政企车辆GPS视频监控管理解决2015

1、车辆GPS视频监控管理系统技术方案目录第一章 需求分析3第二章 系统概述4第三章 系统总控中心10第四章 系统功能13第五章 终端概述21第一章 需求分析随着中国经济飞速发展，人口日益膨胀，人群流动性越来越大，出行人数持续增长，车流量的不断增长。这一问题无论在发达国家还是发展中国家，都日益突出。当前我国道路交通安全形势十分严峻，每年的道路交通事故、特大交通事故都频频发生，其中由于车辆超载、超速等引起的事故占了很大的比重，为此交通管理部门加大了执法力度、投入了更多的警力进行治理。道路安全、车辆管理、车辆安防事关企业经济效益、资源利用和个人的生命财产安全、群众的生命健康，事关人民群众家庭幸福和和谐

2、稳定，但无止境地修建道路已经不能有效得解决问题。提高道路交通管理水平，加强安全生产管理工作，最大限度地控制各类安全隐患，杜绝各类事故的发生解决道路交通矛盾降低事故率的有效措施。 “车辆GPS智能管理系统”是针对各种车辆的用车成本、用车效率、杜绝“三超”以保证行车安全并结合绩效考核等管理需求提出的整体解决方案，系统配合自主研发的 GPS视频终端系列智能车载终端，实现对车辆的综合管理。 1.1企业车辆管理问题由于中、企业的业务覆盖面积比较大，车辆较多，车辆的分配和调度传统方法完全由人工操作，难以做到安排的合理性和调度的高效率。在一些特殊的时候，如春运、车辆抛锚等，依靠人工调度车辆的手段更加不能满足

3、即时的要求。因此建立GPS监控系统，利用系统中线路站点编制，排班和车辆车次安排、即时调度等功能，增强调度的智能化和科学化，能够成为提高企业排线、排班、应急安排能力的重要手段。1.2个人车辆安全问题一般来说，车辆安全主要是指车辆的防盗防劫以及行驶安全。因此建立GPS车辆监控系统，借助于车载终端实时视频监控、实时指引、安全报警、报警求助等功能，可以有效的防止车辆安全意外的发生。对于个人车辆的防盗防劫具有重要意义。1.3行驶安全问题  通过GPS监控中心的车辆信息管理、车辆运行轨迹、实时视频监控、车载录像采证，配合黑匣子的行驶轨迹记录，实时的了解司机的不规范行为，并可以即时的与司

4、机进行沟通，予以矫正，做到实时监督，大大避免了违规行为的出现，实时录像结合3G实时视频都将为在道路行驶安全方面有效的证据。1.4辅助决策   对于公路运输公司而言，对企业运营数据的完善的统计能力，是公司科学管理和科学决策的重要辅助依据。传统的手工统计，效率低、准确度差，而且资料涵盖范围、涵盖深度有限。使用GPS系统的报表统计功能，依靠黑匣子丰富的车辆行驶数据，可以方便的对总里程、分段历程、平均车速、分段车速、事故疑点等进行统计，在配合GPS系统的车辆管理功能，结合月油耗、班次统计、月营收统计、轮胎使用、车辆使用率等等，综合分析，可以大大的提高公路客运企业的决策管理

5、水平。第二章 系统概述2.1 设计原则系统遵循以下设计原则：（1） 经济高效性。技术方案设计充分考虑市场经济原则，既有利于车辆的安全方便管理，又有利于降低系统投资成本，特别是运营成本，能够充分考虑总控中心的市场化经营模式。（2） 系统的开放性。系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，并支持二次开发，如对于大型的车队公司可以建立自己的分控中心；（3） 系统计算机网络可适应将来广域网的扩展。车辆通信终端智能化多接口结构，适应GPS、报警等业务发展需要；（4） 系统的继承性。最大限度利用原有部分设备，充分利用已有硬件设备和网络资源；（5） 系统的可扩展性。对系统终期容量及网络发展设想

