无线车载硬盘监控系统安装应用方案.doc

车载监控系统应用方案1.需求概述31.1安全需求31.2管理需求31.3满足客运车使用环境32. 设计原则42.1 稳定性42.2 实用性42.3 经济性42.4 可扩充43. 客运车监控使用的相关技术介绍44. 系统设计54.1 设计依据54.2 系统构成64.3 前端车载监控子系统74.4 网络传输子系统214.5网络传输系统设计225. SPA CMS Lite介绍255.1概述255.2系统架构265.2.1 物理架构265.3系统功能285.3.1 服务器功能285.3.2 客户端功能315.4系统性能326. 系统优势326.1 前端系统特点326.2 平台特点337. 主要设备技术参数347.1 H3系列车载硬盘录像机技术参数347.2 车载摄像机技术参数357.3 设备配置清单368. 公司简介361.需求概述1.1安全需求提高市民出行安全、减少案件和事故发生：客运车是一个流动的社会，以下现象取证困难：乘客携带危险品乘车，偷、抢的治安案件，个别司机违规操作、严重超载等，乘客下车时顺手拿走别人的行李和物品等。1.2管理需求提高运营收入：能够提高司乘人员对客流量的把握，帮助司乘人员把逃票现像彻底杜绝，为车辆运营减少损失并提高收入。 提高服务质量：车辆运行中乘客与司机和司乘人员之间不时会产生一些矛盾和争议，导致交通主管部门时常遭到投诉，因为没有有力的证据，解决起来无从下手，致使交通主管部门的形象受到很大影响。无法有效的督促司机严格按照规章操作、文明驾驶。借助GPRS/CDMA/EDGE无线监控系统，管理人员还能够通过网络实时了解客车运行的地理位置、运行状态，给乘客提供更优质的服务，提升客运企业的竞争力。提高内部管理水平我们公司所研发的车载监控系统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，还能对客车的运行状况和司乘人员的工作进行全过程监控和录像，管理者不需要亲自到一线检查工作，只需要透过远程监控系统，足不出户就能够记录司机对车辆的驾驶行为和司乘人员的工作情况，为服务考评提供可靠依据。1.3满足客运车使用环境能有效防振由于客运车辆所运行的路段和车况各异，车上振动表现出振动频率高、振动幅度大等特点。适应车辆电源特点由于蓄电池和发电机及启动电机在不同客运车上的差异很大，车上电源具有如下特点，电压变动范围大，存在干扰特别是在发动机启动和刹车过程中，存在高的脉冲电压。适应车上环境特点城市客运车有空调车和非空凋车，四季运行，露天停放，在夏天会出现启动时车内温度高达55度，无空调车存在灰尘大，空调车在雨季的时候存在湿度大，清洗车辆时有冲水的作业现象，故车上环境存在温度高，湿度高，灰尘大，有水淋等现象。2. 设计原则2.1 稳定性车载监控系统的是安防监控系统的一种，稳定性是车载监控系统的基本要求。客运车载监控系统的稳定性需要通过设备稳定，安装稳定等多个方面。2.2 实用性客运监控系统的关键功能是录像，录像功能易用好用可大大提高系统系统的实用性。2.3 经济性在能够满足需求的情况下，系统建设的费用越低，经济性就越好。2.4 可扩充系统应留出充分的扩充接口，当系统扩建和增加功能时，通过升级软件和硬件实现功能和性能扩充。3. 客运车监控使用的相关技术介绍客运车监控结合了多项先进的电子技术，包括卫星定位技术、数字视频编解码技术、数据存储技术、无线网络传输技术、移动数字媒体传播技术等。 卫星定位技术。车载终端机将接收到的全球卫星定位系统GPS的定位信息通过无线网络传输系统定时发送至交通系统主管部门的调度管理中心，车辆调度管理人员在指挥中心可获取客运车辆的行驶轨迹、速度和方向等信息，并做出调度决策。 数字视频编解码技术。目前车载视频编解码技术主要应用有MPEG-2、MPEG-4和H.264等，H.264编码技术是目前最优秀的编码方式，适用于低码流下的数据存储和窄带网络传输。未来的数字编码技术将会有更高的压缩比和更清晰的图像质量。 数据存储技术。硬盘是一种单位容量成本最低的存储介质，对于需要长时间保留数据的场合是首选存储介质。闪存是以Flash Memory为介质，所以具有可多次擦写、速度快而且防磁、防震、防潮的优点。随着闪存技术的越来越成熟，闪存市场规模急剧扩大，高速、大容量的闪存被应用到PC存储、便携式PC存储、PDA存储等，未来的移动车载设备存储也将会大量地应用闪存技术。 无线网络传输技术。随着通信事业的发展，尤其是数据业务的发展和3G时代的来临，4G网络的设计也在进行当中，越来越多的移动终端可以使用宽带来进行数据通信，第一代3G系统数据网络的传输速度为384kbit/s，不久的将来下载速度最终可达到100Mbit/s左右甚至更高，而4G网络的起始速度在1Gbit/s左右。这意味着，车载通讯数据能够通过带宽传输逐渐满足音视频传输的需要。4. 