201103智能公交监控方案.doc

智能公交监控系统解决方案目录一、概述1二、智能公交系统整体需求22.1监控需求22.2建设目标2三、智能公交系统总体设计33.1前端系统设计43.1.1车载配置说明43.1.2GPS定位系统53.1.3前端设备清单63.2传输方式63.3监控中心设计63.4平台整体设计73.4.1平台架构73.4.2平台软件的构架83.4.3平台功能8四、平台的优势94.1 嵌入式平台94.2 安全性94.3扩展性104.4平台的功能特点10五、监控系统客户端功能115.1管理客户端115.2 企业客户端12六、部分成功案例15七、主要设备参数167.1、车载半球摄像机167.2、车载DVR硬盘录像机18一、概述 随着我国经济的飞速发展，公交客运事业的蓬勃发展，公交车营运人员在运营过程中的安全、管理也越来越被重视。全国各地不断发生乘客与营运人员因逃票、服务态度等问题而产生的纠纷。同时原来存在的盗窃、抢劫和侮辱女乘客等案件时有发生。通过在公交车上安装车载监控系统，可以解决这些一直困扰着公交公司和有关部门的管理难题。3G车载监控解决方案是针对移动环境量身打造的智能监控系统，是当前最先进的公交系统管理科技手段，是为了解决公交行业视频监控需求和传统的人工调度管理模式而推出的电子化监控调度管理系统。通过应用本系统，全面实现了公交行业业务的电子化管理，为公交公司实现了对车辆的实时监控、优化调度，从而达到优化车辆/人员等资源配置，节省成本；为公交公司和公交管理部门提供公交线路规划、资源分配、 经济分析等决策支持；同时，有利于预防和打击违法犯罪，切实保护乘客和驾驶员的利益。有利于维护社会治安稳定，有利于解决公共汽车上的突出治安问题，具有良好的社会效益。二、智能公交系统整体需求 2.1监控需求 本系统一共360部公交车，每辆公交车安装2-4台车载半球摄像机；使用车载DVR本地存储录像，同时将前端视频图像通过电信3G网络传输到后端中心管理平台；可以使用监控客户端通过联网电脑或智能手机进行实时视频浏览。并具有GPS功能对车辆定位监控其运行路线及车速。1. 本地实时录像记录标清CIF画质图像； 远程3G无线传输实时监控； 可实现双向语音通讯，且能远程实时报警联动。 2. 具备GPS全球卫星定位，实时动态显示车辆的经纬度、车速等信息，监控车辆行驶路线，可进行车辆行驶轨迹回放。3. 提供扩展接口，可实现车辆行使数据、人数统计、投币机数据、LCD显示、温度传感器、IC卡接口数据采集； 2.2建设目标 2.2.1公交系统的安全和规范管理得到有效的监管控制：车载视频监控能提供清晰的监控画面，同时能录制监控现场声音。能准确地记录车厢内发生的所有事情，方便调查偷盗、抢劫、伤人等案件的取证，帮助维护乘客的合法权益。监督公交司机、乘务员行为，做到规范服务；驾驶员也可以与调度中心随时通话，如果遇到险情，可实时报警。2.2.2彻底改变现行的落后运营管理和调度模式 ：变经验调度为动态监控，实时调度，加强调度人员对生产现场的全面掌握，使有限的调度人员真正把精力用于现场调度；在运力不变的情况下实现均匀合理的行车间隔，减少首末站待发车辆及其所占用停车面积， 提高人力资源素质和劳动生产率，减员增效。三、智能公交系统总体设计 3G无线车载视频监控系统分为车载前端、业务承载网和监控中心平台三个部分组成。 本系统设计是基于电信3G无线传输的远程网络视频监控系统，车载半球摄像机安装在公交车内通过视频同轴电缆接入3G车载DVR，利用3G网络实现音视频信号的远程传输；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，并且视频资料可以随时进行录像、抓拍等，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新设备即可完成扩容。