6、进行方案设计，实现平滑扩容。采用智能接口技术，能够满足将来系统向4G等不同无线通信系统平台的平滑过渡，建立一个跨平台的网控中心。对于不同的通信平台，只需要在总控制中心分别设置一台前置设备进行数据交换即可实现连接。降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护、升级的效率。（6） 系统安全性。在互联网络中，防止非法用户享受服务，防止计算机病毒的入侵，总体方案中提出了对车辆智能调度系统的闭环检测及网管方案。实现对整个网络的实时监控。软件设计及数据调度中采用纠错冗余技术，保证系统安全及准确性。（7） 系统经济性。在技术方案中，在性价比最好的情况下尽量做到最低成本。在考虑终端设备价格同时，还考虑了通讯

7、系统运营费用。（8） 系统高可靠稳定性。为保证系统能良好运作，在满足各项功能的同时，车载设备、总监控中心软硬件等有很高的稳定性和数据的安全和可靠性，充分考虑了通信条件对本系统的支持状况。2.2 总体方案设计2.2.1 系统网络结构整套系统主要由监控中心、GPS监控工作站、GPS智能车载终端等组成。监控中心是整个系统的总控制中心，GPS监控工作站实现对客运车辆的管理。单位是否建立GPS监控工作站是可选的，如果建立GPS监控工作站，其结构也可以根据实际情况进行调整。GPS智能车载终端与监控中心之间通过GPRS/CDMA/3G网络进行通讯。监控中心与监控工作站之间可通过Internet或局域网实现数

8、据通讯。系统方案图如下所示：2.2.2 监控中心监控中心是整个系统的控制中心，它通过DDN专线接入，与各GPS监控工作站、GPS智能车载定位终端进行通讯。监控中心可以控制本系统中任何注册的车辆，可以控制各监控工作站的权限等。监控中心提供整个系统唯一对外的通信接口（通信服务器），GSM/GPRS接入网关等。监控中心拥有整个系统唯一的数据中心，统一管理整个系统的注册车辆，管理系统之间的漫游车辆。它是一个由数据库服务器、通讯服务器等组成的网络系统。在本系统内能够实现数据共享、远程联网、系统增容、系统备份等功能。1）数据库服务器：计算机网络平台为Windows server 2008，数据库采用SQL

9、 SERVER 2008，使通讯服务器、监控工作站等通过网络对各自管理的数据信息进行集中存储管理。对数据的集中管理不仅提高系统的安全性，而且也增强了系统的可扩展性和可维护性。2）通讯服务器：通讯服务器是监控工作站和GPS智能车载终端通讯的中介，监控终端的命令通过它向指定的车载智能终端发送，而车载智能终端返回的信息通过通讯服务器的转发到达相应的监控终端。用户监控工作端是系统的接收和处理车辆信息的工作终端，负责处理系统中出现超速、越界等情况下的处理工作。与通信服务器通过TCP/IP协议进行数据交互，每台终端负责处理各自管理范围内的车辆。其主要界面和功能如下：l 定位监控：能够根据授权对任意车辆进行

10、实时定位监控。l 车辆遥控：可向所监控车辆发送监控命令、监听命令等。l 数据存储：中心对所有车辆信息、行驶轨迹进行保存。l 对整个网络的管理：包括配置、性能、安全、故障、计费等。对系统所有时间有详细记录，对重要数据有备份机制。l 对产生报警、超速、紧急求助及可能存在违规行驶的车辆等进行实时视频的监控。2.2.3 系统管理结构该系统采用四层网络结构。包括总控中心、分控(专控)中心、一级用户中心、二级用户中心。上级中心有控制自己对应的下级中心的车辆的权限。其网络结构如下图：系统总体结构图总控中心是整个系统的控制中心，总控中心可以控制本系统中任何中心注册的车辆，可以控制各县市分控中心的权限等。总控中

