流动监控系统方案.docx

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流动监控系统方案

流动监控系统

技术方案

2015年3月1日

中国的电信股份有限公司资阳分公司

第一部分无线单兵监控系统

第一章建设背景

随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展，基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长，远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。

在中国，安防行业经过近二十年的发展，技术和产品性能上基本达到发达国家水平，作为安防系统中的一项重要子系统——视频监控系统，已经从最初的模拟监控发展到现在的数字化监控，从最初的特殊行业应用发展到各行各业甚至家家户户都有了视频监控的应用。

随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。

无线监控作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。

其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线监控方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。

同时，在国内移动增值业务多元发展的大环境下，监控本身也向着移动化、智能化方向发展。

无线便携式摄录设备就是移动监控业务的单兵应用。

单兵无线摄录机依托于监控平台及3G（EVDO）无线网络，通过单兵无线摄录设备，实现远程视频浏览、语音对讲、GPS定位等功能，满足客户远程视频查看、远程应急指挥的需求，向应用客户提供随时随地的无线视频监控服务。

无线网络视频监控是视频监控技术发展的方向，是未来视频监控的趋势。

第二章系统方案设计

根据该项目的总体需求，我们采用单兵无线视频监控解决方案，采用IPW100无线单兵摄录机来构建单兵无线视频监控系统。

（一）系统架构

单兵无线视频监控组成

单兵无线视频监控构架由无线单兵终端、传输网络和监控中心组成三层联网式综合监管系统，提供前端视频图像实时无线传输、事故快速响应、呼叫指挥、GPS定位等功能，以解决对事发现场进行动态指挥管理问题。

单兵无线监控采用无线单兵终端，外接笔筒或纽扣式摄像机。

无线单兵终端通过3G无线网络，监控中心能够对前方的图像进行实时监控和传送，并采用了双码流技术，本地录像采用D1分辨率，网络传输采用CIF/QCIF分辨率，实现本地编码存储和远程浏览查看。

单兵无线监控系统主要组成分为：

无线单兵终端（IPW100无线单兵摄录机）、监控中心、传输网络等。

无线单兵监控系统架构图

（二）无线单兵终端

无线单兵终端是对外界监控管理系统的前端设备，作为单兵系统，可以非常便捷的携带，通过设备自身的腰夹，可以轻松佩戴在身上。

并且可以配合笔筒或纽扣式摄像机、耳麦，能够实现视频浏览，远程监控、语音对讲，GPS定位、本地回显，本地长时间巡航，快速更换电池等功能，满足各种场合下使用。

（三）监控中心

监控中心是调度指挥系统的核心，是远程可视指挥和监控管理平台，依托推出的KDM2800系列中心管理平台对所有前方现场的监控图像进行统一管理，实现音视频双向交互指挥，监控中心的电子地图上就可以显示人员所在的直观位置，并通过无线网络对人员进行监控设置，例如通过客户端，可以通过语音对讲直接对现场进行指挥。

同时可实现监控中心对可控范围的前端监控人员进行实时、集中、直观地监控和调度指挥，并能与接处警中心联动以便在发生警情时及时出动警力到达现场，保障应急处理的效率。

（四）传输网络

与采用传统有线网络的固定监控有所不同，无线监控可采用适用于广域无线网络音视频数据传输的3G网络方式。

目前，无线监控支持通过中国电信3G（EVDO）网络可以将前端视频、音频等信号传至后端监控指挥中心。

3G上行带宽为1.8M，考虑信号干扰和稳定性因素，有效带宽为1M。

由此，单兵系统采用D1质量单兵设备可存储8小时图像；网络传输在5-16台单兵系统同时使用时只能采用QCIF质量传输、4台以下单兵系统同时使用时可采用CIF质量传输，考虑网络流量成本也可均采用QCIF质量传输。

