卡输出控制 支持对其他标准客户端软解码 VGA 输出的协同控制 支持管理最大多台 客户端软解码输出上电视墙 提供本机显示控制 提供电子地图 分组 轮巡 联动等多种控制方式 提供矩阵卡输出模拟视频信号复合方式控制 单画面 多画面 画中画 4 4软件平台功能软件平台功能 4 4 1基本业务功能基本业务功能 实时监控功能实时监控功能 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 设备图片在线状态显示等功能 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 15 36 全频等画面分割 支持视频模式切换 本地录像 视频抓图 矩阵输出等功能 预案巡检功能预案巡检功能 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 常规巡检 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 功能界面如下 报警预案报警预案 全局配置如下 全局配置如下 视频回放查询视频回放查询 至录像回放窗口 自动检索该路视频历史录像 提供办案人员回放或下载 功能 响应及时操作方便 4 4 2数字矩阵功能数字矩阵功能 网络数字矩阵软件要求达到在监控中心通过网络接收前端的数字压缩视频 流 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主流嵌入式 DVR DVS IP 摄像机等数字编码设 备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 5 软件应支持网络数字键盘控制功能 矩阵代理服务软件要求实现数字视频监控系统和传统矩阵的互控 包括对 矩阵下挂云台的控制 避免数字监控和模拟监控系统同时控制现场云台产生的 冲突 同时实现模拟矩阵云台控制的权限管理功能 矩阵代理服务软件应具备串行通讯接口和网络通讯接口 可以方便的集成 主流模拟视频切换矩阵控制协议 同时实现串行通讯协议与网络控制协议的双 向转换功能 矩阵代理服务软件具体功能如下 1 软件可采用 RS232 RS485 RS422 等多种串行通讯接口控制模拟视频矩 阵 2 软件可通过 UDP TCP 等多种网络通讯接口接收数字视频监控平台的 控制请求 3 串行数据与网络控制命令之间的一次转换时间应小于 30ms 4 软件应提供模拟矩阵用户权限和数字监控用户权限的统一管理 在线决 策 避免冲突 4 4 3车载车载 GIS 功能功能 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 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 面积测量等 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 3 GPS 订阅功能 4 车辆查找功能 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 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 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 报警功能报警功能 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 软件可接收前端车载设备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 及其系统信息 等报警信息 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 4 4 4扩展业务功能扩展业务功能 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 可以根 据用户实际项目需求 增加其他业务子模块 各模块之间程序实现上相互独立 支持控件方式定制组装 级联业务功能级联业务功能 系统平台设计采取分布式设计 系统支持多级平台级联结构部署 上下级 平台间的级联接口采用基于 RFC 3261 定义的 SIP 通讯协议 实现注册与发现 心跳功能 实时抓怕上传 图片获取等信令交互 4 4 5网管业务功能网管业务功能 设备管理功能设备管理功能 配置设备包括配置硬盘录像机 DVR 视频服务器 NVS 摄像机 IPC 和 视频通道的媒体流参数 设备属性包括编号 类型 DVR IPC NVS MCD 名 称 设备描述 设备厂商 设备型号 设备通道数 报警输出数 设备 IP 地址 设备端口 设备登录名 设备登录密码 所属部门 设备通道设置 报警输入 设置 车载详细信息 车载 GPS 保存周期等 用户管理功能用户管理功能 用户管理包括添加用户 查询用户 查看 修改用户 删除用户操作 用户 信息包括名称 密码 类型 所属权限组 所属部门 权限管理功能权限管理功能 添加用户后 需要配置该用户的各种权限 如实时监控 云台控制 点播 回放 报警设备 报警输出 通道直连等 系统配置管理系统配置管理 1 性能管理 网络视频监控平台应能支持网管所采取的网络性能管理行动 并测试统计 汇报其结果 2 故障管理 网络视频监控平台的主处理机 存储器发生严重故障或严重过负荷时 应 能向操作维护中心或网管中心发出告警信息 当告警消除时 亦应有报告 网 络视频监控平台应能配合操作维护中心或网管中心对故障进行测试诊断与定位 按指令完成软件 硬件的重新配置 并具有故障恢复功能 3 配置管理 网络视频监控平台应能支持网管系统对其进行的更新 升级等配置管理 完成软件 硬件的重新配置 4 安全管理 安全管理应包括数据安全和系统安全 运行状态管理运行状态管理 系统管理主要实现对系统的整体管控 主要包括系统配置管理 系统状态 监控 备份和恢复和日志管理 1 系统配置管理 系统应该支持对系统的基本参数资料的配置和管理 2 系统状态监控 系统支持实时监控各级系统的运行使用情况 包括主机的处理器 存储器 网络资源的使用率信息 各设备能力及占用率信息 数据库 应用系统等的运 行情况和告警信息 根据告警的级别 系统应提供声 光 电子邮件 手机短 信等多种方式通知系统管理员 3 备份和恢复 系统应提供系统基础数据 用户数据和设备数据的备份和恢复功能 4 日志管理 系统需要提供使用日志 故