系统设计4.1 设计依据u 安全防范系统通用图形符号（GA1T77）u 安全防范工程费用概算编制方法（GA/T70）u 防盗报警中心控制台（GB/T16572台7072）u 防盗报警控制器通用技术条件（GB/T16572）u 数字通讯接口标准（G.703）u 国际图像音视频编码标准（ISO11172）u 报警图像信号传输装置（GB/T16677）u 安全防范系统验收规则(GA308-2001)u 社会治安动态视频监控系统技术规范（DB33/T502-2004）u 民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-94）u 信息网络数字视频应用系统规范（BJ/Z0001-2003）u 信息技术开发系统互连网络层安全协议（GB/T 17963）u 电子计算机机房设计规范（GB50174-93）u 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）u 民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）u 中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75-94u 视频安防平台技术要求（GA/T367-2001）u 安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）u 建筑物防雷设计规范(GB50057-94)u 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)u 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)u 电子计算机房安装工程施工及验收规范（GB50174-93）u 中国电器安装工程施工及验收规范（GBJZ32-90-92）4.2 系统构成如上图基本的客运车载监控系统包括前端车载子系统、无线网络和后台定位监控平台。客运视频监控系统通过车载音视频摄录装置将车内、外监控信息实时摄录存储于车载存储设备中。司机可通过车载终端的报警装置实现数据主动上传（通过无线网络）。同时，监控中心也可根据需要利用无线网络对特定车辆进行音视频、图片上传或点播。当发生紧急事件时，可为现场指挥提供音视频及图片。另外，车载存储设备中存储的音视频数据能方便的通过相关设备下载。4.3 前端车载监控子系统车载终端基本功能如下：u 视频采集：图像采集，系统前端采用高清晰、全天候车载摄像机，可将车内情况实时采集至监控终端中。u 声音采集：系统前端可通过拾音器将车内、外音频信号采集到终端中。u 无线网络传输功能：采用基于运营商的无线网络平台传输视音频信号，适用于车辆远程监控使用，传输距离远、覆盖范围大。u GPS信息获取：系统可通过GPS接收装置进行车辆定位等功能，并可以通过网络将定位信息上传至指挥中心，在指挥中心的电子地图上显示车辆所在位置和车辆行驶轨迹，并对定位信息进行存储。达到警示和求救的双重作用。u 延时关机功能：延时关机是指在断开点火控制信号后，设备延时用户实现设定的时间进入安全关机模式，自动关机。u 司机监控7寸液晶监视器，悬挂与司机右上方，方便司机对车内的情况进行实时监控，及时发现异常情况。u 报警：客运车内发上异常情况下，乘客或者司机可以通过按下车内的报警按钮向平台发送报警信号。u 录音、录像：采用硬件把音视频信号同步压缩成两个数据流：分辨率、帧率高的图像存储于本地硬盘。u 本地预览：采用液晶监视器作为车载终端的显示设备，显示监控画面，回放历史录像。通过显示屏对系统进行操作，可对对图像进行切换和缩放等的管理。u 本系统设置延时关机的功能，在车辆点火开关关闭后5分钟到6小时（可进行设置）继续工作，再关机。车载监控终端采用GPS方式获取车辆当前的位置信息，借助无线网络向中心平台上传定位、速度等信息。在车辆安装的摄像枪采集视频信号，发送给硬盘录像机，硬盘录像机接收到信号进行编码、压缩，然后本地存储，同时通过无线网络向中心平台发送视频数据。车载监控终端的供电采用车载电源，为防止电源波动对设备的影响，采用开关稳压和线性稳压相结合的稳压方法，既保障供电稳定，又保证车载电源转换过程的高效率，以节省车载电源有限的容量。车载前端模块包含车载硬盘录像机、路由器、报警器、摄像枪、液晶监视器、拾音器等。4.3.1 车载前端子系统组成在车辆上安装车载监控终端，对车内部情况进行实时监控；监控中心对车载前端模块获取的实时数据进行分析。其中车载前端模块包含车载硬盘录像机、移动通讯模块、报警器、摄像枪、GPS定位器等设备。 其次，通过安装在车辆上1个报警按钮（，司乘人员可根据事件大小和紧急程度，按动相应报警控制按钮，硬盘录像机接收到报警信号，及时产生报警，并向中心平台发送报警信息，监控平台接收到报警信息可立即弹出提醒。司机可利用车上的7寸液晶显示器，实时监控客运车内实时画面。