第三章单兵无线监控功能特点

（1）实时视频监控

基于3G网络，采用嵌入式系统设计，支持多种网络协议，支持动态域名配置，可以通过无线或有线方式轻松接入网络，方便地实现视频传输。

采用高效的H264视频压缩技术、灵活的信道动态调整技术、可靠的网络传输纠错技术，在有限带宽下保障视频数据的流畅传输。

（2）录像存储回放

支持MicroSD卡最大容量32G，这样，用户既可以直接登录单个前端设备进行录像资料的点播回放。

（3）报警联动

集成一键告警按钮，前线人员遇紧急情况可向监控中心报警。

（4）语音对讲

支持双向的音频功能，通过配置声音采集和输出设备，实现监控点与平台之间的双向语音，同时支持双向语音的录制，让警察办案、巡逻工作更加迅速有效。

（5）GPS定位

内置GPS定位系统，可采集设备的运行轨迹并上传到监控平台。

指挥中心事后可对巡逻或办案人员运行的轨迹回放及运行录像进行查看，也可通过监控平台客户端对此轨迹进行实施监督。

（6）电子地图

监控中心可通过CU客户端提供支持电子地图功能，从而在电子地图上直观显示运行的轨迹，随时可以调看远端传回的实时监控图像

（7）手持式设计

手持式设计，符合人体工程学，美观、大方，类似对讲机式的设计，可通过腰夹随身携带。

（8）多种外接场景

支持外接纽扣式实现隐蔽式拍摄，或者支持笔筒式摄像机实现便携式拍摄，同时也能够支持外接DV拍摄。

（9）长时间续航

内置大容量电池，具备6~8小时以上的续航能力，并可快速拆卸电池，配置多个备用电池可满足野外长时间工作需求。

（10）本地回显

内置2.5寸高亮显示屏，通过该屏能够本地对设备进行控制，视频浏览，和录像回放等操作。

（11）前端图像抓拍

支持前端图像一键抓拍功能，通过设备的图像抓拍按扭及时对视频图像进行抓拍。

（12）本地菜单控制

内置OSD菜单，能够直接在前端对设备进行控制，包括设备参数设置，录放像、3G设置等操作。

（13）本地录放像

通过内置的OSD菜单和自带的2.5寸屏幕，能够直接进行录像控制，并且支持快捷键一键录像功能，和本地回放录像的功能。

第四章产品简介

（一）IPW100无线单兵摄录机

IPW100是一款便携式单兵监控终端，可以佩戴于腰间，可接入笔筒式摄像机（其他类型摄像机可以选配）、外接耳麦。

其中IPW100内置了GPS模块、3G无线通信模块、液晶显示屏、MicroSD卡、电池等部件。

IPW100作为整个系统的核心部分，可以实现数据的采集、抓拍、编码、存储、传输、预览、回放。

还可以利用GPS卫星信号定位当前位置，并通过语音对讲功能与指挥中心保持密切联系。

产品特性：

手持式设计，方便现场执法

嵌入式系统，稳定、安全、可靠

提供H.264高效视频编码

内置3G天线，用来传输视音频

内置GPS，可准确定位单兵位置信息

内置OSD菜单，可在任何地点对设备进行控制

内置TF卡存储，实现本地存储

内置高亮显示器，实现本地视频显示

内置锂电池，可通过充电器进行充电

支持快捷键功能，能一键拍照、录像和报警

内置可拆卸电池，方便拆卸

产品规格：

型号

IPW100-E

视频编码

编码格式

H.264

视频分辨率

D1、CIF、QCIF，双码流

视频帧率

1～25fps

视频码率

16Kbps～4Mbps

音频编码

编码格式

G.711、AMR

音频码率

24Kbps～64Kbps

接入网络

有线

以太网接入

无线

EVDO接入

显示

本地回显

1×2.5寸液晶屏

按钮

快捷键

1×告警按钮，1×录像按钮，1×抓拍按钮，1×锁屏按钮

操作键

1×菜单按钮，1×左方向键，1×右方向键

外部接口

航空接口

1×9芯：

1×视频输入（3.5mm）、1×音频输入输出（3.5mm）

存储接口

1×TF卡插槽

复合线插槽

1×复合线插槽：

1×10Base-T/100Base-TX（RJ45）、1×12V电源输入（DC圆孔）

天线接口

内置3G天线，GPS天线

SIM卡插槽

1×UIM卡插槽

运行环境

工作温度

-10℃～55℃

工作湿度

10%～85%（无凝结）

物理特性

功耗

4.5W

电池规格

3600mAh

电池使用时间

6～8小时

重量

395g（不包含配件）

尺寸

134mm（长）×81mm（宽）×38mm（高）

配件

标配

音视频综合线缆，电源网口复合线缆、充电器、1米网线、电池、耳机、摄像头支架

可选配件

笔筒式摄像机、纽扣式摄像机、电池、DV转接线

（二）KDM2801H中心管理平台

