便携式监控系统方案.docx
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便携式监控系统方案
便携式监控系统方案
第一章系统概述
目前，公检法、抢修、环保、保险定损等行业对移动监控都有各自需求，传统监控设备无法满足相应需求。
数码相机、DV等设备虽然能在一定程度上实现移动记录、现场取证的工作，却无法实现数据的实时上传。
最为关键的是，普通数码相机、DV拍摄的照片和录像没有经过加密处理，极易篡改，难以作为定罪量刑的依据。
只有将无限传输、数据加密与传统安防设备特性相结合，才能满足公检法等部门对于移动监控的需求。
随着3G技术的发展与应用，无线网络的带宽得到了大幅提升，高质量的视频图像传输变为了可能。
在这种背景下，我公司基于多年的安防行业沉淀，结合3G与加密技术，推出便携式监控系统。
该系统还可以与我公司自主研发的“E家”大型综合监控平台实现对接，为用户提供更加丰富的特色功能。
整套系统基本功能如下：
视音频数据编解码
采用当前世界主流的视音频编解码技术，将采集到的模拟视音频数据进行高效率数字编码，编码方式灵活，网络适应性强。
录像存储
取证主机对采集的视音频信号实时硬件同步压缩后进行本地TF卡存储，可供事件回放、数据备份、数据上传等需求。
本地显示
系统自带液晶屏显示本地预览、事件回放、系统操作、系统设置、系统信息及操作帮助的画面。
AES数据加密（可选）
客户如有特殊需求，可为系统增加AES数据加密功能。
经过加密处理的数据必须使用海康提供的专用播放器，输入密钥之后才能正常解码。
该功能保证了数据的安全性，有效防范恶意篡改。
短信
监控中心可以将编写好的文字以短信形式发送到单兵设备上，并在液晶显示屏上显示。
同时，单兵设备可将预先设置好的信息通过短信回复给监控中心。
GPS定位
系统配备GPS定位模块，并可以将接收到的卫星信号实时传输到监控中心，并可在平台软件的数字地图上显示设备当前所处的地理位置。
同时，单兵设备支持全球24个时区的GPS卫星校时功能，可每5分钟自动进行一次卫星校时，保证取证时间的精确。
可以读取数码相机、DV的数据
可以通过USB接口与数码相机、DV等数码产品进行对接，并读取其中的数据。
摄像机可选
用户可根据不同的环境选择不同的摄像机，以便满足各行业的不同需求。
多种供电、充电模式
单兵监控设备支持内置锂电供电。
同时可以选择外接电源模式为系统供电，保证系统长时间运行。
根据客户不同需求，系统还可以提供普通线充和车充转接器。
让客户在外出时也能方便地给系统充电。
数字水印
采用数字水印（Watermark）技术，在对取证资料进行编码的过程中加入隐藏标记，可防止取证录像资料被恶意篡改，保证证据材料的安全性和可信度。
存储管理
系统内置TF记忆卡，系统可以按照时间、事件编号等方式将视频文件和图片存储到TF卡上。
所有存储的数据都可以通过USB接口拷贝到个人电脑上。
无线网传
系统可支持基于移动网络运营商的3G（WCDMA/CDMA2000/TD-CDMA等）网络或者WLAN（无线局域网）传输视音频信号等各种数据信息。
远程监控
后台管理指挥中心通过无线网络，可以在管理平台和远程监控客户端上对单兵设备进行远程预览、设备上下线以及下载录像资料等操作。
第二章系统设计
2.1需求分析
根据移动监控的工作需求，便携式监控系统的设计着重关注以下几个方面：
一、取证证据链要完整可靠
针对公检法应用，系统能够提供执法人员完整并且可靠的证据链，以便在当事人对执法机关的执法决定不服时提供准确、清晰、合法的违章证据。
证据链需具备以下特点：
1．能准确记录执法事件发生的时间等基本信息，还可通过GPS与监控中心的配合记录地址信息；
2、能同时客观公正的记录事件整体行为过程和事件关键点；
3．取证资料在编码存储时已经被加密，任何人不能随意篡改录像资料。
二、数据的存储和调用要方便
便携式监控系统的取证数据是直接存储在内置的TF卡中的，存储的容量最终还是有限的，而在运行过程中，很多数据是需要长时间保存甚至归档整理的。
因此单兵系统将数据在设备内稳定存储后，还要保证可以很方便的导出到后台数据库中心进行校对和归档整理，以便日后随时核对和调用。
三、设备工作时间要足够长
移动监控系统的工作方式决定了它只能依靠电池供电。
这种情况下设备的待机时间就成为一个重要指标。
除了电池更换方便外，系统能否外接大容量电池，是否支持车充都可能影响到用户的使用。
另外，系统的本身的设计功耗，使用中是否有节能设置也和设备的待机时间密切相关。
四、满足多种环境的使用需求
用户在使用移动监控设备时，根据实际应用环境的不同，会有不同的需求。
有些场景下用户希望摄像机能够便于隐藏；有些场景下又希望可以足够醒目，起到威慑作用。
