#120救护车辆监控系统方案.docx
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#120救护车辆监控系统方案
120救护车辆监控
系统方案
编制单位：
华瑞科力恒（北京）科技有限公司
2007年01月
一、前言
在一个现代化的城市中，医疗救援系统是城市保障体系中的重要组成部分，120急救中心承担着医疗救援指挥中心的任务，对于保护人民群众的生命安全有着不可替代的作用。
120急救中心面对的是全地区的医疗急救电话，可调度的是全地区的急救力量，担负着全地区人民的突发病症、事故处理的重大责任，但是，随着人们的法律意识增强，各种医疗纠纷也越来越多，病人的急救过程记录已成为保护病人、120急救中心及医院利益的重要证据。
在紧急救护过程中，抢救病人关键的因素是救护车及时到达现场，病人到达医院前在救护车上进行医疗急救，如果在这段时间能够对救护车上的情况进行监控录像，并将监控的图像信息实时传送到120指挥中心，指挥中心可以及时了解救护情况，在救护后，如果出现医疗纠纷，将监控的图像信息进行回放，可以做为重要证据。
针对当前120急救车辆在紧急救护过程中出现的各种情况，提出了120救护车辆监控系统，其目的是要解决１２０指挥中心如何在较大的区域范围对救护车的内部情况进行监控，当120指挥中心接到120求救电话后，及时调度和事发地点最近的救护车，当救护车辆出行后，指挥中心通过电子地图实时监控救护车具体位置，使用呼叫系统和救护车进行通话联系。
当救护车到达现场并进行救护时，救护车上的监控系统将救护过程中的图像信息进行实时录像，并根据指挥中心的要求回传，指挥中心能够及时了解救护情况，并为以后可能出现的医疗纠纷提供了依据。
120急救中心做为社会中担负急救任务的重要机构，必然要朝着现代化、智能化方向发展，复杂的社会需求给急救服务系统提出了一道迫在眉睫的重大课题。
为了提高急救系统的快速反应能力，有效地保障人民的生命安全，提高急救工作的成功率，实现了急救准确化、快速化以及医疗急救管理的科学化、系统化、规范化。
二、系统概述
北京赛科瑞电子科技有限公司开发的救护车辆监控系统综合了视频监控系统、GPRS/CDMA全球移动通讯网络系统和计算机网络通信和数据处理等技术。
是集各种高科技于一身的开放式车辆监控平台，它能够跨地域对机动性强、数量众多的移动目标实现有效监控、紧急救援和提供各种信息服务。
车辆视频监控系统总体由车载终端设备、数据传输系统、监控中心构成，其信息传递依靠公共公众网络系统，不需要单独建立的网络系统，车辆视频监控系统在GSM公众网络的有效范围内运行，所有车载目标在网络漫游范围内都能够得到有效的跟踪监控管理。
三、系统功能
1.车载系统能够实时监控记录救护车厢的音、视频资料，并将音、视频资料传送到急救指挥中心。
2.急救指挥中心可以实现呼叫车辆，和救护人员进行语音通话。
3.系统提供多种监控方式，方便坐席人员进行操作。
4.系统可同时支持多种数据通信方式：
GPRS/CDMA、短消息、无线局域网。
5.车辆回到急救站点时，站点的服务器自动将车辆上的录像资料进行备份。
6.当天数据、历史数据以及其它相关信息等进行详细记载，以供120急救中心随时查阅相关信息工作使用。
四、系统设计依据及参照规范
4.1系统设计依据
为了保证系统可以高效、稳定、经济、安全的运行，系统遵循以下设计原则：
●先进性：
系统核心采用处于世界领先水平的美国安技新公司的移动数字监控技术，该技术已在美国军方和警方多个车载移动监控项目中得到成功使用。
●稳定性和高效性：
系统核心——数字录像机和无线传送器采用嵌入式软硬件技术，从结构上保证系统可以长时间稳定运行。
●灵活性：
系统应从初始化、日常使用等方面考虑到使用和维护的灵活性，使各级人员的操作简单、可靠。
●安全性：