选用的GPS模块，采用GPS全球定位技术，可实时定位车辆的位置，通过无线网络向中心平台发送定位信息，监控中心的监控人员可借助平台实时监控车辆的运行轨迹，并将这些信息存储在GIS服务器里。客运车发动机停止后，在30分钟内，车载系统会自动关闭。车载硬盘录像机：车载硬盘录像机连接车辆的摄像头、报警器和拾音器等设备，采用双码流技术，支持4路本地录像直接存储，图像质量达到4路CIF格式，采用H.264编码技术对视频数据加以压缩和存储。(上传视频数据采用CIF视频流或704X576 JPEG格式，采用H.264压缩技术，不仅支持变码率，而且支持变帧率。可设定视频图像质量，也可设定视频图像的压缩码流。并且利用双码流技术解决无线网络带宽低的问题。移动通讯模块： 如果只传输定位和报警信息，可以采用3G/CDMA中的任意一种，如果后期需要传送图像，可以采用3G模块/报警按钮（可选）：报警按钮直接连接车载硬盘录像机设备，1个安装在司机位附近，方便危机情况下司机可以在不引起犯罪分子的注意下触动，并且可以有灯提示, 系统在报警后将报警信号传给客运智能调度系统并自动上传音视频或抓拍图片到监控中心（可远程设置默认视频或图片传输方式）。摄像头：车上安装4个配置不低于1/3 CCD、480线 低照度的固定镜头彩色摄像头作为视频采集数据的设备；4个摄像头在车内控制面达到90%以上，由车载监控终端直接供电。司机监控：安装7寸液晶屏显示器悬挂于司机右上方，方便司机对车内的情况进行实时监控，及时发现异常情况并选择相应的处理方案。4.3.2 车载前端模块硬件设计音视频采集/存储、报警和定位是车载系统通信的核心内容。设备负责定位数据的获得、信息的传输、收集外部接口采集的信息、控制LCD显示屏的显示，使系统中各部分协调工作。其中定位通信模块由GPS模块、无线通信模块、电源适配器和外部接口组成。车载前端设备按设定的时间间隔通过无线通讯网络向中心平台发送车辆的定位、速度等信息，中心平台接收到信息进行实时的监控、采集和分析。传送数据时，车载前端设备（车载录像机）获取定位数据，和时钟、报警等一起叠加到视频中，供本地录像、远程视频使用。4.3.3 设备关键技术分析u 宽幅电源输入客运车大多采用24V电源，行驶过程电源稳定在2428V，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24V以上。电源的瞬间降低会导致电子设备重新启动、甚至设备死机，所以对车载电源的适应性要求很高。根据车载电源的需求为车载监控终端配置宽幅的输入电源，电源适应范围为1036V，可满足各种客运车的应用。该电源经过特殊的设计，具备了断路、短路、过流保护功能，对设备保证正常运行起了重要作用。u 减振加固技术客运车监控终端应用在颠簸、震动、摇摆等恶劣环境下，要保证设备长期稳定工作，对加固技术提出有较高的要求，尤其是对硬盘减振加固技术是该系统重点难题。本系统提供低成本、高性价比的减振加固技术。u 延时关机功能根据客运对车载前端设备的需求，电源应满足在点火开关关闭后继续工作一段时间，但是又不能24小时不关机，因为这样可能导致电瓶内的电全部耗光，车辆无法启动。本系统设置延时关机的功能，在车辆点火开关关闭后30分钟（可进行设置）继续工作，再关机。u 抗恶劣环境系统对散热、防尘、防水等需求进行了特殊处理，可满足客运车运行的特殊环境要求。u 先进的视音频编解码技术本系统选择压缩效率较高的H.264标准。先进的视音频编解码技术适用无线网络的优势在于：（1）高效的带宽利用在无线链路速率较低的情况下采用压缩效率高的编码标准尤为重要，先进的编解码技术可在低带宽的条件下传输高质量的图像，达到良好的效果。（2）优秀的图象质量在视频监控应用中，对视频图像质量要求较高，先进的编码技术具有预处理、避免马赛克、容错处理等特殊功能，图像效果比其他标准更好。4.3.3.1 录像保留时间设计以下是不同录像录像格式下不同帧率录像需要占用磁盘空间分辨率CIFCIFD1D1码率512Kbps384Kbps2M1.5M帧率25fps25fps25fps25fps每小时存储空间占用200M Byte150Mbyte800Mbyte600Mbyte16小时存储空间占用3.2G2.4G12.8G9.6G建议采用CIF 512Kbps进行录像存储，按照每天16小时车辆运行和录像时间，4个摄像机采用CIF分辨率每天存储空间占用（3.2*4）=12.8G , 采用160G硬盘可保留时间为12天。4.3.3.2 车载录像设备选型为了提高确保车载录像设备防振效果，我们选用了H3 的车载硬盘录像机，H3车载硬盘录像机采用高集成度H.264 ASIC，图像画质优秀，除采用硬盘作为录像存储介质外还可使用SD卡作为录像存储介质，提高录像数据的稳定性。通过内置的USB接口能够快速进行录像备份。经过市场验证的电源确保系统的稳定性，密封机壳设计非常适合于车载环境使用。