高速交警执法车视频监控解决方案.docx
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高速交警执法车视频监控解决方案
高速公路全程监控项目无线图像传输系统整体解决方案
一、概述
目前，现有的数字化交通治安动态监控网络主要由分布在人口密集公共场所、交通干道、桥梁等处。
但由于交通治安现况的复杂性和多样性，现有的交通治安监控网络也有其“监控盲点”。
某些特定地区，如有线网络无法到达的地方，或特定环境（如人员无法接近的危险场所或污染场所）；以及在移动过程中对视频监控的需求，如高速公路上的全程监控，银行运钞车、公安110警车或应急抢险，交警事故处理现场等，3G无线视频传输技术，正是弥补监控网络盲点的一个有效工具。
二、项目建设要求
2．1用户需求
湖北省汉宜高速公路是至三峡的交通主干线，每天有大量的车辆行驶，因为三峡大坝的建成吸引国内外许多观光爱好者来到三峡进行观光旅行必将会有大量的车流及来自世界各地的人士经停汉宜高速。
利用3G网络进行视频图像数据传输这一新兴技术，由于其灵活性大，不受距离限制，使用简便，费用经济等诸多优势，将在汉宜高速全程监控中发挥极大作用，所以湖北省公安厅交警总队目前对于汉宜高速需要进行实时的图像监控。
2．2甲方要求
1.需要利用目前3G网络对汉宜高速进行无线视频的监控。
2.在进行图像监控的同时需要和前端进行语音交互，确保一些指令的快速及时的传达。
3.在后端指挥中心需要方便各层领导的浏览。
并进入还警指挥中心大屏幕。
4.进行存储便于以后的查找。
三、项目建设现状
目前汉宜高速基本属于盲区，如遇到突发事件后将无法快速及时的了解突发现场的情况，针对目前汉宜高速的情况迫切需要一些高新监控手段里弥补不足，所以3G无线视频监控的应用是非常重要的。
3G无线视频监控的应用可以很好的解决前端突发现场和指挥中心的数据交互，可以让相关领导更容易的掌握突发现场的一举一动更有效更快速的做出应急的策略和命令。
四、项目中所涉及到的问题和解决策略
1.传输途径
2.传输的保密性
3.信号的强弱性
4.指挥中心对于前端设备的控制
5.图像的流畅性
对于传输途径3G网络：
第三代移动通信技术（英语：
3rd-generation），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。
3G服务能够同时传送声音（通话）及数据信息（电子邮件、即时通信等）。
代表特征是提供高速数据业务。
3G是英文the3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。
相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、CDMA等数字手机（2G），第三代手机（3G）一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。
3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。
为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特/每秒）、384kbps（千比特/每秒）以及144kbps的传输速度（此数值根据网络环境会发生变化）。
3G是第三代通信网络，目前国内不支持除GSM和CDMA以外的网络，GSM设备采用的是频分多址，而CDMA使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量，业界将CDMA技术作为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，也就是说国内CDMA可以平滑过渡到3G网络，3G主要特征是可提供移动宽带多媒体业务。