11、心提供整个系统唯一对外的通信接口（通信服务器），连接GPRS/CDMA/3G接入网关等。总控中心拥有整个系统唯一的数据库，统一管理整个系统的注册车辆，管理系统之间的所有车辆。分控中心由分控客户端构成，分控中心在权限上低于总控中心，总控中心可以控制入网的所有车辆，分控中心只能控制所属分控中心的车辆。在系统管理方面分控中心是对其分控设备和权限进行管理。用户中心适用于单位用户，可以组建成自己集团内部的虚拟网络，该中心主要设备是操作终端。2.4核心基础软件选择2.4.1 操作系统选择数据库服务器和各种处理服务器选择WINDOWS SERVER 2008操作系统，客户端选用的是形象直观、操作方便、广为流

12、行的Windows 7操作系统。2.4.2 数据库选择数据处理与网管服务器等选用SQL SERVER作为主数据库。该数据库支持分布式管理、数据同步、数据仓库等技术，能够多线程同步存取记录，业界得到广泛应用。2.4.3 GIS软件选择实现具有GPS定位功能的监控终端必须采用桌面地图化软件,这点无需论述。在桌面地图化领域，国内外都有不少产品，但MapInfo 公司产品独占鳌头，其在世界范围市场占有率达到50%左右。选用MapInfo公司的领衔产品MapInfo MapX 5.0作为地图开发构件，该软件是通用ActiveX控件，支持各种开发语言，功能强大。 第三章 系统总控中心3.1总控中心网络结构

13、总控中心是整个系统的控制中心，总控中心可以控制本系统中任何中心注册的车辆，可以控制各分控中心的权限等。总控中心提供整个系统唯一对外的通信接口（通信服务器），GPRS接入网关等。总控中心拥有整个系统唯一的数据中心，统一管理整个系统的注册车辆。如下图：总控中心从功能上划分，可以划分为4个主要组成部分：通信系统、数据库管理子系统、终端操作平台、客户接入系统，另外，此系统已经包括了实时视频监控功能。终端服务器负责整个系统与车载设备的通信，直接与车载终端通过GPRS/CDMA/3G使用TCP/IP进行通信。只要系统具备一个互联网IP地址即可，目前整个GPRS/CDMA/3G网络支持从GPRS/CDMA/

14、3G终端与互联网的通信，此种方式接入比较简单。数据库管理部分是系统数据库的核心管理部分，并负责总控制中心整个系统的接入和维护。客户端和互联网接入部分是总控制中心对子级控制中心的唯一接口，分控中心通过互联网网关转发到总控制中心的数据，这样把总控制中心内网的设备与分控等其它系统设备有效的隔离，保证了总控制中心运行的稳定性。总控中心中通信子系统、数据库管理子系统与分控互联网接入部分的设备建议设在专用机房内，与操作平台分开，设专人管理。终端平台可设在监控大厅内，可完成系统日常的一般车载设备管理和监控控制操作。第四章 系统分控/用户中心3.2分管中心各分管中心由GPS监控客户端与视频监控客户端组成，更多

15、的是使用在分公司或车队上。分控中心是分公司或车队监控、调度车辆的分中心。分控中心可根据需要接入用户中心，用户分中心可以控制所属用户分组的车辆，对其进行监控、调度、信息发布等控制。分控中心的权限控制在总控中心，总控中心可以控制其可监控的车辆数目、车牌号和连接权限。接入分控中心的车辆管理权限由分控中心控制。分控中心在权限上低于总控中心，总控中心可以控制入网的所有车辆，分控中心只能控制所属分控中心的车辆。在系统管理方面分控中心是对其分控设备和权限进行管理。分控中心结构图如下所示：3.3行业管理中心行业管理中心，主要是针对现在行业管理部门想对所管辖的车辆有详细定位信息及资料信息，中心把相关信息转送到行