不会影响系统正常的运行，相比传统视频监控具有不可替代的优势。（系统典型拓扑图） 1、前端车载监控包括车载DVR、监控摄像机、监听头、液晶显示屏、报警按钮、对讲机、报站器等各种车载设备，直接面向司乘人员和乘客；2、业务承载网即通讯线路，包含前端移动传输3G（CDMA2000/EVDO）网络和后台指挥中心互联网网络 。3、监控平台是整个系统的大脑和神经中枢，协调整个系统的工作，收集、分析和处理各个部分的数据； 监控平台包含监控点接入、流媒体转发、录像存储、GIS、数据库、应用软件等一系列服务，可以根据实际需要建设多域监控平台，级别的逻辑关系根据需求可灵活配置，系统具有良好的扩展性。3.1前端系统设计前端车载监控系统包括车载DVR、监控摄像机、监听头、液晶显示屏、报警按钮、对讲机、调度终端、报站器等。典型安装示意图如下： 3.1.1车载配置说明 前端车载监控整车安装2-4个摄像机和1台车载DVR。配置车载显示屏、拾音器和报警按钮。 前门摄像机：监控上车人群和售票投币情况。 后门摄像机：监控下车状况。 车内监控摄像机（车后向前）：从后向前监控整体车内状况。 报警按钮：在车内安装报警按钮，当车内有违法犯罪行为时方便群众报警，当按钮被按下时，能够启动向监控中心的告警信息，监控中心对报警时声音图像进行录音录像并可以双向通话。 其中车载DVR内含无线传输设备及硬盘等部件。是车载监控系统的核心设备，负责将摄像机采集的各监控点视频图像及拾音器音频压缩编码后通过电信3G网络上传到监控中心，实现视频的远程观看。采用硬盘或SD卡作为存储介质。以500G 硬盘为例在4路视频CIF画质，码流0.5Mbps时存储时间30天以上。计算如下：4路30天12小时3600秒0.5Mbps码流81024=316.4G格式化损耗10计算在内: 316.4G/0.9=351.6G 注：金三立车载DVR具有双码流功能，可以高清本地存储，低码率远程观看。3.1.2GPS定位系统金三立车载DVR内置GPS定位模块，采用一张SIM卡即可同时实现3G传输和GPS定位。且GPS模块可以与第三方GPS定位平台进行对接，在后端通过电子地图（GIS）查看车辆的运行路线、监控车速及车内状况，进行有效地调度。3.1.3前端设备清单 （一辆公交车的设备）序号设备名称型号参数数量单位14路车载DVRST-HD70044路视频输入，内置2.5硬盘位，支持3G传输1台2车载红外半球摄像机ST-IR1032SONY 1/3 CCD4台3硬盘希捷2.5寸1T1块43G 手机卡1个3.2传输方式无线通讯线路目前主要是租用移动运营商的网络，采用包月制或按流量付费的方式。采用的网络主要是中国电信公司的CDMA2000EVDO网络，电信3G网络目前远程实时视频流可达300K左右，在网络覆盖好的地区传输流畅的视频有一定保障。 金三立产品也支持联通的3G(S-CDMA)网络。根据具体需求可选不同的运营商网络配置。3.3监控中心设计金三立视频监控系统，支持设置多个监控中心。本系统在公交公司设计一个监控管理调度中心。考虑前端有360部公交车，每辆公交车安装2-4台车载半球摄像机，监控点达1200个左右。在监控中心配置嵌入式监控管理平台服务器E-NVS一台(ST-NTMS-CD16)，用于前端设备的视频流接入管理与后端的视频浏览转发处理。配置两台电脑用于客户端的安装和前端设备管理设置。每台客户端电脑可以同时显示16路视频，对前端图像可以任意切换调看。设置一套16台监视器+16台解码器组成的电视墙。本系统3G车载DVR采用前端硬盘存储录像，后端平台只负责管理和视频浏览转发处理。平台服务器具备16个硬盘位，根据具体需求可以配置硬盘用来备份录像。