产品特性：

嵌入式设计，提供安全可靠、高性能中心业务平台解决方案

单级平台最大可接入1000个监控点

可通过多级级联组建分级、分布式网络视频监控系统

内置网络录像单元，可实现基于IPSAN的网络化存储

支持NAT、防火墙穿越，可在各类复杂网络环境下轻松部署

支持多网段接入，实现不同网段IP设备的部署

支持高清网络摄像机和高清解码器接入，实现高清监控

可提供电子地图、报警联动等智能应用业务

可提供强大的设备、用户及权限集中管理

可通过简单直观的图形化配置工具实现快速安装和便捷管理

产品规格：

型号

KDM2801H

设计结构

嵌入式设计，19英寸2U

视频参数

编码格式

H.264、MPEG-4

视频分辨率

QXGA、1080P、720P、D1、2CIF、CIF、QVGA、QCIF、QQCIF

视频帧率

1～30fps

视频码率

64Kbps～8Mbps

音频参数

编码格式

G.711A/U、ADPCM、G.722.1C

音频码率

32Kbps～64Kbps

外部接口

网络接口

2×RJ45，100Base-TX/1000Base-T

USB接口

6个外置USB接口，接鼠标、键盘、存储设备、USBkey和系统备份盘

性能描述

前端接入

单级平台最大可接入1000个监控点，该平台作为顶级平台时，通过级联，系统最大可接入2万个监控点

客户端接入

单级平台最大可接入1000个客户端

电视墙接入

单级平台支持1024个公共预案，每个用户另有128个私有预案

组网特性

组网方式

支持堆叠组网，单级平台最大可堆叠32台；

支持级联组网，最大支持8级级联

网络适应性

支持多网段接入、支持NAT穿越、支持Socks5、支持丢包重传

功能描述

业务功能

实时监控、录像存储、点播回放、语音对讲、报警联动、移动侦测、电子地图、电视墙等

管理功能

用户管理、认证管理、权限管理、设备管理、网络管理、日志管理等

运行环境

电源

AC100～240V，50～60Hz

功耗

≤130W

温度

0℃～55℃

湿度

10%～90%RH

物理特性

物理尺寸

443mm×461mm×88.1mm

重量

13Kg

第二部分无线高清车载监控系统

第五章系统方案设计

根据项目的总体需求，无线高清车载监控解决方案采用KDM2410M-V21系列无线车载终端来构建高清移动视频监控系统。

（一）系统架构

无线高清车载监控组成

无线高清车载监控构架由车载终端、传输网络和监控中心组成三层联网式综合监管系统，提供车内车外视频图像实时无线传输、事故快速响应、呼叫指挥、地理位置定位等功能，以解决对事发现场进行动态指挥管理问题。

无线高清车载监控采用车辆安装无线车载终端，外接高清车载云台摄像机。

无线车载终端通过3G/4G无线网络，支持双卡捆绑传输，监控中心能够对车辆外的图像进行实时监控和传送，并采用了双码流技术，本地录像采用720P分辨率，网络传输针对不同的网络可分别选用CIF/D1/720P的分辨率，实现本地高清编码存储和远程的高清浏览。

无线高清车载监控系统主要组成分为：

车载终端、监控中心、传输网络等。

无线高清车载监控系统架构图如下图所示

（二）车载终端

车载终端是对外界监控管理系统的前端设备，一般隐秘地安装在各种车辆内，车载终端设备主要由无线车载终端、7寸平板电脑、高清车载云台摄像机、车载安装支架及设备箱等各种设备组成。

无线车载终端通过外接高清车载云台摄像机采集音视频信号并压缩为数字流，通过3G/4G无线网络传输到用户监控中心，达到远程监控、应急指挥的目的。

无线车载终端传输主要是双码流同时编码，包括本地独立的录像码流和网传码流。

其中本地录像的码流采用高清720P格式存储，网传码流可采用CIF/D1/720P格式传输。

7寸平板电脑的引入提高了用户的操作体验，通过PAD可实现高清回显、PTZ控制、录放像浏览、双向语音等功能

无线高清车载监控系统车载系统示意图如下图所示

用户如果需要提取视频监控的录像数据，可以将硬盘盒直接抽出，然后通过USB数据线直接在电脑上进行导出。

（三）监控中心

监控中心是调度指挥系统的核心，是远程可视指挥和监控管理平台，依托推出的KDM2800系列视频监控业务平台对所有现场车辆传输的监控图像进行统一管理，实现视频的实时浏览和音频的双向交互指挥，监控中心的电子地图上显示车辆所在的直观位置；通过历史录像回放可以在电子地图实现上历史运行轨迹的回放；并通过无线网络对车辆进行监控设置，例如通过客户端，可以遥控车载前端摄像机。