系统设计采取多种有效、严密的安全技术措施，提供严格的权限控制保证本系统和信息的安全性。
●可维护性：
系统设计充分考虑管理员对系统进行日常维护的工作难度以及工作量，提供各种手段对系统运行情况进行跟踪和监控。
●可操作性：
本系统的操作人员是一般的调度监控人员而非计算机专业人员，为使系统有效地发挥作用，要求系统容易理解，人机界面简明清晰直观，功能实用，操作简单方便，上机培训量少。
●可扩充性：
随着系统使用程度的日益加深，其使用面必然会越来越广，因而将有越来越多的功能需要系统来完成，因此系统必须具有良好的可扩充性，为今后系统的升级、和其它系统的互联提供良好的接口。
●系统性：
整体规划，统一设计。
4.2系统设计参照规范
●《车辆安全监控管理系统方案说明书规范》
●《车辆安全监控管理系统产品开发规范》
●《车辆安全监控管理系统项目管理规范》
●《车辆安全监控管理系统项目施工规范》
五、系统方案设计
本系统是以监控为目的使用系统，结合了现在视频监控技术、视频压缩编码技术、现代数字通信技术和计算机网络通信技术，将救护车辆、120急救站点和指挥中心有机地结合起来。
系统包括车载监控录像系统、急救站点数据存储系统、指挥中心监控管理系统、数据传输系统。
5.1车载监控录像系统
车载监控系统安装在救护车辆上，主要功能是监控120救护车厢内部的视频图像、并进行录像及无线数据传输。
车载监控系统主要包括摄像机、车载录像机、无线数字传送器、无线网桥等设备。
5.1.1摄像机
本方案拟在救护车上安装2个摄像机，其中一个安装在驾驶室顶侧，用于监视车辆行驶过程中车辆前方的情况，如图1所示：
另外一个摄像机安装在车辆的救护车厢内，为彩色摄像机，用于监控记录救护车厢内的救护过程，如图2、图3所示：
技术参数：
●成像器件：
1/3"SONYCCD
●水平分辨率：
420TVL
●最低照度：
0.8LUX
●背光补偿：
ON/OFF可切换
●
白平衡模式:
自动追踪/自动控制/手动
●自动增益：
开/关
●电子快门：
1/60—1/10，000sec
●信噪比：
>48dB
●迦玛校正：
>0.45
●镜头：
F=1.4
●同步模式：
内同步
●视频输出：
1.0Vp-pet75ohm
●工作温度：
-10°C-+50°C
●工作电压：
DC-12V
5.1.2车载数字录像机DV7010
主要功能：
1.实时监控
DV7010对救护车厢的视频信息进行实时监控，通过无线数字传送器DWT100，将车厢内的图像和声音实时传送到指挥中心，结合GPS定位系统和电子地图，指挥中心不光知道车辆位置，还能听到、看到车上的救护情况。
如图3所示：
2.实时录像
可对救护车厢的视频信息进行实时录像。
DV7010采用高清晰度+高分析度的MPEG2压缩标准，可达到DVD级图像质量，录像均可达到完全平滑的每秒25帧。
单路录像分辨率为720*576，单路分辨率位352*288。
MPEG2介绍：
MPEG-2制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。
MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间，其在NTSC制式下的分辨率可达720*480，MPEG-2也可以提供广播级的视像和CD级的音质。
MPEG-2的音频编可提供左右中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道，和多达个伴音声道。
由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也播放MPEG-I格式的数据，如VCD。
同时，由于MPEG-2的出色性能表现，已能适用于HDTV，使得原打算为HDTV设计的MPEG-3，还没出世就被抛弃了。