H3除集成了行车信息记录仪外，还具有良好的可扩展性，可扩展支持GPS和3G等模块。配套的客户端软件不仅能实现多通道同步和异步回放外，还能实现录像和GPS等数据的同步回放，方便录像分析。H3可广泛应用于客运车，出租车，警车，运钞车，执法车等各种车辆。车载录像机具有如下特点：u 1/2/4路音视频输入，视频输入输出采用航空插头u 采用H.264压缩算法， u 支持独立双码流网络传输，支持独立双码流录像u 支持硬盘和SD卡同时录像存储，且SD卡与硬盘码流可不相同u USB录像备份，网络备份u 可插拔式硬盘2.5” 硬盘盒，具有减振技术u 独立6个行车记录仪接口，其中1个可测速u 4路报警输入接口，2路报警输出接口u 支持报警图像抓拍u 6-36V电源输入u 可独立关断对外12V 5V电源输出u 密封机壳4.3.3.3 车载摄像机选型考虑到客运车上光线变化较大，我们选用SF-6052H 摄像机，该摄像机具有如下特点：采用1/3 SONY CCD水平分辨率450线内置镜头可更换自动增益控制彩色/黑白自动切换,最低照度0.05Lux 信噪比：大于50dB自动增益控制，自动白平衡，自动背光补偿4.3.3.4 车载液晶显示器选型车载液晶显示器选用创维公司70ACT：主要特点如下：显示尺寸：7显示格式：16：9分辨率：1440234两路视频输入带耳机插孔台式/头枕安装方式4.3.3.5 摄像机安装位置摄像机安装示意图如下：为了满足需求规划每车安装4个摄像机：安装位置前门摄像机中门摄像机车前部摄像机车中部摄像机拍摄对象上车乘客下车乘客车厢前部乘客车厢后部乘客配备镜头6mm6mm3.6mm3.6mm拍摄范围53度53度78度78度通过以上布置基本实现车厢内90%的地方都可以被监控到。4.3.4 车载前端模块功能车载前端模块是负责信息采集、传送、处理、接收及车内控制的设备，是整个系统的关键数据来源和执行手段之一，在整个系统中起着举足轻重的作用，其工作状况和功能、性能直接影响到整个系统的运行，是客运视频平台中的关键设备。前端设备不但具备图片录像和语音对讲的功能，更是加入了GPS定位、自动关机、备份等要求，车载子系统具备下列功能：4.3.4.1 录像功能每辆车安装4个摄像头，可对车内的全部范围进行拍摄，并可压缩后以4路CIF格式存储于车载硬盘中，并支持码流变换。4路CIF录像格式，不仅支持变码率，而且支持变帧率。可设定视频图像质量，也可设定视频图像的压缩码流；音视频同步显示/录像，每路最高可达25帧/秒（PAL）, 30帧/秒（NTSC），录像帧率可调，本地存储码流为最高1Mbps；提供手动紧急录像、定时录像、报警录像及报警预录等多种录像方式；报警录像支持开门报警录像功能，只有在车辆门打开时进行录像，可减少录像存储空间占用，方便录像机检索。录像质量可调；提供开机自动录像功能；支持OSD，日期和时间的位置、灰度可以设置，日期和时间自动增加。支持双码流录像。4.3.4.2 报警功能车上可以根据需要选择安装报警按钮，发生警情时司机和乘客均可按下按钮向系统求救和提醒车内人员，并将报警信息上传给系统平台，平台收到报警后，存储前端的图像，系统并将根据报警信息查询车辆实时的位置，有效预防非正常事件。具体的报警类型包括移动报警、遮挡报警和异常事件报警等。4.3.4.3 GPS信息获取系统可通过GPS接收装置进行车辆定位等功能，并可以通过网络将定位信息上传至指挥中心，在指挥中心的电子地图上显示车辆所在位置和车辆行驶轨迹。这种功能可以实现车辆的实时调度，提高客运运营效率。低于息控制的设备，是整个系统关键。4.3.4.4 司机监控司机通过安装在右前上方的液晶监视器，可以看到车辆内的所有信息，以便及时的发现报警信息。4.3.4.5 视频丢失报警当视频源异常丢失时，DVR将丢失视频源的车辆信息上报中心平台，以方便及时恢复。4.3.4.6 录像存储硬盘录像文件可直接在PC端播放；支持录像段锁定功能，硬盘录满后，可设定停止录像或循环覆盖；录像内容断电保护功能，来电时自动恢复；本地硬盘支持SMART技术，录像码流1.52Mbps。4.3.4.7 录像检索支持按时间、按日期和通道号检索；支持按报警事件检索，在系统接受报警时，会自动记录报警类型（如开关门等），可根据报警事件查询录像，方便调查取证。4.3.4.8 录像回放录像/回放双工实时同步进行；录像回放支持快进、快退、暂停、帧进、播放、静音功能等。录像回放支持按报警事件（如开关门）回放功能。4.3.4.9云镜控制RS485双向通讯接口，支持多种云镜控制协议；支持云台预置点设置；支持云台控制速率设置的调整；支持云台上、下、左、右移动；并支持镜头拉近、拉远、聚焦控制。出现异常时将自动调节镜头重点侦测重点区域。4.3.4.10 网络功能支持无线网络高速传输的功能，实现远程实时监视；提供网络远程控制软件，方便集中于监控管理平台进行远程配置和管理系统；可以远程检索录像数据，并能通过网络播放；可以远程控制云台和镜头；提供网络双向对讲功能；采用嵌入式，有助于系统的正常运作和维护。