校车监控解决方案带学生刷卡身份识别文档格式.docx
《校车监控解决方案带学生刷卡身份识别文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《校车监控解决方案带学生刷卡身份识别文档格式.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
5.杜绝校车超员，超载等违规违法行为，全程记录各种违法、违规事件
6.不能准确地记录车厢内发生的所有事情，以便发生事情后为公安机关提供有效的影像资料，不能对调查偷盗、学生或儿童未下车造成人员伤亡等案件的取证提供有效的依据，帮助维护学生及家长的合法权益；
7.对司乘人员缺少有效监督，无法对其驾驶资格进行确认，由于缺少事实根据，家长投诉查无对证，难以更好提高家长及学校的满意度；
8.车辆外出接送孩子，权限在司机，管理者及校方对车辆无法有效监控，给管理造成了很多的漏洞；
9.对于车辆超员行驶、超速行驶不能进行有效的监管，给车辆的行驶安全造成很大的隐患。
甘肃校车事故：
2011年11月16日，在甘肃庆阳正宁县，一辆搭载幼儿及教师的限定9座却实载63人的校车及一辆大翻斗运煤车相撞，造成多人死亡的惨剧。
方案设计
整个系统分为学生信息登记子系统，视频监控子系统及信息发布子系统，3部分组成。
视频监控子系统又分前端车载监控系统、通讯线路、监控平台三大部分。
前端车载监控系统又包括车载硬盘录像机（车载DVR）、监控摄像机、监听头、RFID人机对话液晶屏、GPS通讯模块等。
通讯线路包含前端3G网络和后台指挥中心以太网络；
监控平台包含监控软件及GIS、流媒体服务器、数据库服务器、应用服务器、存储服务器等一系列服务群，可以根据需要建设多级监控平台，级别的逻辑关系根据需求可灵活配置。
学生信息登记子系统由两部分组成：
系统应用软件和读卡机。
应用软件配合相关硬件实现学生信息登记及管理、产生报表等；
读卡器用于读取感应卡，并存储和显示刷卡记录、学生卡号、班级名称、学校名称、姓名、照片家长姓名、家庭住址等。
信息发布子系统主要实现3大功能：
发送短消息、发送邮件、发布学生刷卡报表。
整个系统可参考下图：
整个系统流程如下图：
学生在入学时，领取到1张IC卡，校方通过学生信息登记系统将卡号，姓名，照片，家长手机号码，家长邮箱等记录到数据库中，该数据库可转为MDVR可读取的学生清单配置文件，也可被信息发布平台兼容使用。
每次学生持卡上下车时，将持有的IC卡在读卡器（XC-DVR-3G）上刷一次，读卡器读取卡的ID号，并传回MDVR，MDVR通过查询学生信息配置文件得到学生姓名及照片，并将其显示在XC-DVR-3G上，司机可通过该信息对学生身份进行验证。
MDVR同时记录学生刷卡的时间，位置，上下车标识等信息并将其通过3G网络发送给中心服务器；
上下车的标识通过电子围栏方式实现，在学校区域内发生的刷卡行为，可分为：
上午为下车事件，下午为上车事件。
中心服务器获取到MDVR发送来的学生刷卡事件后，在数据库内查询家长的手机号码，将该刷卡事件发送给学生家中；
记录并存储每个学生刷卡事件，完成周报表并发送给家长；
家长也可通过IE访问服务器查询学生上下车信息。
学生清单可使用学校现有的数据库转换而成，如果学校已有相似学生登记系统时。
该配置文件存储在SD卡内，方便更新管理。
系统拓扑图如下：
视频监控子系统
监控子系统：
前端系统通过司机对车辆的起动，直接开启车载监控设备的启动，有摄像头提取车厢内外部信息，交由车载监控主机压缩存储，车载嵌入式监控系统将按照预先的设定，借助3G网络，把车辆的行驶状态（包括行驶历程、速度、转向情况、刹车情况）、实时位置、车内外情景、工作人员工作状态以及一些突发事件的实时场景传输给中心服务器，再通过中心服务器对信息的处理传输到各客户端的显示器上。
实时监控校车运行过程:
车载嵌入式监控系统可实现多信息的实时监控，车载行驶记录终端按照预设时间的间隔连续上报车辆的行驶状态和实时位置信息，系统自动对信息进行处理和存储，能够实时了解校车的行驶状态和运行环境，及时发现环境或人为问题，包括随意停车，无关搭乘等。
驾驶员电子指纹认证功能：
通过安装在校车上的电子指纹读取器，当司机上车时，在未开动校车前，需通过指纹读取器来验证其驾驶身份，同时将该司机信息通过3G网络上传至监控指挥中心数据库，对司机身份进行比对，只有指纹比对成功的司机才能正常驾驶校车，当指纹认证不成功时，司机将无法开动校车，保障了行车安全。
紧急事件的应急联动
在突发紧急事件时，车载嵌入式主机通过安装在车内各处的摄像头，把相关信息实时及时的记录下来发送到监控指挥中心，使监控中心能做出包括事故现场的交通管制、事故现场周边人员疏散、事故的紧急救援等措施，便于对事故的及时处理。
运行过程中的定位监控：
通过车载嵌入式主机所具有的GIS/GPS地理信息/卫星定位系统，可以将定位信号输送到监控调度中心。
监控调度中心通过差分技术换算成位置信息，然后通过GIS将位置信号用地图语言显示出来，最终可通过服务中心实现车辆的定位导航、服务救援轨迹记录等功能。
报警功能的实现：
车载嵌入式主机具有报警输入接口，可以连接任何常规的报警设备。
当有报警发生时，报警信息即被远传到监控中心，在监控中心的GIS地图上该车辆的对应的图标会不停闪烁、监控人员用鼠标点击该车辆对应的图标，该车辆的信息（如车牌号、行车路线等）和司机信息（如姓名、年龄、驾龄等）会自动显示出来。
及该车对应的视频信号通过WCDMA/EVDO网络传输到监控中心，监控人员立即可以对该车辆进行远程监控。
结合GPS和电子地图，警方可以立即了解到该车辆的位置，据此做出迅速反应。
报警类型：
超员，超速，温度，视频丢失，线路等
超员：
主机记录每次上车人数，每个学生上车时都会刷一次手中的IC。
当车上人数大于某一限值时，通过3G网络，主机将该超员报警发送给中心
超速：
主机通过GPS系统获取车辆速度，当车速超过某一限值时，主机自动发送报警信息到中心。
温度：
主机连接的温度传感器可测量环境温度，并将温度记录为曲线。
视频丢失：
MDVR自动检查各路视频，可自动识别视频丢失并将报警上传中心。
线路：
GPS信息记录校车行驶位置，可实时查看校车位置或者回放校车运行轨迹。
RFID车载人机交互界面：
司机挂倒挡时，可通过RFID车载人机交互界面观察车后的情况，保障倒车时的安全。
学生还可通过人机交互界面刷学生卡，通过车载主机及时将学生上车信息发到后台监控中心，并将信息发给指定的家长手机。
同时，家长可以通过部署在手机上的监控软件，实时查看车辆的视频，观察孩子乘车情况。
监控服务器及客户端
监控平台主要应用于远程实时查看车辆状态，音视频等信息，其分为服务器和客户端，服务器有包含注册服务器和转发服务器：
注册服务器：
检测设备和校方客户端在线状况。
中心服务器/转发服务器：
可同时给多个校方客户端通过转发提供音/视频数据，提高效率，实现对车辆信息的配置。
客户端可分为两种：
BMS和CMS。
BMS系统是基于B/S架构的，可通过浏览器方便的进行车辆管理，用户管理，权限管理，报表查询，GPS回放等。
CMS是基于C/S架构的，通过此软件可实现远程实时监控、设备远程操作、远程升级、报警联动、广播对讲、GPS回放等功能。
CMS界面如下图
特点：
●实时图像检测：
最大支持单台PC显示16路图像
●车队管理：
支持多级车队管理结构
●车辆定位：
支持实时多车地图显示
●轨迹显示：
支持历史数据，回放的地图显示
●报警监控：
支持报警联动图像，支持报警过滤
●支持多种地图格式：
支持Google地图、Mapinfo地图
领先的监控WCDMA无线网络数据传输设计
监控无线网络数据传输是指用于对车载设备运营数据传输和中心服务器之间信息传送的WCDMA无线数据通信。