所以3G无线视频监控的应用是非常有效可靠的方案也是今后无线通讯的趋势。
保密性：
设计方案从三个方面保证了系统的安全性：
在无线信号的传输上采用保密性很强的CDMA技术来确保无线传输的安全性；如有需要可通过采用防火墙、设置用户名和密码、IP地址绑定、用户权限级别分类以及加密等多种组合方法来保证数据传输和系统应用的安全。
所以可以做到高枕无忧。
信号强弱：
系统在使用多通道捆绑时，对每个无线模块的天线实现了复用，合并复用后的无线高频信号进行功率匹配放大，使复用后的3G信号的灵敏度要高于复用以前的独立通道信号。
采用此项技术，能保证在3G信号不是很好的情况下，能争取到有效带宽，保证图像的传输。
指挥中心对于前端的控制：
我公司的3G无线视频设备可以控制前端的摄象机进行角度，聚焦等功能的控制而且无线视频传输设备还可以远程唤醒功能。
这个功能是可以在前端设备没有启动时舰艇遇到突发事件可以通过后端进行启动设备进行监控。
图像的流畅性：
本公司产品使用的是公司的科技专利技术，具有多通道捆绑传输的特点，可以最大化保证无线带宽的利用，所以图像的流畅程度目前国内领先。
五、整体方案设计
通过对汉宜段的交通执法车辆的改造，在每辆车的车顶上分别安装一台吸顶云台的摄像机，并在车内安装一套3G无线视频传输和控制设备。
通过3G无线视频传输和控制设备可在车内方便地控制云台的转动、摄像机的焦距以及将需要的图像进行本地录像。
3G无线视频传输设备将摄像机拍摄的图像运用H.264压缩技术进行压缩，并通过多路3G集群技术将压缩后的图像发送出去。
3G基站收到图像后将图像传送到无线网络运营商机房，然后再通过专线将图像传送到设置在汉宜交警监控指挥中心的3G无线视频传输系统中心端（中心视频接收服务器），再由中心端服务器分发到内部局域网各用户端，或者经数字矩阵编码后投射到大屏幕上。
5．1整体结构图
5．2功能说明及系统亮点
汉宜高速巡逻警车上装载3G无线视频传输设备后，在该设备上插入3GUIM卡。
接入视频采集设备后，能够把前端舰艇上的图像和声音通过3G无限网络传输到3G基站，然后在由基站和公网进行数据交互把数据传输到后端监控中心使用的网络中。
在通过我司的中心接受服务器进行接收这些数据。
这个时候经过数据转换和处理服务器上已经可以获取到我们前端的图像和声音了实现在后端监控中心就可以监控前端的情况。
为了方便图像在指挥中心的浏览，我们可以把中心接收服务器和指挥中心网络相连接通过流媒体转发服务器就可以在网络内的任何一个用户进行权限访问。
添加存储服务器后我们可以把前端的图像和声音保存起来以免以后查阅使用。
还有的监控中心设有大屏幕，这时候只要接入我司的数字矩阵就可以实现把网络上的数字信号转换成模拟信号然后上大屏幕方便指挥中心监控。
本次设计的移动视频监控系统采用的主要技术是3G集群技术和视频压缩技术。
5.2.13G集群技术
CDMA是CodeDivisionMultipleAccess的英文缩写，中文翻译为码分多址，是用于数字蜂窝移动通信的一种先进的无线扩频通信技术。
早灾G到来前与其他无线传输技术相比，CDMA1X的传输带宽比GPRS的高，CDMA1X的传输带宽为153.6Kbps，CDMA1X的使用维护比无线局域网要方便，不用自己建设和维护基站，不受距离和障碍物的限制。
目前3G网络信号更是强于原来CDMA1X数倍，相信在3G到来的时代里更能很好的完成传输图像的要求。
综合上述考虑，本方案的移动数据传输采用3G技术。
为了进一步提高移动数据传输的带宽，本方案通过集群技术来扩展带宽，用多路3G进行集群传输，完全可以满足352×288的分辨率情况下，图像进行实时25帧/秒传输的需要。
5.2.2视频压缩技术
由于原始或未压缩的视频需要存储或传输大量数据，为了节约存储空间和提高通信干线的传输效率，人们在视频应用中采用了视频压缩技术。
视频压缩技术在保持视频质量的同时使所需的空间尽可能少。