4.3.4.11 安全管理提供多级权限控制，灵活区分不同用户的管理权限，分别执行不同操作，动态记录系统运行日志，在系统操作上，上一级权限者比下一级拥有绝对的优先操作权。提供多语言操作平台，操作方便，交互界面友好；详细丰富的系统运行状态提示，实时情况一目了然；提供红外遥控器控制或外接键盘控制两种方式。4.3.4.12 录像备份通过网络进行数据备份，通过无线网络上传至监控端进行网络存储，并做备份处理，方便当本地存储损坏或调用本地存储不方便时调用此存储；支持USB2.0接口高速传输，通过移动硬盘、U盘，进行高速数据备份，方便快速的调查取证。4.3.4.13 电源供电与硬件安装设计宽范围电源输入，636VDC，为设备的选择提供了多种可能；12VDC/2A电源输出，可为摄像机供电，节省了电源数量的供应；系统采用特殊的减振加固处理，可减少车辆外部振动对磁盘数据记录的影响，保证了设备安全稳定运行；车载硬盘录像机具备防水、防尘等功能。车载监控布线是系统能够稳定运行的因素之一，以下是一些布线和安装要求：所有线缆通过空调通道走线，保证接头牢固，所有连接设备处预留出约0.5M的余量，保证设备连接方便和检修方便。线缆线束在发动机仓内的走向，必须“横直竖平”，不影响日后维修工作。所有外露线缆采用护管保护，主线束的护管必须全线覆盖，无法用护管时则用黑色电工胶布缠绕，外露线束不得超过100mm。在需要钻孔的情况下，要对恢复性工作有足够的把握；钻孔时要小心不要破坏到通道内原有线束或物品。钻孔位过大的情况下，必要时除了有套管，还必须打减磨胶（热融胶或者玻璃胶）或者加装减磨胶套。钻孔时切记准确设计孔位，杜绝不必要的孔位，影响车内整体美观。设备安装后，立即对孔位进行处理，加减磨胶套或打热融胶（若设备为摄像头，则在最后才处理，因为摄像头的摄像角度需要调整，线束需要活动）车辆电源控制箱车载硬盘录像机的电源线采用专用电源线套管安装，每隔一定距离用扎带绑扎固定，在车辆电源控制箱连接DC24V/DC12V电源和车辆钥匙开关点，从发动机上穿孔进入车辆空调通道，沿空调通道到司机位后，接入车载硬盘录像机。红色线经过保险管后接DC24V+或DC12V+，黑色线接地，黄色线接钥匙打火点。4.3.4.14 车辆黑匣子功能行车状态记录，车载传感器黑匣子功能，需要设备支持。可准确记录汽车的行车状态，如：左转、右转、刹车、倒车，并可对这些信息根据客户要求进行存储并上传至监控中心服务器；具有车速采集、显示与校准功能。在车速超过界定时提醒司机降低速度。4.3.5 车载GPS接入模块设计4.3.5.1 子模块设计根据需求分析，本系统的设计时在车载录像机设备中增加GPS模块，实时获取客运车的坐标数据，通过移动通讯模块将客运车辆的定位信息发送到中心平台，中心GPS定位服务器接收数据，立即保存，对上传的数据进行处理和加以使用。设计分为前端设备接入模块、GPS传输模块和GPS定位信息的处理模块。4.3.5.2 前端设备接入模块通过外接GPS模块，实时获取客运车的坐标数据，通过移动通讯模块将客运车辆的定位信息发送到中心平台，中心GPS定位服务器接收数据，立即保存，对上传的数据进行处理和加以使用。4.3.5.3 GPS传输模块GPS传输模块由车载硬盘录像机负责对GPS数据的上传功能，。按照接口的标准协议，车载硬盘录像机正常接收数据，会自动加以缓存每隔一段时间（可由中心平台统一配置或者在前端车载硬盘录像机内配置）向中心平台发送数据。目前在数据传输模块已经支持，不用作其他的开发工作。4.3.5.4 GPS定位信息的处理模块GPS定位信息的处理模块是指中心平台正常接收数据之后，对数据加以保存，并进行处理。目前中心平台已经实现可正常接收前端设备上传的GPS定位数据，对上传的地理信息加以修正，入库，根据需要在GIS地图上显示车辆的位置和轨迹的回放等。目前这些功能已经支持，同时可以满足客运视频监控项目的需求。4.3.6 GPS系统功能需求（1）、实时车辆轨迹监控。实时查询车辆的位置和行驶数据信息对于所查询车辆实时位置信息和行驶数据信息将向管理中心报告。位置信息包含经纬度值，行驶状态信息包括时间、速度、方向、设备故障信息等。（2）、历史轨迹回放。车辆的历史运行轨迹记录可以由管理中心通过无线方式按照时间段提取后存储于管理中心，轨迹点可以在管理中心电子地图上回放以重现车辆的行驶过程。4.3.7 地图功能需求（1）、基本操作地图的放大、缩小、漫游。4.4 网络传输子系统4.4.1网络传输子系统概述客运视频监控系统的网络传输系统由无线网络传输和有线网络传输两部分组成。无线数据传输网络是车载设备与中心进行信息交换的枢纽，是整个车载系统中的传输媒介，选择一个好的无线数据网络可以保证系统日后稳定的运行。为打造一个稳定的、高覆盖率的、并且能平滑过度到3G系统的公众无线通信网络作为客运视频监控的传输网络。在本系统中建议采用EDGE网络传输。