监控中心设备清单：序号设备名称型号参数数量单位1E-NVSST-NTMS-CD16两千兆口、16盘位1台2硬盘希捷7200转1T16块3解码器ST-NT200HS-B1路BNC视频输出16台4监视器ST-CM229022寸纯平16台5电脑联想CPU双核2.0G、内存2G、独显512M2台注：此设备清单仅为监控系统的主要设备，在工程施工中所需辅助设备（如线缆、电视墙、交换机等），不在设计之内，由贵公司根据实际情况配置。3.4平台整体设计3.4.1平台架构 金三立嵌入式视频系统英文简称：E-NVS；平台软件体系结构分为三个层次，最低下一层是硬件抽象层，目的是给不同的DVS和其他设备提供相应设备类的统一接口，为系统整体管理、配置、检索所有的设备提供统一的标准；上面一层是平台，平台部分包括两部分，一部分是基本的服务，另一部分是基于这些服务的设计工具。最上面一层是构架在平台之上的应用，这些应用使用平台的基本服务一致、可靠、高效、灵活地完成功能，而平台提供的工具可以让用户自定义、自创建、自组合很多和用户特定业务相关的业务功能和流程。层次的划分可以说任何一个复杂的、经过良好设计的软件系统最基本的体系结构模型，诸如操作系统和网络层次模型、目前市场上主流的中间件和应用服务器莫不如此。这些体系结构在国内一些优秀的大型IT软件中有所采用，但在国内的绝大多数监控领域的软件并没有这样去做，究其原因首先传统监控软件开发单位不能站在一个结合业务的全局角度来看待产品设计，另外是一般这些单位都不具备大型IT软件系统总结的能力，最后还有涉及到各种网络、视频、集群、分析模式、人工智能以及语言解析等方面技术的掌握和融合问题，金三立通过自身的努力，在“E-NVS”中已经掌握了构架这样一个系统架构的相关技术。另外需要说明的是，平台和系统提供的所有功能都通过Web Service的国际标准提供对外接口，这可以在异种操作系统、异种语言之间进行交互，也是和其他IT和业务应用程序集成的最好方法。如上文所说，平台采用标准的构架，系统的服务都是由三层结构的中间层提供的服务对象。系统的任何行为都需要经过管理中心的认证，系统提供基于角色的存取控制模型提供了强大而灵活的安全保证。一旦管理中心修改了某些存取权限，这些改变将即时反映到任何用户的任何一次操作中。系统中所有组成部分的行为规范、策略也是在具备全球定义的，这就意味着你可以在任何一个地方改变整个系统的任何行为。系统三层体系结构图如下：3.4.2平台软件的构架在现有的监控系统中大多数厂家选用C/S架构或B/S架构，Client/Server模式主要是在以局域网为基础的环境下展开应用的，它受到地域的限制而Browser/Server模式通过Internet进行通信，可以不受地域的限制，但是它不能够进行联机事务处理，并且在大量数据录入工作还不能完全取代Client端的用户界面。在这方面，Client端的各种开发工具的功能更加强大也更加灵活，而Browse端由于其功能结构的限定过于“瘦小”。由于C/S在逻辑结构上比B/S少一层，对于相同的任务，C/S完成的速度总比B/S快。使得C/S更利于处理大量数据。这两种架构都有优缺点， 金三立视频监控系统采用C/S 和B/S架构，使这两种架构优势互补。3.4.3平台功能 金三立嵌入式E-NVS网络视频监控平台有着丰富全面的功能应用。 四、平台的优势金三立视频监控系统从她诞生之日起，就以市场的需求为导向，紧紧跟随安防行业的前沿科技，及时推出满足用户需求的优秀产品。4.1 嵌入式平台 在整个安防行业从前端监控设备到后端存储管理设备，由原来的工控式逐渐走向嵌入式结构，嵌入式以其体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点成为行业发展的趋势。金三立视频监控平台顺应时代发展的潮流，采用嵌入式结构，把众多的服务器，集成在一起。