根据校车的功能要求，基于3G移动无线数据网，实现营运车辆的实时数据、实时语音通信功能。
无线传输网络所具备的功能：
Ø
无线传输网络（数据和语音）覆盖区包括所有受控线路车辆的行驶区域。
系统的工程覆盖区按所有受控线路站点实际位置（经纬度）确定；
移动车辆位置、速度、方向等数据的传输；
GPS刷新频率：
最小3秒/次；
数据传输质量符合GB7293-97《城市公共交通通信系统》中的第3.3节“系统传输质量”规定；
环境条件符合GB4799.5《电工电子产品应用环境条件的有关规定》；
误码率小于10的负6次方。
车载DVR工程设计
电源设计
车辆的电源环境非常恶劣，主要特点为：
电压变化范围宽
电池电压为12V的车辆在电池老化或者电量不足时，电压可能降到8V。
电池电压24V及其以上的车辆高电压可以达到36V甚至更高。
电源纹波严重
车辆输出电压纹波非常严重，处理稍有不慎就会把干扰引入车载电子系统。
表现在车载MDVR上，就是图像出现干扰条纹等。
电源干扰大
司机的很多动作都会导致电源上出现高低脉冲，比如发动机点火、踩油门、按喇叭。
低电压脉冲可以达到＋5V，高电压脉冲经常性可以达到60V，偶尔可以达到100V。
持续时间一般是几百毫秒至几秒。
因此，电源设计是可靠性设计的重点之一。
为解决这些问题，本系统采用车载专业电源模块——DC/DC＋逆变隔离，性能如下：
可适应宽电压范围，在＋8V～＋36V可正常工作；
采用变压器逆变方案，可隔离车载电源纹波噪声；
可承受＋5V的电压脉冲，＋60V的高电压脉冲。
电源效率很高，当输入电压为16V以上时，效率接近90％；
当输入电压为8V～12V时，效率也能达到80％。
整套车载系统供电方案如下：
电源直接取自车辆直流电池，并从车钥匙处获得开关点火信号。
电源模块内置于车载DVR主机中，不但方便工程安装，而且保护了电源模块本身，不需单独对电源模块做各种环境适应性（散热、防尘、防水、防爆等）设计；
摄像头、拾音器、车载显示屏等有源设备的由车载DVR主机供电。
电磁兼容设计
从电路板、电缆到外壳设计，全面注意的电磁兼容。
产品已通过CE、FCC、e-Mark认证
学生信息登记管理子系统
系统软件
学校通过可通过该软件发放学生ID卡，其特点包括：
该系统软件能够实现对学生信息的导入数据库，包括：
学生持卡ID号，学生姓名，学生性别，班级，家长姓名，家长电话，家长邮件等；
该系统软件能够实现从数据库内查询学生信息，通过提供：
学生持卡ID号，学生姓名，学生家长姓名，家长电话，家长邮件等；
该系统软件能够实现对学生信息的修改及删除；
该系统软件能够及RFID读卡器，摄像机等设备对接，完成数据传输；
该系统软件能够将数据库内数据转化为MDVR内LINUX可识别的数据格式；
该系统软件内的数据库能够及后端信息发布子系统内数据库通用。
在学校已有的类似系统的情况下，可通过该软件实现兼容，即将现有的学生信息数据库转成MDVR可识别的学生
软件的登记界面可参考如下图：
读卡器
使用贝尔科技产品控制面板3为RFID读卡器，共有17个按键、1个显示屏、1个内置喇叭，内置RFID读卡器。
可实现：
IC卡卡号的读取及传输；
学生姓名、照片的显示，可用于身份验证；
直通画面显示，便于司机查看车内情况；
XC-DVR-3G上按键可控制MDVR，方便维护就调配；
声音提示刷卡成功；
内置功放电路，广播功能。
信息发布子系统
短信
学生刷卡信息上传到平台后，平台分析数据库中的数据，根据上报的学生刷卡信息查找出对应的学生家长手机号，通过短信猫向家长手机号码发送短信，及时告知对应学生的到校或者离校状态。
邮件
平台会整理出每个学生每周的到校和离校状态，向数据库中录入的接收邮箱发送邮件，告知家长这一周的学生情况。
报表查询
家长可以通过学校预先分配的用户名和密码登陆平台数据库，查询自己的孩子的到校和离校状态。
系统功能
基本功能
视频采集：