16、业管理部门。可以实时或事后查询出车辆的所有静态信息（车主、车牌号、车型、车辆颜色）和动态信息（经度、纬度、速度、方向），也可以查询事件记录（监控、报警、调度、监听）。行业管理中心在功能上类似分控中心，但级别比较高。 根据需要，我们也预留接口，可以把相关信息转发给行业管理部门现有的其他系统，实现无缝连接。第四章 系统功能4.1 管理功能管理功能指使用本系统进行运营时需要具有的整个网络的管理功能。 权限管理权限管理分级别进行管理，主要体现在操作员级别上。操作员对应于一个总控中心和分控中心，只有总控和分控中心可以增加、删除操作员，配置操作员的权限。操作员按分组进行管理，各中心设一个总控组，该组的操作

17、员可以操作该中心的所有操作（系统管理员可以控制）。安全管理系统安全性：各设备使用前必须在网管服务器添加设备，使用时向上层设备登陆，而各设备登陆请求由网管服务器统一处理，这样可以阻止非法设备进入系统。中心终端设备使用时，必须使用序列号，序列号由总控中心统一分配。序列号采用先进的加密算法得出，可以标示该序列号允许使用的中心、设备类型等。客户端密码，当操作员要操作车辆时，需要输入密码登录客户端。4.2 地理信息功能地图的基本操作包括：地图放大、地图缩小、地图选中、地图移动、测距等。地理信息查询：点选择、圈选择、矩形选择、精确查询地物、模糊查询地物等。4.3 位置查询车载设备通过GPS模块接收卫星信息

18、，可以提供实时的车辆位置信息。该信息通过无线通信（CDMA/GPRS）手段传回控制中心后在电子地图上显示出来，可以确定车辆的地理位置,可以对车辆进行有效地监管。4.4 车辆监控控制中心可以通过监控终端选择监控单车或按特定条件组合的多车，命令发送到车载设备后，车载设备发送自身的位置信息回控制中心。控制中心监控车辆时可以选择指定车载设备按一定时间间隔或按一定位置间隔发送位置信息回中心。控制中心在电子地图上显示车辆位置，并可显示车辆行使的轨迹路线。多个中心可以同时监控一辆车。中心主动监控车辆，可以根据需要选择：监控时间、车辆回传数据时间间隔、距离间隔、压缩数据回传。4.5 实时定位控制中心可以选择配

19、置车载设备，使其满足特定条件时车载终端主动上报位置数据。可设定的条件包括：指定时间、指定时间间隔、指定位置（可选择进入该位置或离开该位置上报数据）、指定距离间隔等发送位置信息到控制中心。对于指定时间回报数据是保存在网管数据库，监控终端可以查询。对于指定位置回报数据是直接送到监控终端。4.6 远程控制总控中心和相应的分控中心（注册地分控中心或漫游地分控中心）在收到报警信息，经过特权用户认证后，可以选择对车辆进行远程控制，包括开启油路和关闭油路。4.7 车辆调度车辆调度包括车辆指示、信息发布、信息下载、修改标题、等。车辆指示指需要移动台应答的调度信息，可以设置成移动台自动应答或司乘人员按键应答，也

20、可以设置是否需要司乘人员输入简单的回应信息。信息发布指中心可以发布一些广告、气象等信息。信息下载指下发到移动台后，司乘人员可以用来上发的信息，用于司乘人员主动与中心联系时使用的。修改标题指修改调度终端显示出来的标题。总控中心和各分控中心都具有车辆调度的功能。各控制中心可以采用单车调度、分组调度、分控调度的形式下发调度信息。各中心还具有区域调度的功能。当只需要对一定范围内的车辆进行调度的时候，可以先在地图上设定好需要调度的范围，然后再发送调度信息，那么只有这个范围内的车辆可以收到调度信息。4.8 车辆轨迹数据保存、回放控制中心保存车辆的所有监控和报警数据，可以选择在任意时间查询任意车辆的轨迹回放