4.2 安全性在系统的安全性上，金三立视频监控平台采用LINUX系统，降低了网络中毒的风险，在应用上，可以用网络键盘代替客户端，规避了系统因为客户端中毒而导致的系统故障。录像存储可以设置不同的Raid级别，充分保障了录像资料的安全可靠。4.3扩展性 现在是信息时代，市场的各种需求变化非常迅速，往往出现在一个系统建成后，很快就不能满足需求，而传统的监控系统，因其固有的结构，必须更换设备才能满足需求，扩容面临着强大的压力。金三立的视频监控系统由于采用了嵌入式、模块化得设计，不存在扩容难的问题。并且根据客户的不同需求，给予不同的扩容方式。管理扩展：在用户增加时，只需增加相应管理路数的主机，就可以完美解决问题。存储扩展：在用户要求录像存储的时间延长，或由于增加用户使存储空间需求变大时，也只需增加相应的存储扩展设备，就可以解决需求。4.4平台的功能特点公交车辆监控项目视频监控系统由于其容量比较大、对平台的各项要求都很高。整个监控系统主要有两部分构成平台、客户端（管理客户端、企业客户端）。4.4.1平台的特殊功能金三立嵌入式中心服务平台包含三个功能模块：接入服务模块、转发服务模块和录像服务模块。其中接入服务负责整个域系统里的用户和设备的注册接入及信令控制；转发服务负责处理流媒体的负载分发；录像服务负责对前端视频的中心网络存储及点播服务。金三立视频监控系统以其独特的设计，具有以下功能特点。4.4.2双码流功能双码流是为了解决存储及不同用户访问网络视频时，网络带宽不同造成码率只能按最低需求进行设置的问题。金三立的数字产品支持前端设备双码流，中心平台双码流。能够适应不同的网络环境对视频浏览和存储的需求。用户可以根据自已的需要，在实时浏览或者存储时选择高清画质或者低码率方式，两种方式可以同时使用，选择哪一种方式，取决于网络带宽及存储容量大小，用户可以更加灵活对系统进行管理。4.4.3磁盘管理金三立嵌入式平台服务器可以使用RAID做硬盘管理（16盘位），单机最大可支持16个SATA硬盘，并具有热备功能，同时损坏两块硬盘，数据不会丢失。支持硬盘热插拔。4.4.4自动校时功能金三立嵌入式平台与前端设备通过心跳功能，自动进行同步协调，使前端设备与平台的时间自动统一，避免前端录像与平台录像时间的偏差。4.4.5手机视频查看功能本系统用户可以通过手机客户端进行视频查看，所需视频图像通过平台处理进行分发，在客户请求时，平台对用户进行相应验证，检测其权限后，如已授权其获取相应视频图像，则进行分发。五、监控系统客户端功能金三立嵌入式平台客户端主要有两种类型：管理客户端、企业客户端。5.1管理客户端管理客户端是整个嵌入式平台系统的中心配置管理模块，供系统管理员使用，负责对整个系统平台进行机构划分、设备配置、转发负载、中心录像、用户权限、虚拟告警防区管理等操作。业务功能主要包括：机构管理、设备管理、业务管理。机构管理又包含机构配置和管理员配置；设备管理包括转发服务器管理、录象服务器管理、视频服务器管理和告警防区管理；业务管理包含用户及权限管理和中心录象策略管理特点：在用户管理方便，其主要是对用户进行功能授权，可以根据需求给不同的客户进行功能授权（如云台控制、录像查询、设备管理等）；使每个用户都感觉到自己拥有一个独立的系统。传统的分级管理模式是不同的级别，有不同的功能。一般只有最高级别的管理员有设备的添加设置等功能，这就造成用户不可以管理自己的设备，如果授予他最高级别的权限，其他客户的安全就没有保障。5.2 企业客户端企业客户端软件是系统交付用户的最终操作软件，也是整个系统功能展示的主要平台，是用户最频繁使用的软件。整个软件包含实时监控、录象回放、电视墙切换、报警及电子地图管理四大主要模块，其中实时监控包括：系统登陆、视频浏览、云镜控制、参数管理、语音呼叫、I/O控制等多项业务功能。