单一的设备配置显然无法满足所有的客户需求，监控系统应该依照不同的使用场景提供不同的系统配置。
五、系统有较强的可操作性
移动执法、取证、抢修过程中遇到的很多事件都具有突发性和瞬时性，对目标事件的信息采集必须做到快速有效。
目前市场上的很多移动取证系统功能简单、操作性不强，系统也不够稳定，往往在事件发生时来不及采集到有用证据。
因此一套优秀的便携式监控系统取证不仅要做到功能丰富，同时在操控上也要简单、方便、实用，以保证使用人员在发生突发事件时可迅速采集到有效数据。
六、远程无线监控
移动无线网络技术近年来发展迅速，远程无线实时高清晰监控已逐渐成为人们关注的焦点。
目前无论是在国内还是在国外，都处于多种无线通信标准共存的局面，各无线运营商自身的网络状况也存在一定地区差异。
因此便携式监控系统需要具备可在多种无线网络平台上通信的能力，要有较好的网络适应性和较强的网络穿透力，数据的传输要做到安全可靠，同时根据目前网络发展的趋势，系统还需具备从2G网络平滑过渡到3G网络的能力。
2.2方案设计
基于以上几点来考虑，整套系统采用前端分散监控、后台集中管理的方式，通过可插拔的TF卡将取证资料进行本地存储，并可利用3G网络将数据上传监控中心。
同时也可通过3G无线网络实现远程监控和管理，系统拓扑图如下：
整套系统主要由便携式监控终端和后端“E家”平台两大部分组成，可配合接入无线网络实现远程监控。
一、便携式监控终端
便携式监控终端可以佩戴于腰间，包括监控主机，笔筒式摄像机（其他类型摄像机可以选配）、外接耳麦、大容量外置电池（可选）。
其中监控主机内置了GPS模块、3G无线通信模块（WIFI可选）、液晶显示屏、TF卡、电池等部件。
监控终端作为整个系统的核心部分，可以实现视频数据的采集、抓拍、加密、编码、存储、传输、回放、预览。
还可以利用GPS卫星型号定位当前位置，并通过语音对讲功能与指挥中心保持密切联系。
二、“E家”平台
“E家”平台是我公司秉承持续创新的理念，凭借强大的研发能力，推出的适合公网环境视频监控应用的平台软件，该平台面对的是市县一级的终端用户，一方面为大量终端用户提供基本的监控服务，另一方面提供类似传统专网监控中的集中监控管理功能。
该平台具有较为完善的功能特点，支持多画面监控、轮巡、分组等多种监控模式，保证监控的有效性；支持本地及集中录像存储；以及支持录像回放、抓图、下载等。
因为可以实时观看，进行生产销售管理、安全防范、产品展示，所以这些应用价值决定了它的客户群体，其适合中小企业、厂矿、私人商铺、连锁企业和社区。
2.3便携式监控终端设计
便携式监控终端组成图如下：
各功能模块解释如下：
2.3.1摄像机
根据佩戴方式和使用场景的不同，目前我公司为单兵设备配置了笔筒式和针孔式两种摄像机，可根据现场情况灵活更换。
2.3.2数据编解码
采用当今世界主流的H.264编解码技术，压缩效率高，不需要AES加密的情况下可以使用常用播放器解码播放录像文件。
2.3.3数据存储
编码后的数据存储于内置TF卡中。
终端主机自带USB接口，可以直接与电脑连接，将数据导出；也可以利用3G无线网络远程下载录像文件和照片。
2.3.4AES加密（可选）
可以根据客户的需求，定制AES加密版本的编码器，对视频数据进行加密。
只有使用我公司专用AES解密播放器才能解码播放。
播放器密钥输入界面
密钥不正确无法正常解码播放
密钥正确才能正常解码
2.3.5语音对讲
终端主机附带的耳机、麦克可以实现语音对讲和音频采集功能，体积小巧、佩戴方便，可以随时保持指挥中心语终端主机的联络。
耳机、麦克通过特制接插件连接到线控上，拆卸便捷。
2.3.6GPS定位
终端主机内置GPS模块和天线，可以利用接收到的卫星信号计算出当前位置。
终端主机还可以利用无线模块将位置信息实时发送到监控中心，在平台的数字地图上显示出单兵设备的具体位置。
2.3.7线控
线控为摄像机和耳机、麦克提供接插口，便于以上部件的灵活更换。
线控还提供录像、拨号、报警、抓拍等常用功能的快捷按钮，方便用户操作。
2.3.8液晶显示
单兵终端自带液晶显示频，支持图像预览、回放，便于设备参数的设置，还可以显示指挥中心发送的短信信息。
2.3.9技术参数
基本描述
操作系统
嵌入式Linux
主芯片
DAVINCI
RAM
128M
Flash
8M
视频压缩标准
H.264
压缩分辨率
QCIF/QVGA/CIF/2CIF/DCIF/VGA/4CIF
视频输入
1
音频输入
1
视频输出
无
音频输出
1路
码流类型
视频流/复合流
性能描述
视频帧率
PAL：
1/16--25帧/秒，NTSC：
1/16--30帧/秒
压缩码率
32kbps～2Mbps可选,可自定义≤8Mbps
音频压缩/码率
OggVorbis/16Kbps