目前监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4（SP/ASP）、H.264/AVC等几种视频压缩技术。
在高速公路监控系统中为了获得较好的图像质量，一般使用MPEG-2压缩技术。
MPEG-2能提供广播级的数字电视的编码和传送，但所需的网络带宽也较高，一般带宽要求在4Mbps以上。
4Mbps的带宽要求对于以光纤为传输介质的高速公路通信系统来说不算什么，但对带宽有限的无线传输信道来说却无能为力了。
而MPEG-4压缩技术虽然图像质量比MPEG-2要差一些，但带宽要求一般为70Kbps-1000Kbps左右,特别适合移动数据传输。
因此，本设计方案中的视频压缩采用MPEG-4技术。
5.2.3中心接收端嵌入式LINUX技术
在中心接收端采用固化嵌入式系统，有效集成了前端多路图像，提高了系统的安全性能，并采用4CIF高清解码分辨率，并集合录像播放，远程回放等各项功能。
5.2.4前端安全有效的存储功能
前端3G无线视频传输设备进行存储时候，经过我们公司多年无线视频图传设备研发经验得出，一般的硬盘在前端进行存储非常容易损坏，就算是减震硬盘进行存储也会受到不同程度的损伤。
所以我公司在3G新一代产品的前端存储中运用SD卡进行存储，基本保证了前端视频存储的安全性，能够更有效的保证数据因硬件原因而损失。
5.2.5具备自主知识产权的编解码算法
系统使用了最先进的H.264视频编码算法，编解码算法具备自主知识产权，在实际应用上该音视频编解码算法不但可实现低码流下高质量的图像，还可以和无线通道的捆绑有机结合起来，根据通道的状态动态调整编码算法，使图像传输更加清晰流畅。
5.2.6GPS定位技术
移动视频终端配备了最新高灵敏度的GPS接收模块，实时检测自身的位置，通过3G无线网络通道上传到指挥中心，指挥中心在实时看到前端图像的同时显示移动目标在地图上的位置。
5.2.7视频流媒体转发技术
由于无线带宽有限不能同时向多个用户发送图像，在接收端可配流媒体转发，在同一个网络中的别的用户可以通过向视频流媒体转发服务器请求获得远程的无线图像，实现图像资源的共享。
5.2.8数字矩阵技术
接收的图像数据并进行解码还原成模拟音视频信号输出到电视墙，数字矩阵在物理上完成了数字转模拟的过程，是大型监控网络中的必要设备。
5.2.9双向语音对讲技术
系统在传输图像数据的同时，还可以进行双向的语音对讲，使指挥中心和移动视频前端保持更紧密的联系，解决了以往只能单向传输语音的问题。
5.2.10高清图片抓拍技术
系统能在传输CIF格式的图像基础上，还能对某些需要仔细观看的场景进行高清晰抓拍，清晰度可以达到4CIF，满足不同场合的应用需求。
六、主要设备介绍
6.13G车载单兵无线视频传输设备（JTW-2EC）技术参数
项目
设备参数
性能指标
系统
操作语言
中文/英文
操作界面
图形化菜单操作界面（OSD菜单）
密码安全
用户密码、管理员密码两级管理
视频
视频输入
1-4路复合视频输入
视频输出
单路复合视频输出
视频显示
四画面显示
视频标准
PAL制式，25帧/秒
音频
音频输入
单路音频输入，航空头
音频输出
单路音频输出，航空头
基本输出电平
线性电平
录音方式
声音与视频同步录制
图像
处理
及存储
水印技术
具备水印技术，资料防篡改
图像压缩
H.264Mainprofile编码格式
图像格式
CIF分辨率（352*288），4CIF分辨率（704*576）
数据存储
可配备SD卡进行录像资料存储
报警
报警输入
4个报警输入
报警输出
2个报警输出
通信
接口
串行接口
支持1个RS485接口、2个RS232接口，可与IC卡刷卡机、油耗传感器、GPS终端、CAN总线等对接
网络接口
RJ45，10M/100M自适应网络接口
3G模组
内置2.5G/3G模块，能支持多种类型的无线网络（至少包括：
EVDO/CDMA1X、WCDMA）接入