整个网络系统，采用无线和有线相互结合传输，客运监控中心平台通过光纤专线接入无线通信网络。4.4.2网络需求分析4.4.2.1整体网络需求结合系统的实际需要，本系统中至少有两个场合需要用到通信网络。数字信息：GPS定位数据的上传、时钟同步以及各种业务数据、控制指令和报警信号均需要通信平台的支持。4.4.2.2无线网络需求分析无线通信网络平台做为主要通信工具，所传输的主要有：车载数据终端的车辆位置、速度、方向数据及响应状态的上传；各级监控中心向车载数据终端控制指令的下发；车载监控终端向监控中心发送报警信息；为了保障监控系统的正常运营，提高服务质量，必须为客运监控视频系统提供可靠稳定的无线通信手段。具体要求如下：选用现有的成熟运营的无线通信网络，保证覆盖所有受控线路的车辆行驶区域；无线通信网络24小时提供服务；无线空中信道保密、多通道复用 、信道备份、:无线分组设备到用户终端设备间，必须相关技术有效保证整个系统的安全；无线视频终端安全:无线视频终端对重要数据可进行加入特定的内部头部信息后方可传输。4.5网络传输系统设计本系统的传输模块由无线传输模块和有线传输模块组成。其中前端车载设备采集的视频图像等数据，通过车载无线网络传输设备，接入无线通信网络，采用多通道复用。交通系统主管部门的监控中心平台通过光纤专线接入无线通信网络，交通系统主管部门的监控中心平台与下属部门和场站通过内部网络通信。4.5.1无线网络设计4.5.1.1设计原则u 稳定性：无线通信网络需要长时间运行，要求无线通信网络服务商提供高质量的服务；u 可靠性：无线通信网络提供商对通信网络进行调整时不能影响网络的使用者；u 高效：无线通信网络保证在通信高峰期能保持较短的通信延时，缩小通信盲区的范围，在最短的时间内提供相应的技术支持与协助；u 兼容性：u 网络无关性：平台对通信网络的选择不应有特定的要求，应能支持多种、多个通信网络的共存，不应局限于一种网络通信技术或一种网络通信协议；u 应用无关性：无线通信平台应能根据不断增长的新的需求，方便地增加其应用系统；u 设备无关性：主要指终端设备的无关性。由于终端设备的生产厂家很多，发展变化也很快，尚不存在一种业界公认的标准，因此平台不应局限于某一类型的终端设备，应为尽量多的终端设备的接入提供可能。4.5.1.2方案详细设计在本系统中，对无线通信网络的使用具有频率高、通信流量小、分布区域大等特点。从网络的覆盖、系统的投资、网络的稳定性、通信速率的要求、技术的成熟度、实际成功的案例以及运营成本等各方面进行考虑系统拓扑图如下：以太网数据库服务器监控报警服务器转发服务器管理终端监控调度接入平台3G基站基站 车载终端 车载终端 车载终端 车载终端4-2 系统拓扑图4.5.1.3无线通信系统的可扩展性在进行无线通信系统的设计时，考虑到现有的纳入系统的车辆数及今后可能扩展的车辆数，同时考虑系统可支持的多种无线通信协议，主要从下面三个方面进行分析：所支持的无线通信协议的多样性；无线网络通信链路的扩展能力；监控报警服务器的处理能力；在进行车载终端设计时，遵循模块化的设计原则，针对目前所流行的EDGE这种无线数据网络提供不同的通信模块，可以根据用户的实际需求配装不同的通信模块，从而实现支持多样性的无线通信协议。对于承担系统通信处理任务的通信服务器，在设备选型时经过详细的论证分析，所选用的服务器除满足目前系统处理需要的同时，业已预留了足够的处理能力，如今后的系统扩展到较大规模，还可通过升级CPU及内存的方式保证系统的处理能力及用户的投资。4.5.1.4无线通信网络信号中断的处理对于系统在运行当中所发生的通信中断问题，根据引起通信中断的原因不同，从下面几个方面进行阐述：u 由城市范围内的局部盲区和热岛所造成的通信中断：由于网络建设的原因，在目前所广泛使用的基于移动应用的无线通信网络，都不可避免的会存在某些网络所覆盖不到的区域，也称为“盲区”，同时也会产生在某些区域内由于话务量增加而造成话务量溢出的热岛。在盲区和热岛内，会使车载终端与监控中心之间的无线通信中断。u 由于边远郊区无网络信号所造成的通信中断：对于边远郊区，由于网络建设的滞后，会存在一些无网络信号的区域，相对于城市中的盲区，这些区域范围较大，车辆与监控中心之间的通信中断时间也较长。通过上述所分析的通信中断的原因，可以看出，无论是城市内部还是边远郊区，都会存在网络所覆盖不到的区域。由于无线通信的特殊性，无法采取功率补偿和天线放大等物理手段解决盲区的信号中断，从应用的角度着手，根据系统中对无线通信数据的不同应用，采用不同的解决方法：u 在应用软件的GPS定位模块中根据相应的算法进行轨迹补偿：此方法适用与城市范围内的小规模、短时间的通信中断。u 在设计车载数据终端时，加大数据的存储模块，使其能储存15天的有效数据：此方法适用于经常往返边远郊区的车辆，待其返回总站时再将数据全部上传至监控中心。