（MPEG-3要求速率在20Mbits/sec-40Mbits/sec间，但这将使画面有轻度扭曲）。
但是它有个致命的缺陷，就是压缩率较低（40：
1），这样就需要很大的硬盘容量来满足长时间的录像存储。
硬盘存储容量一直都是硬盘录像主机的瓶颈所在，要想使录像文件保存的时间更长，就只有增加硬盘容量，但这无疑增加了成本，硬盘数量增加也会造成系统的不稳定，另外，硬盘的散热也是不容忽视的问题。
MPEG-2对于压缩PAL制25帧/秒的画面，需要3-10Mbits/s传输率，占用如此高的带宽只能做到在局域网内传输。
MPEG-2由于要更多的消耗硬盘资源或者网络带宽虽然清晰度可以达到DVD画质一般主流厂家未见采用。
目前有一种方案将四路视频信号首先采用原有图像四分割的模拟方式复合为一路视频信号经MPEG-2的压缩来实现视频的A/D的转换，其实是一种比较落后的技术，而且实测也未见图像质量改善，反而在四幅画整合为一幅画面后增加了图像管理和处理的难度，一些原本很轻易能实现的功能如图像放大，检索单幅图像的调用等等变得很难操作。
3.录像回放
可以对救护车厢的视频信息进行回放，一旦发生了医疗纠纷等情况，可以提供强有力的证据。
DV7010提供了多种录像回放方法，既可以直接在救护车上通过操作键盘回放录像，也可以将录像资料通过无线网桥下载到计算机上播放。
DV7010提供了按时间搜索录像的方法，让用户迅速准确地找到需要的录像资料。
DV7010还具有独特的“时光倒流”功能，在录像状态下，任意时刻按“REVIEW”键即可以回放刚才一闪而过图像。
DV7010是真正的全三工数字录像机，在录像、回放、网络传输同时进行下每路均能达到完全平滑的25帧/秒。
4.操作权限
DV7010具有严格的权限管理功能，提供两级用户密码控制：
普通用户及管理员。
普通用户不能停止录像，更改录像设置，但可以进行录像回放等操作，该用户可供司机使用。
管理员拥有车载数字录像机的一切操作权限，能够随时间查询有关的录像资料。
5.录像备份
DV7010具有3种录像备份方式和独特的流归档视频服务器SAS1000，管理员可通过USB接口、无线网桥、10/100M以太网等将录像数据备份到流归档视频服务器SAS1000上，SAS1000连接了磁盘阵列、SCSI硬盘等设备，可以集中备份和管理成千上万台车载录像机的监控资料。
DV7010的硬盘还有具有一个独立的“内部备份区”，可以将重要的录像资料备份到“内部备份区”里，这样即使采用循环录像也不会覆盖掉这些重要录像。
DV7010的优势：
1.抗震性好，功耗低
车载移动视频监控系统不同于传统的固定式监控系统，汽车在移动时颠簸非常厉害，所以要求数字录像机具有很好的抗震性，DV7010经过了高强度冲击试验和高温、低温、高湿度环境测试，能在各种恶劣环境下正常工作。
同时DV7010功耗低，直接使用12V车载直流电源，非常适合车载监控使用。
2.图像清晰、画面流畅
DV7010采用高清晰度+高分析度的DVD编码格式MPEG2保证监控画面非常清晰，真正的三工运行机制保证同步实时监视、录像和回放都能达到单路每秒25帧的实时流畅画面。
3.安全性高
双重密码保护和用户管理，防止XX的用户非法操作。
双重数字水印技术防止非法篡改视频数据，作为证据高度可信，真正的嵌入式操作系统PSOS能够完全杜绝黑客攻击和病毒入侵
4.维护简单、稳定性高
统性能价格比高，易维护、易使用、运行费用低。
DV7010采用友好的人机界面窗口，十键操作，使用非常简单，即使没有任何计算机基础知识的人员经过半小时的简单培训即可掌握机器的基本操作。
DV7010独立的非PC嵌入式系统提供最高的稳定性，掉电重启功能，来电后3-4秒即可自动启动完毕，恢复掉电前的系统状态。
在线系统软件升级，系统更新简单快捷。
5.1.3无线数据传输器DWT100
无线数据传输器DWT100作用是将DV7010的视频信息通过GPRS或CDMA网络实时传输到指挥，实现救护车辆的远程监控。