其它
结构
封闭式、无风扇设计、铝型材自然散热、防水防尘
可抽取插拔式
网络校时
能统一系统内设备时间，提高数据有效性
USB
可外置刻录机或U盘等外设导出录像文件或日志及配置文件
记录信息
可记录车辆刹车、倒车、开关门、左右转向等车辆状态信息
外部连接线
采用车载专用航空插头，保障设备长期稳定运行
关键部件
采用汽车电子专用器件，军工级部件及高可靠进口新材料，提高产品稳定性，使设备能够在高温、高寒、多尘、潮湿环境下使用
工作温度
10-60度
电压
+8－36V宽电压设计、支持12V电源输出，可为外设供电；具有过压保护、短路保护和过流保护功能
湿度
10-95%
功耗
小于15W
产品性能
实时传输一路压缩码流。
自带GPS定位功能
支持录像功能
支持远程设置
双向语音对讲
高清晰图片抓拍
支持远程传输唤醒功能
支持云台摄像机控制功能
无线通道可选择工作路数
6.2中心视频接收服务器（JTR-16A）技术参数
视频压缩标准：
H.264
视频压缩芯片：
DSP处理器
操作系统：
嵌入式linux
视频输入：
1路（NTSC，PAL制式自动识别），BNC（电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω）。
视频帧率：
PAL：
1/16—25帧/秒可调；NTSC：
1/16—30帧/秒可调。
码流类型：
可选择单一视频流或复合流，自定义。
视频压缩输出码率：
16K～4M可调，也可自定义（单位：
bps）。
压缩分辨率：
PAL：
176*144（QCIF），352*288（CIF），704*288（2CIF），528*384（DCIF），704*576（D1）；
NTSC：
176*120（QCIF），352*240（CIF），704*240（2CIF），528*320（DCIF），704*480（D1））。
音频输入：
1路，BNC（线性输入，2Vp-p，阻抗：
1kΩ）。
音频压缩标准：
OggVorbis。
音频压缩码率：
16Kbps。
语音对讲输入：
1路，BNC（线性电平，阻抗：
1kΩ）。
通讯接口：
10M/100M自适应以太网口，2个RS232口。
键盘接口：
1个。
硬盘IDE接口：
支持2个IDE硬盘；支持的每个硬盘容量达2000GB。
USB接口：
2个，协议：
USB1.1；支持U盘，USB硬盘。
VGA接口：
1个，分辨率/刷新频率：
1024×768/60Hz。
电源：
180～265VAC，47～63HZ。
功耗：
150W（不含硬盘）。
工作温度：
-10℃～＋55℃。
工作湿度：
10％～90％。
产品性能
实时传输一路压缩码流。
支持录像功能
支持远程设置
支持云台摄像机控制功能
支持矩阵控制功能
6.3移动视频数字矩阵技术参数
视频压缩标准：
H.264；
视频压缩芯片：
DSP处理器；
产品性能
每个DSP能解码一路压缩码流；
解码完全由板卡完成，不占用主机CPU；
能输出标准PAL或NTSC制式的视频信号以及音频信号；
系统支持1-16路压缩码流的解码，并支持1-16路输出；
支持计算机显示器和监视器同步显示；
支持文件、网络播放；
支持音量调整；
提供播放的统计参数：
总时间、总帧数、当前帧帧号；
支持播放图像捕捉或某时间段转存新文件功能；
提供播放时（部分为文件方式专有）的操作有：
播放、停止、暂停、快放、慢放、缩放、静音、循环播放、定位等功能。
远程回放：
支持对前端录象设备回放、下载数据；
远程控制：
支持对前端球机、矩阵和报警器控制；
视频输入：
任意路网络输入；
视频输出：
1-16路视频信号，并可以同时输出到屏幕；
支持制式：
PAL、NTSC；
分辨率：
PAL：
176*144（QCIF）、352*288（CIF）、528*384（DCIF）、704*576（4CIF），NTSC：