5. SPA CMS Lite介绍5.1概述SPA(Surveillance、Position and Alarm )是集视频监控,GPS定位和报警功能于一体的集中管理软件。采用模块化设计。5.2系统架构5.2.1 物理架构5.2.1.1转发服务器流媒体服务器根据存放在数据库中的信息，动态配置前端子系统的视频信号和流媒体服务器的输入连接以及客户端子系统和流媒体服务器的输出连接，处理来自客户端应用子系统的录像命令以及定时报警录像，通知存储子系统。5.2.1.2 报警服务器报警服务器负责报警的接收，处理和转发服务，可智能联动系统中的各个功能模块，实现告警业务的流程作业处理。报警服务器接收到报警，可根据告报警的级别、类型、时间、地理位置等关键信息，综合GIS信息，分发给车辆所在辖区的监控中心。告警服务器还能够接收车载设备的故障报警，协助平台管理人员对设备进行日常维护。5.2.1.3 平台管理服务器平台管理服务器，是整个系统的核心管理软件，为用户提供认证/授权服务，提供单点登录、集中权限管理服务。负责对整个系统的机构、人员、角色、前端设备、远程报警设备、各种中间应用服务器（存储服务器、前端接入服务器、客户端服务器、流媒体服务器、报警服务器）的集中配置管理、前端设备参数的配置、报警策略的指定、报警关联管理、后台任务制定并执行等。5.2.1.4 前端接入服务器前端接入服务器负责接入前端设备（DVR）的控制信号。服务器可对前端设备进行分组方式的集中管理，既可以向前端设备转发后台管理服务器发送的控制请求（如云台控制，参数配置，注册注销等服务），也可以向后台服务器转发前端设备的报警、状态等下行信息。服务器软件是基于面向接口的开发方法，采用插件式部署，为平台中的任意服务模块提供了可重用接口。5.2.1.5 客户端接入服务器客户端应用服务器用以处理客户端的接入。客户端应用服务器分为七个模块：注册、报警分发、前端控制、分发控制、存储控制、客户端查询及控制、平台控制模块。客户端通过客户端应用服务器进行平台操作，其中包括登录退出平台、对前端子系统、分发子系统和存储子系统进行控制和查询、接收和发送告警信息、获取数据库中的数据等。5.2.1.6 定位接入服务器GPS接入服务器接收前端接入服务器转发的车辆定位信息，直接获取数据，写入数据库，为业务分析提供基础数据，同时为GIS服务器提供数据来源。GPS接入服务器负责前端设备的接入和数据的转发，实时与GIS服务器（Google Map 服务器）作交互。5.2.1.7 存储服务器(待开发)在系统中，前端产生报警系统会自动记录产生报警设备的图像信息，供日后的查找和取证之用，另外根据实际的需要，监控中心对前端设备的部分数据比较感兴趣，需要支持永久性的保留，平台服务器从前端设备获取录像信息，并进行统一集中存储。5.3系统功能5.3.1 服务器功能5.3.1.1接入服务功能管理前端车载信息终端和后端监控客户端、调度客户端的接入和注册。实现视频图像、车辆定位、报警信息等的接入，并可接受中心往下的控制命令，比如车辆点名等。在接入服务层还需完成图像、图片保存和检索引擎，空间数据处理引擎及数据交换处理逻辑。车载视频服务器拨号连通无线网络后首先与平台对接，服务平台在认证之后保持设备的连接状态，等待设备前端发送的信息和中心的操作指令。前端接入管理由前端接入管理服务负责，主要功能是提供与车载系统的通讯接口，和负责系统的接入以及转发后台系统发送过来的控制查询信令，可分别接入和转发监控业务的数据流和调度业务数据流。站点注册服务器、移动视频网关、GIS服务器同组成基础平台。1) 设备注册业务：车载视频服务器可通过注册服务器平台注册和认证。注册信息定时刷新，包括视频服务器的状态、GPS位置等情况。2) 报警转发业务：车载系统报警只发送到中心，移动监控车、各分局、移动终端、工作站只能接收平台转发的报警信息，报警信息分级，中心按不同的报警级别转发到对应的事件处理单位。3) 控制信息转发业务：车载系统可以接收控制信息，控制信息并不是从控制端直接发送到车载设备，而是要通过中心进行转发，这个转发通过对应的应用服务器来完成。控制信息包括报警取消等。4) 配置管理业务：中心可以控制系统中所有车载视频服务器，整个系统通过平台的中心管理服务器来完成此项任务。参数配置包括图像参数设置，音频参数、流量控制，报警设置，资源设置等。5.3.1.2设备监测功能视频服务器可检测车载其他设备的异常状态，如视频信号丢失、GPS异常等，视频服务器通过平台将这些故障信息发送到中心数据库登记，并可提醒值班人员及时处理。5.3.1.3报警处理报警发生后通过电子地图和实时的视频图像跟踪并显示报警车辆的位置和车内情况，根据警情的严重程度启动对应的处警流程。当发生报警后，平台与车载广播形成对讲系统，中心能与车辆有关人员进行对讲，并把报警图像上传到中心存储服务器。5.3.1.4设备资源管理系统内所有的前端设备资源和大部分的中心设备资源都是通过中心管理平台进行管理。