系统前端采用高清晰、全天候车载摄像机，可将路面情况和车内情况实时采集至监控终端中。
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，拾音器可集成在摄像机中。
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硬盘，分辨率、帧率低的图像用于网络传输。
本地预览：
采用显示屏作为车载终端的显示设备，可在维护时显示监控画面，回放历史录像。
通过显示屏对系统进行操作，可对摄像机的位置、方向等进行管理。
RFID刷卡：
可刷RFID射频识别卡，并将RFID卡信息回传至后台监控中心。
设计原则
遵循稳定性、实用性、开放性、先进性、标准化的设计原则：
稳定性
稳定性永远是第一位的。
在产品构架、研发过程、生产质量控制均采用先进、成熟的技术和方法，经过实际项目证明，产品稳定可靠。
在设计之初，就充分考虑到工程实施的困难和车辆长期颠簸容易带来的问题，从主机到安装支架，到电缆防护，设计周到全面，保证了产品使用过程中的稳定性。
实用性
本系统人机界面简洁、易懂，可迅速掌握安装、使用方法。
产品。
产品故障率低，维护成本低。
当出现异常时，有多种简单明了的方法判断故障，维护过程简单。
开放性
除了项目第一阶段的监控录像功能外，本系统具有强大的扩展能力：
可扩展内置或外置GPS，外置或内置包括3G、GPRS/CDMA/EDGE在内的无线通讯模块，可实现远程实时视频监控、智能交通等功能；
具有多个RS485/232接口，可用于扩展常见的第三方串口设备（IC刷卡机、智能投币机、走字屏等）。
具有网口，可及第三方网络设备互联互通。
先进性
在技术方案上，本系统的录像编码标准为H.264，4路录像的分辨率及帧率可同时达到实时2CIF。
支持双码流技术，可在本地高清录像的同时，生成低带宽视频流，用于在窄带无线网络上传输。
在整机设计上，本系统主机采用无风机散热技术，可有效散热、防尘、防水。
标准化
本系统主机按照遵循国际、国家和本地区的有关标准和规范进行标准设计，录像编码格式遵循标准H.264格式，容易共享。
网传视频流为标准H.264格式，平台兼容性强。
抗恶劣环境
车厢内是一个温度条件恶劣（夏天温度很高，冬天没有防护）。
空气很潮湿，潮湿的灰尘同样会引起短路。
另外，车辆的清洁工作有可能使用高压水龙头，会导致少量的水溅到车载设备上。
设备必须能够防溅水、防潮。
采用铝型材全封闭设计，超强自然散热配合外置高可靠性风机，可满足车辆运行的特殊环境要求。
双码流图像网传技术
基于无线网络条件进行数据传输，必然带来数据传输抖动严重、延迟时间长，甚至断线等问题。
采用了可适应恶劣网络环境的图像传输控制算法。
压缩标准
车载终端视频采用双码流技术，即本地录像采用符合国际标准的H.264实时CIF模式，保留清晰的现场画面，基于无线网络传输的图像编码采用符合国际标准的H.264BaselineCIF模式，保证图像传输流畅。
分辨率
现场预览图像每一路均可达到实时CIF（PAL：
352×
288@25帧/秒）。
本地录像四路均可同时达到实时CIF，分辨率为PAL：
288@25帧/秒。
音视频接口
电平类型：
2路模拟音频输入，线性电平，阻抗：
1KΩ。
4路模拟视频输入，电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω。
1路模拟音频输出，线性电平，阻抗：
600Ω。
1路视频输出，电平：
接口形式：
音频输入、视频输入（带屏蔽）、摄像头电源、公共地信号，组成了音视频输入接口，采用专用航空接头，接口牢固，可有效抗振动。
音频输出、视频输出（带屏蔽）、显示屏电源、公共地信号，组成了音视频输出接口，采用专用航空接头，接口牢固，可有效抗振动。
字符叠加
本系统可以在图像中叠加以下信息：
当时日期、时间；
车辆线路号、车牌号码、摄像头的通道号；