5.2.1基本功能金三立嵌入式视频系统客户端浏览软件可以实现对前端设备的统一监控管理，包括基本的业务配置、设备管理、音视频实况浏览、点播回放、轮循切换、云镜控制和报警显示等。E-NVS可以为WEB客户端访问提供视频点播功能，将存在E-NVS中的录像文件转换为流格式方便本地和远程公网用户点播访问。E-NVS通过路由器映射到公网上，根据授权可以实现，远程的管理或图像查看等功能。5.2.2数字矩阵功能E-NVS系统网络音视频解码器，可以通过客户端及专业键盘、鼠标或WEB实现对E-NVS系统解码输出控制，主机支持单画面D1解码或4画面CIF解码。控制方式包括点对点切换、组切换、群切换和计划切换等，从而实现数字矩阵的功能。5.2.3电视墙管理功能 传统的模拟监控系统只能在小范围实现电视墙功能，且无法远程监控，并且电视墙数量受限于矩阵的能力。 E-NVS将视频流通过解码器解码上墙显示，可实现单路视频切换、巡回切换、群组切换、球机控制等电视墙功能。一个E-NVS系统可远程管理多个电视墙，电视墙数量可通过扩展网络带宽与解码器进行无限制的扩充，轻易实现多地远程分控。5.2.4电子地图（GPS定位）报警电子地图作为企业客户端的一个功能模块，可通过工具栏快捷按纽电子地图调用，如下图所示：当有告警发生时，系统将做相应的告警联动处理，如弹出视频窗口、声音、云台预制位调用等。支持GPS定位功能，并在地图上进行相关显示，支持GSI（地理信息系统）。5.2.5远程参数设置、程序升级 金三立客户端可以对前端设备进行查询（如编码参数、云台设置、显示参数、版本信息等），并对其进行修改。在有程序更新时，可以对设备进行远程升级。并可以远程管理、升级平台程序。六、部分成功案例七、主要设备参数7.1、车载半球摄像机型号：ST-IR1032 ST-CC1052一、主要特点 针对车上应用，采用航空接口，可防止震动脱落，航空接口中包含音、视频及电源。 以防震、红外为特色的海螺半球摄像机 高清晰度，最新DSP处理技术 双玻璃设计，防止反光 最低照度为0 LUX（红外灯开启） 日夜切换功能 各种镜头可选 高信噪比二、技术规格型 号ST-IR1032ST-CC1052摄像器件SONY1/3Super HAD CCD扫 描625行/50场/25帧 水平：15.625KHz，垂直：50Hz扫描方式2:1隔行扫描总像素537（H） 597（V）795（H） 597（V）清晰度彩色420线/黑白480线彩色550线/黑白600线视频输出1.0Vp-p/75，复合视频信号，航空接头信噪比48 dB（AGC OFF，Weight On时）电子快门1/50-1/10000秒日夜转换自动切换（电子切换）红外距离15米（5 18）-最低照度0Lux（红外灯开启时）彩色0.1LUX/黑白0.01LUX背光补偿自动控制增益控制自动控制，开启时18 dB白平衡自动白平衡控制同步方式内同步镜 头3.6mm、4mm、6mm、8mm水平旋转角度手动/360俯仰旋转角度手动/90工作温度/湿度温度：-10 +50/湿度：90%电源DC12V功率2.4W（MAX）尺 寸92.5mm62.0mm（H）重 量约250g约300克（以上数据仅供参考，一切以产品说明书为准，如有修改恕不另行通知）三、部件名称四、尺寸（单位：毫米）：电源接口 ：视频接口 7.2、车载DVR硬盘录像机型号：ST-HD7000系列一、产品描述 ST-HD7000网络车载DVR是专为各种车辆移动式监控而设计的专用设备，符合汽车电子行业标准，可进行标准化嵌入式安装；结合车辆的特殊应用环境，采用了机械减震、电子减震和软件减震结合的综合减震方案，保障数据安全；整机功较耗低，无风扇设计，有效保护汽车电瓶电路；支持行驶记录仪功能；支持无线传输（3G/WI-FI）；支持GPS功能。