DWT100还内置了GPS模块，能够提供卫星定位功能，结合中央服务器的电子地图，让指挥中心的管理人员知道车辆在本地区的具体位置。
DWT100能使用户传输实时信息达数千公里。
DWT100有2个型号，一个是DWT100G，另一个是DWT100C。
DWT100G采用GPRS传输数据，DWT100C采用CDMA传输数据,两者的差别是DWT100C的传输速度平均比DWT100G快5-6倍，但是DWT100C的价格比DWT100G高二分之一左右。
如果对于图像的传输速度要求不高，或者希望降低系统成本，那可以选择基于GPRS的DWT100G。
如果对于图像的传输速度要求较高，那可以选择基于CDMA的DWT100C。
另外，DWT100C和DWT100G可以同时在本系统中的不同车辆上使用。
DWT100提供了3种灵活的图像传输方式，第一种是连续传输，只要DWT100处于开机状态就连续不断的往监控中心传输图像；第二种是事件传输，即当数字录像机DV7010发生报警事件时，DWT100自动发送事发前后一定长度的图像，这种方式可以节约大量数据传输费用；第二种是按需传输，在DWT100处于开机状态下，监控中心的管理人员可以随时要求DWT100传输图像。
DWT100有两个同类产品无法比拟的的优点：
第一、DWT100有它自己的CPU和RTOS（实时操作系统），可作为一台独立的网络服务器运行，允许DWT100作为一个路由器处理双向通信并通过局域网远程配置。
另一个特点是具有网络自适应功能，保证用户通过低速的GPRS/CDMA连接也可以不间断的从远程DVR得到录像。
5.1.4无线网桥
DV7010硬盘录像机通过无线网桥将图像信息备份到急救站点的SAS流归档服务器上。
由于车载单路数字录像机DV7010具有10/100M以太网接口，加上SAS流归档服务器具有网络中断自动恢复功能，因此可以在救护站点停车场安装一个无线网桥建立一个覆盖停车场范围的无线“热区”，在救护车上也有一个无线网桥，救护车无线网桥和DV7010通过网线连接。
一旦救护车进入“热区”，SAS流归档服务器将自动从车载录像机上备份数据，起点为上次备份中断的地方。
这种方式的优点是不需人为干预，数据备份自动进行。
5.2急救站点数据存储系统
急救站点数据存储系统是安装各急救站点，当救护车完成急救任务回到车库时，本系统会自动将救护车内硬盘录像机的图像信息拷贝到本系统的磁盘阵列上，备份图像信息。
急救站点数据存储系统由SAS服务器、磁盘阵列、无线网桥组成。
5.2.1SAS流归档服务器
SAS流归档服务器是数字视频监控管理中心。
SAS服务器协调管理所有相连的数字录像机，SAS1000服务器使用独特的实时视频流技术，可同时对多台数字录像机进行实时备份。
即使数字录像机发生故障，用户也不需要担心会丢失重要的录像或数据。
SAS1000服务器另有独特的断点备份功能，在网络故障时也可保证影像的完整无缺。
管理员可通过USB接口、无线网桥、网络等将DV7010录像数据备份到SAS1000上，SAS1000连接了磁盘阵列、SCSI硬盘等设备，可以集中备份和管理成千上万台车载录像机的监控资料。
管理人员可以通过网络对这些服务器进行联网管理，而且可以下载、上传、查询、管理任意录像资料。
对于备份到SAS1000服务器上的录像资料来说，可以通过指定时间和指定车辆进行来查询，SAS1000使用了非常先进的数据库技术，即使从成百上千台数字录像机的历史录像中查找某段资料，查询时间也不过几秒钟。
另外，经过授权的管理员还可以非常方便的删除过时的录像，或下载某段录像到计算机上，甚至刻成DVD光盘随身携带。
SAS1000基于LINUX/UNIX的服务器核心，运行稳定，具有断电、断网保护自动恢复机制，同时还具有XML语言接口，使第三方的扩展程序可以控制SAS1000服务器。