5.3.1.5全网设备管理和监控平台可以管理整个系统中的视频服务器，并用树形结构展示，方便用户学习掌握。1) 通电后在40秒以内所有设备所有自动注册到联网管理服务器。2) 中心管理服务器对注册的车载视频服务器进行管理，包含连线检测、断线重联、状态报告等。监控联网服务器监测到某台拨号上网的车载终端更新IP 地址后，自动通告联机的客户端。3) 通过网络搜索，系统获得注册的监控设备。4) 监控设备发送心跳包向联网服务器报告自己的联机状态。5) 监控终端 3 秒从数据库服务器中对当前编组的设备状态表进行查询。5.3.1.6用户接入管理1) 用户注册认证，权限管理系统要求用户输入用户名、密码，中心管理服务器对用户进行统一的认证，验证通过后根据用户所拥有的权限进行授权。2) 设备信息转发用户可从平台系统获取相应权限内所管辖的所有监控设备的列表，并可随时查询设备的状态信息。3) 报警信息转发平台可以将车辆发生的报警信息在毫秒时间内转发给对应的单位和人，保证处警及时。4) 配置管理转发用户在相应权限内可通过接入管理服务器对前端监控设备的配置参数进行查询和修改。参数配置包括资源控制、图像参数配置、报警配置，设备配置等。5.3.1.7其它功能1) 设备检测提供设备的自动检测功能，如设备自身故障、视频丢失等，中心可及时得到这些信息。2) 车辆管理管理中心提供对车辆、驾驶员等信息的录入、查询、编辑功能，可按单车或分类查询方式进行查询，亦可以组合查询条件进行查询。可按单车或分类查询方式，结合时间、时间段、车队、车型等查询条件进行查询。3) 用户认证多级用户密码，确保用户信息的安全。4) 管理功能监控指挥中心监控并管理整个系统的运行状态，管理系统的用户及其权限，发布系统资源消息，存储视频文件，支持文件打包检索、回放和系统的日志管理等。5.3.2 客户端功能5.3.2.1 实时监控1) 图像、声音传输。中心可随时浏览所有车辆上摄像机的实时图像，正常通讯时图像的质量达到CIF。根据需要可选择同时传输声音。2) 跟踪监控。跟踪特定车辆进行实时监控。3) 选择监控。以任意选择特定的一路或多路车辆进行监控。4) 轮循监控。对车辆分组，周期性的对各个车辆组进行轮流监控。5) 分屏显示。监控终端在浏览图像的过程中，图像信号在指定的监视器上进行固定或时序显示，分屏显示，也可以进行图像混合、画面分割、字幕叠加等处理。6) 显示车辆实时信息。对营运车辆的运行情况进行全面、实时、直观监控。5.3.2.2 GPS定位监控1) 实时车辆轨迹监控通过定位功能，实时的在电子地图上监控车辆的运行轨迹，并可获得车辆的向管理中心报告。其中平台通过GPS获得车辆的位置和行驶数据信息速度、坐标、时间、方向、设备故障等信息，在地图上直观显示出来。2) 快速查车管理员根据选择车辆编号或车辆车牌号等条件查询车辆位置，也可以在车辆列表中直接点击，系统会将电子地图自动切换到车辆所在的地图位置上，并用图标提示。3) 速度查询管理员可以在电脑上查询正在行驶中的车辆的速度，并可以预设车辆的限制时速，超过预设时速监控界面就会自动报警。4) 数据保存（待开发）GPS定位平台实时的将所有车辆的位置信息自动生成数据文件保存在硬盘中，也可以供客户端从服务器下载。5) 历史轨迹查询（待开发）查询设备所经过的历史轨迹点，通过与地图的结合能够直观的反映车辆在某个历史时间段内的行驶轨迹。5.4系统性能转发性能：支持并发200路视频（每路低于500Kbps）转发延迟：0.5s6. 系统优势6.1 前端系统特点6.1.1可靠性好本车载监控系统采用在电源，文件系统和结构设计方面多项成熟技术，并充分考虑车载环境的特点，并且经过了长时间批量的验证，产品具有高可靠性。6.1.2 可扩展性高本车载监控系统选用的车载录像设备，具有支持内置GPS，3G或WiFi等模块，可扩展性好6.1.3 性价比高本车载监控系统采用高效芯片，录像分辨率支持最高4路CIF录像，提高了系统的性价比。6.2 平台特点6.2.1 支持动态负载均衡中心服务器会根据在线设备情况，动态分配流转发服务器的负载，提高系统稳定性。6.2.2 支持分布式中心服务器管理多台转发服务器，当系统扩容时，只需要增加转发服务器。7. 主要设备技术参数7.1 H3系列车载硬盘录像机技术参数型 号 H3-01DH3-02DH3-04C视频输入 1路2路4路视频输入参数 航空头，电平：1.0Vp-p，75欧 视频输出 1路 视频输出参数 航空头，1.0Vp-p，75欧 编码算法H.264实时监视 图像分辨率 D1分辨率(PAL：704576，NTSC：704480)双码流-主码流总资源25FPS D150FPSD1100FPS CIF双码流-从码流总资源25FPS CIF50FPSCIF100FPSCIF录像分辨率 D1D1CIF双码流网传支持独立网传码流D1(H3-01D/02D)，CIF或QCIF回放视频帧率 PAL：125帧/秒 ，NTSC：130帧/秒 录像码率 16K2M可调，也