视频信号采用H.264的压缩方式，音频信号采用G.711压缩标准，压缩编码后的数据以IP包的形式传送，在LAN/WAN上传输的实时音视频数据，帧率每路达到25帧/秒（PAL）/30帧/秒（NTSC）。车载DVR既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。通过PC或网络视频解码器可实现音视频的网络传输、监视及存储，同时支持远程控制、升级和报警管理。二、关键特点 采用标准H.264 Main Profile 压缩方式,支持NTSC/PAL制，分辨率可调，视频实时传输，每通道：N制30fps/P制25fps，码流为8Kbps 3Mbps。 支持自动开/关机，并且支持延时开/关机功能，车辆启动后或者熄火之后，自动延时开/关机（3分钟1小时）。 实现本地/远程的视频浏览、存储、抓拍等功能。 前端设备的远程管理、上线/下线控制。 支持GPS定位功能，配合电子地图，实现车辆的管理调度。 支持3G（中国电信/中国移动/中国联通）等无线网络传输模式，可实时上传视频录像、车辆报警信息。 抽拉式硬盘盒设计，操作便捷。 支持多种数据备份方式，通过USB/网络/硬盘，对重要录像和报警日志进行备份。 通过解码器将IP视频数据解码为复合视频信号输出到监视器上显示。 适应多种网络环境应用，包括LAN、WAN、WI-FI、3G（中国电信/中国移动/中国联通）、ADSL、2M、以及各种专网。 1/2/4/8路录音功能，音视频同步回放。 硬盘散热设计，散热式设计铝型材外壳能有效的将热量传送到外界。 录像功能强大，1/2/4/8路全实时录像，支持PAL制式/NTSC制式，录像硬盘自动覆盖。 录像OSD叠加功能，如时间，通道名称，车牌号码，GPS信息，车速等。 提供SDK接口，支持其它应用程序从车载DVR中调用数据，实现多系统集成，方便用户二次开发，实现更多的功能。 设备自检功能，设备自动检查运行状态，运行出现问题有故障提示，以及状态灯提示。 智能调度行车记录功能，利用GPS信息实时上传车辆运行状况至调度中心。 内置Web Server，通过客户端软件或IE浏览器就能查看任何地方的图像，并可对监视图像进行抓拍及录像。 提供移动侦测报警、I/O状态报警及视频丢失报警等功能。 语音对讲功能，可以实现现场和远程的客户端进行语音对讲。 采用嵌入式操作系统，实时嵌入式操作系统（Linux）专门用于工业、军事等要求高度可靠性的环境，采用Linux 操作系统使产品运行更稳定。三、技术规格型 号ST-HD7000系列系统处理器工业级嵌入式微处理器操作系统嵌入式Linux操作系统操作界面图形化菜单操作界面（OSD菜单）密码安全操作员密码，管理员密码二级管理音视频视频输入 1/2/4/8路复合视频输入视频输出单路复合视频输出视频源制式用户可选PAL或NTSC视频显示单/四/九画面视频标准PAL制式，25帧/秒，CCIR625线，50场NTSC制式，30帧/秒，CCIR525线，60场音频输入1/2/4/8个通道输入语音对讲1通道输入、1通道输出录音方式声音与视频同步录制音频编码方式支持G.711、G.726、ADPCM、AMR等图像处理及存储图像压缩方式H.264，可变码流(VBR) / 固定码流（CBR）图像格式D1/HD1/CIF/QCIF(1/2路设备支持)HD1/CIF/QCIF(4路设备支持)CIF/QCIF(8路设备支持)视频码率单通道8Kbps 3Mbps，CBR/VBR可调视频存储支持1个任意容量的2.5英寸SATA硬盘分辨率D1：704576（PAL），704480（NTSC）HD1：704288（PAL），704240（NTSC）CIF：352288（PAL），352240（NTSC）QCIF：176144（PAL），176120（NTS