21、数据。轨迹回放时可以选择回放速度，回放时间，是否显示轨迹等。车载设备保存一定时间的黑匣子数据，中心可以选择查询保存在车载设备的数据。上图为轨迹回放的操作界面上图为轨迹回放过程4.9 车辆里程统计车台可以保存从车台上电开始的累计里程，中心可根据需要查询车台上存储的累计里程；中心也可根据需要清除车台上存储的里程数据。车台记录驾驶员身份编码、上车时间（从车钥匙插入开始计时），下车时间（车钥匙拔出），并统计这一期间行驶的里程，中心可以根据驾驶员身份编码和时间段查询相关里程信息。车台保存最近360h内的车辆累计行驶里程，中心可无线查询；车台保存最近2个日历天内车辆累计行驶里程，中心可无线查询。4.10驾

22、驶员身份记录功能由中心根据需要对每个车台设置一组驾驶员身份。每个驾驶员身份由1个7位阿拉伯数字作为驾驶员代号和1个字节的驾驶员身份编码组成。当车钥匙插上并启动车辆后，车台通过调度终端提醒驾驶员输入驾驶员身份代码，如超过2分钟未输入合法的驾驶员身份代码，则车台视为非法发动车辆，并将该信息当作报警传往中心。如果中心未对车台设置驾驶员身份，则表示无需车台对驾驶员的身份进行确认和记录，相应的也没有非法发动车辆报警和驾驶员身份确认的提示。4.11连续行驶时间记录车台保存最近2个日历天内所有驾驶员连续驾驶时间超过3个小时的所有数据记录，记录的内容包括有：驾驶员身份编码、起始时间、终止时间、行驶里程；中心自

23、动采集最近2个日历天内连续驾驶时间超过3个小时的数据记录；中心可以设定一个疲劳行驶时间，一旦某个驾驶员连续行驶时间超过设定的疲劳行驶时间，则车台将驾驶员的身份编码以及位置信息传往中心；如果中心未对车台设置驾驶员身份，则表示无需车台对驾驶员的身份进行确认和记录，相应的也没有连续行驶时间记录。4.12视频录像设备可支持1-4路音视频实时录像，可以分别用来监视司机的操作及上下车人员的情况。通过GPS模块，实现实时车辆所在经纬度和录像的叠加，记录当前车速等。图11 录像示意图视频录像的存储介质为SD卡，目前使用SD卡最大容量为32G，完全可以满足客户存储需求。SD卡存储较硬盘存储的优点有：（1）稳定性

24、能好。在车辆移动颠簸的复杂环境中，SD卡以数字格式存储数据，较之硬盘的机械式存取方式更防震，更稳定。（2）易维护。在调取视频录像和更换存储介质等工作时，SD卡较硬盘更容易实现。（3）体积小。SD卡体积较硬盘小，因此在相同集成度的情况下，选用SD卡为存储介质的设备体积更小。（4）低能耗。SD卡存取方式较硬盘存取更省电，发热量也小。客户可在车上通过车载屏幕观看录像，也可取下设备内的SD卡在电脑中通过我公司开发的视频播放软件查看视频录像。4.13实时视频利用目前较先进的3G网络，实时传输视频，客户通过该视频准确直观地了解车内情况。最多支持四路摄像头，用户根据需要选择安装几路，并通过切换通道查看实时视

25、频。4.14车辆报警 防劫报警驾驶员按住防劫报警开关2秒以上，车台视为抢劫报警。 超速报警中心可以设置车辆的最高行驶速度，当超过该速度时，车载设备会向中心发送超速报警，中心可以就可以警示司机减速慢行。 线路报警中心可以设置车辆的行驶线路，当超出面状的线路时时，中心发出超线路报警，中心可以就可以警示司机不要随意行使。 越区域报警中心可以设定多个不规则区域（200个信息点）和报警进出属性，当车辆进出设定的区域范围时，车台以30秒的时间间隔往中心发送区域报警信息，共报6次。条件定位业务范围定位：中心可设置多个矩形区域和报警进出属性，当车辆违规进出范围时，上发信息到中心。 规定时间段外行驶报警中心可以