SAS1000支持海量存储可备份多个月甚至几年的影像。
5.2.2磁盘阵列
本方案中采用的是容量为1.2T，性能非常突出的高端磁盘阵列，如每个急救工作站每天存储6小时的图像信息，那么此磁盘阵列可存储一年的图像信息。
具体特性有：
●持续数据可用性
提供真正持续数据可用性的磁盘阵列，它们能实现无停止操作和对所有用户数据的持续访问。
磁盘阵列没有单部件故障点，因而所发生的故障不会影响用户对数据的访问。
磁盘阵列有部件和功能冗余性，可为磁盘阵列微处理器、控制存储、控制和数据总线、电源及制冷风扇提供全面容错性。
磁盘阵列能够承受多种部件故障，并在此同时继续提供对存储数据的访问。
●无干扰服务和升级
在磁盘阵列操作过程中，所有硬件子组件都可在不干扰正常运行的情况下取出、接受服务、进行维修或更换。
在磁盘阵列正常操作过程中，所有微代码都可以利用磁盘阵列的内部服务处理器或主机实用程序进行升级。
●可扩展性
永久性数据高速缓存可配置的范围为2GB－1.2GB，磁盘驱动器和高速缓存在升级时不会中断用户对数据的访问，对阵列性能的影响也很小。
●数据完整性
可提供最高的数据完整水平，这是因为它利用了技术，而且在整个阵列中都使用了冗余硬件。
5.2.3无线网桥
由于车载单路数字录像机DV7010具有10/100M以太网接口，加上SAS流归档服务器具有网络中断自动恢复功能，因此可以在救护站点停车场安装一个无线网桥建立一个覆盖停车场范围的无线“热区”，在救护车上也有一个无线网桥，救护车无线网桥和DV7010通过网线连接。
一旦救护车进入“热区”，SAS流归档服务器将自动从车载录像机上备份数据，起点为上次备份中断的地方。
这种方式的优点是不需人为干预，数据备份自动进行。
5.3指挥中心监控管理系统
指挥中心监控管理系统，按系统功能区分，包括TAS服务器、监控工作站、大屏幕组成。
系统和系统之间采用模块化结构，既相对独立，又互相关联，共同作用，系统功能可根据用户实际情况进行选择，组成完善的指挥中心监控管理系统。
5.3.1TAS服务器
●接收并存储救护车上无线数字传送器DWT100传输过来的图像、声音和GPS定位信息。
●车辆实时监控：
TAS服务器将接收到的图像进行实时显示，同时通过GPS定位信息在电子地图上显示救护车所处位置，这样管理人员不仅看到、听到远程救护车上的情况，还知道车辆所处位置。
TAS服务器安装在指挥中心，需要接入互联网并具有固定IP地址，DWT100的数据首先通过GPRS（或CDMA）传输到中国移动（或中国联通）的网络，再通过网络运营商的使用网关传输到位于互联网上的TAS服务器。
由于数据经过公网传输，为防止数据泄密或被修改，DWT100和TAS之间具有严格的身份验证和数据加密措施，以保证数据的安全性。
另外，TAS服务器运行在Unix/Linux平台上，并具有断电断网保护功能，安全性更高，稳定性更好。
5.3.2监控工作站
中控监视工作站CCMS100可同时监控上百个救护车内的图像信息,为操作人员提供最高的灵活度。
用户可手动或自动在多个图像间进行切换，将监控图像从一辆“救护车”切换到另外一辆“救护车”上。
具体功能如下：
●软件内置用户登录口令保护
●可连接到DVR7010，灵活的录像管理，支持时间搜索，事件浏览
●通过DVR7010进行实时监控
●可支持多个SAS服务器
●SAS备份录像回放操作支持快进、快退、暂停以及播放进度条
●回放和监控时可调整分屏显示（1，4屏）
●录像回放操作支持快进，快退，暂停，逐格播放，以及慢放等
●支持音频的回放
●可以根据需要设置不同的帧率，以达到理想的视觉效果
●储存录像或静止影像至本地硬盘，以备打印或电子邮件发送
●多种语言支持
●完整的系统操作日志
5.3.3大屏幕
本方案采用72英寸大屏幕，通过大屏幕，120指挥中心能够对救护车内的图像信息进行快速、灵活的切换，实现应急指挥、紧急调度功能，在最快的时间内处理突发事故。