数据存储
支持SD/SDHC卡，容量≤32GB
功能描述
手机客户端MC_U
支持无视频传输自动下线功能；支持短信上下线功能；支持短信报警功能
接入海康客户端
对于个别3G拨号后为公网IP地址的，可以支持接入
接入电信e家
支持接入我公司电信e家平台软件
接入其他平台
支持接入主要全球眼、宽视界平台软件
DV视频接入
支持DV摄像机视频输入
接口描述
视频输入接口
RCA（电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω），支持PAL、NTSC制
音频输入接口
1路（电平：
2Vp-p，阻抗：
1kΩ），无源
视频输出接口
无
音频输出接口
1路（线性电平，阻抗：
600Ω）
报警输入/输出
无
语音对讲输入
3.5mm音频接口（电平：
2Vp-p，阻抗：
1kΩ）
语音对讲输出
3.5mm音频接口（线性电平，阻抗：
600Ω）
以太网口
1个RJ4510M/100M自适应以太网口
RS485接口
无
RS232接口
1个
天线接口
SMA头天线接口
无线描述
无线标准
支持EVDO
支持WCDMA
支持TD-SCDMA
EVDO
无线协议
CDMA20001xRTT；CDMA20001xEV-DORel.0；CDMA20001xEV-DORev.A
工作频率
CDMA800MHz
上行：
824--849MHz
下行：
869--894MHz
CDMA1900MHz
上行：
1850--1910MHz
下行：
1930--1990MHz
WCDMA
工作频段
UMTS:
Quadband,850/900/1900/2100MHzHSUPA/HSDPA:
850/900/1900/2100MHzGSM/GPRS/EDGE:
Quadband,850/900/1800/1900MHz
TD-SCDMA
工作频段
TD:
2010-2025MHz/1880-1920MHz
GSM/GPRS/EDGE:
900/1800MHz
通用规范描述
电源适配器
DC19V/3.16A
锂电池容量
2200mAh或30WH
待机时间
不低于6小时
工作温度
-10℃--＋55℃
工作湿度
10％～90％
产品尺寸mm
105×144×43
产品重量g
855
设备功耗
≤5W
2.4“E家”平台设计
“E家”平台功能强大，设计完善，不但可以支持便携式监控设备的接入，还可以支持大型监控网络的接入，为客户提供移动监控与常规监控相结合的完成监控解决方案。
“E家”平台组织结构图如下：
2.4.1“E家”平台特点
监控中心使用我公司的“E家”平台，该平台的特点如下：
●提供电信监控平台，向个人、家庭、商铺以及小型企业提供监控业务；
●平台提供前端设备接入授权、业务管理等功能；
●对用户提供视频浏览、历史视频点播功能；
●设备实现即插即用，不需要作任何配置；
●操作简单、易用，降低了对使用者监控知识的要求；
●用户通过浏览器登陆电信平台即可访问授权监控点；
●用户可通过手机客户端远程接入，随时随地访问授权监控点；
2.4.2“E家”平台组成
监控平台
●ACCESSSERVER：
接入服务器；前端设备和用户注册到该服务器上，用户与设备的交互通过接入服务器中转完成；支持信令：
设备注册、心跳保活、用户实时视频浏览、用户历史视频点播；
●STREAMSERVER：
流媒体服务器；在少数情况下，P2P实时视频无法实现（P2P在symmetricalNAT下无法使用）时，终端用户通过流媒体服务器浏览前端设备实时视频；根据业务情况可以扩展多台；
●WEBSERVER：
网页服务器，采用APACHE+MYSQL+PHP架构，提供网页管理服务；管理员可以添加前端授权设备、终端授权用户；分配设备与流媒体服务器关联关系；分配设备与中心存储服务器关联关系；实现静态负载均衡；
●DBSERVER:
数据库服务器，管理信息、配置信息保存在数据库中；采用MYSQL；
●可扩充报警接收服务器，以彩信方式上传报警截图给手机用户
客户端
●网页客户端：
终端用户通过浏览器登陆电信服务器进入客户端界面，自动下载授权设备列表；对授权设备支持操作：
实时视频浏览，历史视频点播和云台控制；通过管理系统可对同一台数据库服务器上加载的前端设备进行统一的区域划分、授权、录像管理等操作。
●手机客户端：
通过专用的手机客户端软件，用户也可用自己的手机实现对家庭、店铺、企业等场所的前端监控点远程监控的功能，与网页客户端一样，手机客户端同样拥有视频预览、云台控制、预置点调用等功能，真正地做到了让用户随时随地的接入监控平台，访问自己设备的功能。
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