当时车辆的地理位置（经、纬度，配GPS）、行使方向、行使速度。
其它用户指定叠加的信息。
录像模式
本系统支持这些录像模式：
连续、循环录像：
设备不关机情况下，根据配置硬盘容量的大小支持连续4录像；
当硬盘空间满时：
支持循环覆盖最旧的录像数据。
以250G硬盘为例，4路摄像头数据可以连续录像两周以上时间。
定时录像：
可指定时间段进行录像。
●支持每天的录像时间段不同；
也支持每天使用相同的录像时间段；
●支持同一天有多个独立的录像时间段。
录像存储、查询
本系统采用250G硬盘，可存储两周以上的录像文件。
查询录像方式包括：
支持根据日期、时间进行检索；
支持根据报警事件搜索录像；
支持根据通道号检索录像；
录像回放
本机回放
支持快进、快退、暂停、帧进（每按一下遥控键，向前播放一副画面）、帧退（每按一下遥控键，退回播放一副画面）。
提供了专业的回放分析软件PC回放工具，可实现以下功能：
同时回放录像文件中的多路图像编码数据和一路音频编码数据（可选），让图像、声音、车辆状态（速度、报警等）同车辆在地图上的位置完全同步起来，非常生动。
引入图表，把车载监控设备录像时采集到的速度、各种报警及其它行车数据以曲线的形式表现出来，使数据表现地一目了然；
引入电子地图，把车载监控设备录像时采集到的车辆位置、方向显示到地图上，并在地图上画出车辆轨迹，更加直观；
支持根据时间搜索录像文件中的片段，点击进度条即回放当时的数据；
支持根据车辆位置搜索录像文件中的片段，点击车辆轨迹点即回放这一点的数据，方便高效！
延时开关机
关于自动开关机，本系统支持两种模式：
延时开机：
检测到车辆点火信号后，设备延时几秒钟（避开点火时的剧烈电源脉冲，延长设备寿命）后开机；
延时关机：
检测到熄火开关信号后，设备按照指定延迟时间关机；
定时开关机：
根据指定时间开机、关机。
扩展接口
通讯接口：
设备预留网口，可扩展外置通讯模块。
扩展串口：
设备预留RS232/485，可用于扩展外置GPS模块，兼容第三方外设。
报警输入输出接口：
设备预留6个报警输入口，2个报警输出口，预留内置GPS、GPRS/CDMA/EDGE接口
车载设备选型
车载3G视频主机
根据功能设计和系统功能要求，推荐XC-DVR-3G主机作为校车车载DVR。
该主机是专门为车载环境设计的监控录像设备。
显著特点如下：
1.支持2路音频和4路视频监控录像，录像格式为H.264，压缩率高；
采用专业的特殊文件系统，可有效保护存储，并防止文件被非法篡改。
2.支持基于实时视频流、GPS及报警联动的中央监控（CMS）。
3.接口丰富，可扩展多种外设，可内置GPS、GPRS/CDMA/EDGE/3G/WIFI模块。
4.支持专业的回放分析软件，可事后直观方便地重现现场。
系统框图：
终端设备的外接设备系统框图
产品基本的工作参数：
型号：
XC-DVR-3G
项目
工作参数
说明
电源输入
6—36V
输入电压为＋6V～＋36V，电压长期低于6V，或长期高于36V，设备自动关机，进入保护模式。
输出电压
12V
输出电压12V（+/-0.2V），最大电流2A。
5V
输出电压5V（+/-0.2V），最大电流2A。
输出均带过流保护，当输出电流长期大于设定最大电流的1.2倍时，自动切断输出，等负载恢复正常后自动恢复输出。
车钥匙
信号
≤6V
车钥匙关闭。
≥7.5V
车钥匙打开。
视频输出
1Vp-p
输出一个1Vp-p的CVBS模拟信号。
I/O接口
0—2V
为低电平报警。
5V以上
为高电平报警。
RS232
串口
预留串口，用于扩展RS232设备。
RS485
预留串口，用于扩展RS485设备。
GPS接口
外置GPS
接口
由于设备参数有别，不推荐用户自购GPS模块
GPS天线座
内置GPS的外拉式天线接口（必须有天线GPS才能正常工作）。
以太网口
标准RJ45接口，带指
升级会员 