5.4GPRS/CDMA数据传输系统
通过GPRS/CDMA无线通讯网络将DV7010的视频信息远程传输到指挥中心。
本方案采用的是CDMA无线通讯网络。
CDMA无线数据传输具有设备成本低、数据传输安全可靠、使用灵活方便等特点，非常适合传输图像信息。
CDMA无线通讯采用IPOverPPP实现数据终端的高速连接，可提供广域的无线IP连接，为分散的远程接入点提供高性能的无线接入。
功能：
1.利用CDMA网络可以实现远距离、大范围的视频监控和移动监控的目的。
2.CDMA/视频编码一体化设计，可靠性高。
3.采用独有的加密手段，保证数据在公网上传输的安全性。
4.采用断点续传、保持心跳、自动重连等多种方式来保证CDMA网络数据传输畅通。
5.全面的安防功能可在图像上划定移动检测区域，图像变化产生报警。
6.可联动录像和其他报警设备，报警自动录像，录像时间可任意调节。
7.设备及用户的分级、分组管理。
8.任意调节图像的大小、质量及传送速率，图像变化的范围和灵敏度可远程设定。
9.利用CDMA网络，用户可随意分布和移动自己的网点，无需布线，安装方便。
10.只需要增加前端监控设备即可实现系统扩容。
11.授权用户能直接点击电子地图上的摄像机，并可自动弹出报警现场地图。
特点：
1.CDMA无线接入的最大优势是使现有的视频传输系统摆脱有线通信网的制约，由于CDMA覆盖范围广，采用无线接入视频传输在手机可以使用的地方都可使用。
2.传输速率高。
目前，CDMA实际数据传输速率在80KBPS左右，将来可达到153.6Kbps。
3.性价比高，视频信息的数据量非常大，不适合以传输流量计算费用，但CDMA具有廉价的包月业务。
4.无线数据传送器接入CDMA网络后，就处于一种随时在线状态，速度较快，保证了视频信息的质量。
六、系统优势
本系统和其它系统相比，具有如下优势：
●具有GPRS/CDMA无线影音传输系统，能够远程实时传输图像到监控中心；
●具有GPS全球卫星定位系统和电子地图功能；
●具有数字视频备份和集中管理服务器，可以海量存储成百上千台车载录像机的录像资料；
●核心设备移动式数字录像机DV7010采用真正的嵌入式实时操作系统，体积小、功耗低、抗震性好、图像清晰；
●方案提供的是一整套系统，而不是单单一个车载数字录像机，具有完善的后端管理系统，可以管理大量车载监控系统。
而且系统功能完善，
●可以灵活扩展；
●功能最多、附件配套最齐全，是世界上最完善的移动监控系统解决方案；
七、公司背景介绍
公司介绍
天津赛科瑞电子科技有限公司是由美国安技新公司和北京盈富泰克投资发展有限公司（信息产业部的基金管理公司）联合投资成立的一家高科技公司，位于天津市华苑新技术产业园区海泰绿色产业基地，主营数字视频监控产品，包括服务点（POS）嵌入式数字录像机，网关，移动无线视频监控系统，以及中央保安服务器。
赛科瑞公司实力雄厚，注册资金1307万元，并且得到了政府部门的大力支持。
美国安技新公司是一家专业致力于移动数字监控产品开发的公司，具有丰富的实际使用经验，可以为客户提供量身定制的解决方案使用时间长，使用客户多，该系统已经在多个国家的警察局和军方单位得到成功使用，系统先进性和产品质量经过了大量工程的严格考验
八、已有客户（部分）
●美国罗宾逊直升机公司
●美国俄亥俄州州高速公路巡逻警队
●美国麦迪娜市警察局
●美国罗索警察局
●美国博蒙特市警察局
●澳大利亚维多利亚市警察局
●美国俄亥俄州高速公路警队
●北京市公安局劲松桥辖区派出所
●天津市消防局
●天津市公安局经济技术开发区分局
●天津市消防局东丽分局
●天津市新技术产业园区交通管理办公室
●中山市保安服务总公司
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