176*120（QCIF）、352*240（CIF）、528*320（DCIF）、704*576（4CIF）；
帧率：
25F/S（PAL）、30F/S（NTSC）；
语音输出：
1-16路PCM音频信号；
输出采样率：
16KHz；
声道数：
单声道；
采样大小：
16位。
6.4其他相关设备介绍
产品名称：
红外一体化智能高速云台摄像机
产品型号：
MG-TC2618B
产品特点
·黑夜无照明条件快速捕捉目标，红外夜视距离大于100米
·全天候环境设计，高强度铝合金精铸外壳，抗冲击、防腐蚀，防护等级达到IP66,带雨刷功能
·超强抗震特性，特别适合车载监控
·360°无限位旋转，仰视角度180°无盲点
·6条巡视轨迹，128个预置位
·车载电源电压输入范围：
DC10.5V~DC18V
摄像机参数
型号MG-TC2618B
影像感应器1/4''ExviewHADCCD
有效象素752H×582V
同步系统内同步或外同步
视频输出VBS1.0Vp-p/75Ω
白平衡自动/手动
扫描系统15.625KHz（H） 50Hz（V）
水平解析度480TVL
信噪比>50dB
电子快门1/1～1/10,000s
最低照度0.01Lux
焦距长度f＝4.1～73.8mm
变焦倍数总变焦216X
光学变焦18X
数码变焦12X
光圈&变焦自动/手动
机械参数
水平预置速度100°/S
水平预置速度60°/S
水平手动控制速度0°～80°/S
上下手动控制速度0°～60°/S
水平角度360°无限位
上下角度＋90°～－90°
预置位、巡视轨迹128个预置位，6条巡视轨迹
控制方式RS485,内置16种协议，波特率从2400Bps到19200Bps可选，RS485
操作温度－35°C~55°C
相对湿度90%
防护等级IP66
电源DC10.5V~DC18V（3.5A车载）；AC24V（2.5A普通）
抗冲击要求≥4G
重量6kg
6.5控制键盘
产品名称：
智能产品控制键盘
产品型号：
MG-K101
特点控制键盘
最大驱动能力为32个负载
RS485控制,控制距离可达1200m；
变速控制摇杆、控制云台、镜头；
可选择主副控键盘；
可控制多种型号画面处理器；
集成多协议、波特率可调。
七、培训及厂家服务
7.1工程安装配合措施
我公司保证在与甲方签订的工程安装日期内保质、保量、圆满的完成工程安装任务。
7.2后期使用服务承诺
7.2.1运行维护服务
凡是我公司承担的项目，均实行终身的后期服务。
我公司可与业主签订长期提供后期服务的合同，由公司进行长期的追踪服务，解除业主的后顾之忧。
后期服务的形式通常有合同有效期内的服务和合同外后续服务两种。
服务的内容有技术支持和维修服务两类。
7.1.2后期服务形式
合同有效期服务是指在合同条款中，由业主明确提出的在一定期限内为该项目提供技术支持的服务和项目验收后一定期限的无偿维修服务。
本系统工程由本公司提供1年7*24免费技术支持服务（含主要软硬件原厂商1年7*24免费技术支持服务）：
包括免费升级、故障排除、性能调优、技术咨询等，并负责系统的开发、集成，处理、协调与各系统软件、硬件等供应商的关系。
7.2.3服务响应时间
为了保证系统的运行;我公司确保做到：
电话响应时间：
半小时内;
系统恢复时间：
4小时内。
对于短时间不能修复的系统故障，我公司采取提供备品、备件或备机等措施，以保证用户单位的正常使用。
我公司可与业主签订长期提供后期运行维护服务的合同，由公司进行长期的追踪服务，解除业主的后顾之忧。
后期服务的形式通常有合同有效期内的服务和合同外后续服务两种。
服务的内容有技术支持和维修服务两类。
7.2.4服务支持
服务支持包括远程支持、现场响应、优先级服务、远程访问分析、专门客户支持等。
7.2.5故障分级
为了确保用户的网络设备和监控设备的正常运行，我司建立了一整套完善的服务流程，从而保证故障获得最有效的处理。