26、设置一组车辆行驶的时间段，如车台检测到车辆在这些时间段外行驶，则每隔1分钟往中心发送1次行驶报警，共报3次。如果中心未设置这些时间段，则无此报警。 非法发动车辆报警驾驶员在插入车钥匙后未能在规定的时间内（2分钟）输入合法的驾驶员身份（在调度屏上），则车台发送非法发动车辆报警信息到中心。 断电报警如主电源被切断时间持续10秒以上，则视为断电报警。如发生断电报警，则车台每隔1分钟往中心上传1次断电报警，共报3次。4.15事故疑点查询具备远程调用车辆行驶记录相关信息的功能，并能够对车辆行驶记录信息保存、查询、统计、分析和打印4.16数据存储针对车辆定位监控、信息调度、视频抓拍等一系列数据可在服务器上

27、长期存储，存储时间在2年以上。第五章 终端概述公司开发的GPS视频车载终端是以获得国家软件著作权登记证书的“无线数传终端应用平台”为基础，结合了无线通信、GPS定位、语音处理和视频图像处理等多种技术,利用公共GPRS/CDMA/3G无线数字移动通信网络。GPS视频车载终端是公司专门针对客运、出租、押运、执法等车辆成功研制开发的具有自主知识产权高科技GPS车载产品。该产品严格按照ISO9001和工业级标准设计、生产制造要求进行生产，各项性能指标均处于国内领先水平。该终端结合了GPS全球定位技术、车载DVR录像系统、/GPRS/CDMA/3G通信技术，采用工业级设计，具有定位、通信以及强大的数据处

28、理能力，安装方便。 5.1 技术参数设备参数l 工作电压：直流9-40V，自带异常脉冲过滤、过压保护、过流保护确保在各种不同的车型上工作正常。l 物理尺寸：205×153×48mml 工作温度：-30ºC+75ºCl 存储温度：-40ºC+85ºCl 工作电流：最大工作电流不大于2A（直流24V，不含外置LED文字屏及摄像头；可由电门开关控制车载设备及配套设备的工作状态，避免长期放电导致车辆电池老化损坏。）l 工作湿度：095；GPS参数卫星接收通道：50通道； 跟踪灵敏度：>-160dBm； 水平定位精度：不大于 15m，高程

29、定位精度不大于 30m，速度定位精度：不大于 2m/s；差分定位精度（可选）：1m5m； 最小位置更新率为 1Hz； 热启动：实现捕获时间小于10s。视频图像参数l 图像压缩格式：JPEG标准l 图像解析度：352x288/320x240/176x144l 视频输入：4路/BNCl 音频输入：2路l 视频输出：1路/BNCl CIF与D1可选分辨率5.2 功能介绍通用功能GPS定位、跟踪、文字信息调度、盲区补传、各类求助信息、图像抓拍及自检功能等。报警功能手动紧急报警、进出区域报警、超速报警、偏离线路报警、疲劳驾驶告警、断电告警、电瓶欠压报警、停车超时提醒等。黑匣子和行驶状态数据可实时存储大量记录（容量不少于20000条），即使故障或掉电也不丢失。记录内容包括：时间、经纬度、速度、距离、方向、高度、星数等。以1分钟的采样间隔，终端可保存不少于360个小时的黑匣子和行驶状态数据。行车记录仪功能终端应具有GB/T 19056所要求的汽车行驶记录功能，并支持行驶记录数据的实时上传、条件检索上传和数据接口导出功能。快速采集存储数据接口可选择提供USB接口，便于现场快速采集所有存储在车载终端内的存储数据。开关门检测车载终端本身具有还有6个IO口，可以检测车门开关。分段限速及区域限速功能超速自动报警，要求可设置