我们对不同的故障进行故障分级，其基本定义如下：
1.一级故障：
客户的整个系统处于瘫痪状态，不能正常运行。
2.二级故障：
系统性能严重下降或由于网络性能明显下降，使客户的业务运作受到严重影响。
3.三级故障：
系统部分设备或者软件出现故障，网络操作性能受损，但整个系统仍可正常工作。
4.四级故障：
需要硬件、软件产品功能、安装、或配置方面的信息或支援。
对客户的业务运作几乎没有影响或根本没有影响。
相应不同级别故障，我们有不同时限的故障升级和处理规定。
对未能在规定时间内处理的故障将在系统内自动升级，从而获得加速处理。
7.2.6远程支持
电话技术支持
客户可以从技术支持服务中心得到及时有效的电话技术支持。
支持时间为7*24小时。
要求电话支持的客户可以指定一名主要联系人及两名替补联系人与服务中心进行电话联系。
传真和E-mail支持
客户可以通过传真和E-mil要求书面技术支持，我们将在3小时内为用户提供解决方案。
7.2.7备件更换
对于常用配件，我们备有足够的备用件，若确定硬件已发生故障，将立即更换。
对于非常用配件，从确定为硬件故障之日起10个工作日提供故障品备件更换，供客户应急使用（不可抗拒力所造成的延迟除外），硬件故障确定时间不超过4个小时。
7.3专门客户支持
7.3.1定期服务
定期走访客户：
与用户方维护人员共同组成系统维护小组对系统进行实时维护。
对相关合同设备提供每月一次巡检，并将巡检结果及时通报相关部门。
定期电话回访：
客户服务中心收到客户服务报告单后将在下一个工作日安排电话回访，了解服务完成的情况和质量。
每月至少一次对用户进行电话拜访，了解用户系统运行情况并及时了解客户需求。
7.3.2系统维护
在系统调试交接时，将提供完整的设备随机资料，软硬件文档，操作维护手册，设备清单等，并帮助业主建立系统的运行、管理和维护文档，以便在发生故障时能及时提供资料，并迅速找到并排除故障，将损失减至最小。
定期巡检：
我公司将定期巡检制度作为公司常规维护工作之一，在设计使用寿命期限内每三个月对系统巡检一次，每半年对所有设备进行次综合测试，通过实际操作，结合听取使用人员反映的问题和建议，不断完善系统的软硬件功能和质量。
设备维修与更换：
常规设备的维修与公司工程部完成，对于公司无法维修的设备将协同厂家维修直至更换；维修设备须提供详细清单备案。
更换设备须得到甲方的同意，并提供书面报告。
更换设备将尽量保证得到正宗产品：
若无同种规格型号的设备或配件，公司提供质量、功能、价格等不低于原产设备或配件。
每次维护，公司技术将作详细的纪录（设备维护或更换的数量，性能测试结果等数据），并提供每次服务费用清单，供甲方参考和备案。
技术支持：
公司有专业的技术人员受理用户来电，接受用户对产品的咨询，并耐心解答用户的各种疑问及在使用系统的过程中]遇到的问题。
公司技术人员将为系统及时进行技术升级，保持系统的先进性。
除提供系统操作人员的集中培训外，如果业主的系统操作人员有所变动，我公司仍负责培训。
7.4服务维修结算承诺
本系统工程由本公司提供项目验收后1年无偿维修服务的质保期，除人为因素外，在1年质保内免费技术支持服务和软件免费升级服务。
7.5售后服务
7.5.1服务工作规范
Ø诊断故障并提交故障诊断报告——
根据系统运行过程中出现的系统故障或其它异常情况，及时进行故障诊断，并提出故障诊断报告。
故障诊断报告的主要内容包括：
故障现场情况记录、故障的级别和紧急处理过程记录等。
Ø制定系统维护和故障恢复的实施计划——
根据提交的故障诊断报告，制定系统维护和故障恢复的实施计划。
按照制定的计划实施系统维护工作。
Ø管理、监督维护计划的实施——
组成系统维护工程管理和监督工作组，全面负责管理和监督系统维护工作实施过程（应包含用户方与项目承包商双方），并根据系统维护实施的各个阶段提交维护工作报告。
Ø确认维护工作完成并提交维护报告——
在系统维
升级会员 