视频监控业务平台，是整个视频监控系统中的核心组成部分，用于控制整个监控系统的运行，实现设备接入、数据存储、码流转发、实时浏览、语音对讲、告警联动、集中控制等功能。

（四）传输网络

与采用传统有线网络的固定监控有所不同，无线监控可采用适用于广域无线网络音视频数据传输的移动3G/4G网络方式。

目前，无线监控支持通过中国电信的3G网络（EVDO）和4G（LTE）网络，可以将前端视频、音频等信号传至后端监控指挥中心。

4G网络可达到50M上行带宽，完全满足720P视频传输。

车载系统在无4G信号区域可自动切换为3G网络，3G网络传输在5-16台车载系统同时使用时只能采用QCIF质量传输、2-4台以下车载系统同时使用时可采用CIF质量传输、1台车载系统使用时可采用D1质量传输，考虑网络流量成本也可均采用QCIF质量传输。

第六章应用场景

车载监控适用于在山区、效外等难于铺设有线网络、自然条件比较恶劣、流动性较大的施工、抢险现场，车载监控实现对事发现场的实时监控，便于远程指挥和调度，增强快速反应能力，同时也减少人力投入及运营成本。

典型应用场景如下：

（1）现场录像记录：

车载系统可通过本机硬盘记录720P主码流现场录像，施工完成后可通过PAD、PC、WIFI上行服务器记录备案。

（2）远程实时监控：

在需要远程指挥调度时通过4G/3G网络实时调用车载系统QCIF辅码流图像，在较低网络传输成本情况实现实时监控。

（3）抽查调用远端图像：

通过拨打电话和发送短信到设备SIM卡上的方式触发设备上线，调用车载系统QCIF辅码流图像。

抽查施工、抢险现场。

（4）条件自动传送图像：

通过图像感知技术设置开关量，产生告警时，3G/4G上线传送图像实现监控中心快速发现并处理事件。

第七章无线车载监控功能特点

（1）720P实时视频监控

实现720P高清视频浏览，监控中心可远程实时监控高清车辆视频，无线车载终端支持实时视频远程浏览。

（2）录像存储回放

无线车载终端内有车载硬盘、支持最高720P高清存储，录像时可选择是否带音频录像，车载录像能远程查询、下载，录像文件下载速度可配置，支持磁盘异常时自动修复，支持磁盘异常时上报告警。

（3）告警联动

当监控点发生异常时，车载报警联动主要是外接报警设备，即驾驶员在行驶过程中遇紧急情况可向监控中心报警，并可进行双向语音通话。

（4）图像抓拍

能够将看到的现场图像进行抓拍，然后保存在硬盘上，方便事后追溯，图片格式为JPEG。

（5）语音对讲

支持1路双向的音频编解码输入和输出，可和后端监控中心进行双向语音对讲。

（6）地理位置定位

内置GPS可以上报车辆GPS方位，实现跟踪车辆的运动轨迹，可全面了解车辆运动情况。

历史录像回放可以同时显示车辆运营的轨迹。

也可扩展北斗定位。

（7）自动休眠、远程唤醒

可设置自动休眠功能，当没有视频码流传输时，一段时间后设备自动断线，节省资费；支持短信、电话唤醒前端休眠设备，唤醒设备上线功能。

（8）无码流自动断链

支持设置无码流自动断链。

设备默认在五分钟内没有码流传输，则断开3G/4G网络，以节省资费。

（9）电话、短信激活上线

支持通过拨打电话和发送短信到设备SIM卡上的方式触发设备上线。

只有预先被添加到短信白名单和电话白名单里的电话号码才拥有激活3G/4G网络连接的权限。

电话和短信白名单均最多支持5个电话号码。

（10）开关量激活上线下线

支持开关量激活上线下线，并口产生告警时，3G/4G上线，并口告警恢复后，3G/4G下线，可以节省资费。

（11）延时开关机

支持延时开关机功能，在车辆启动时，瞬间电压过高，可以通过延时开机功能规避，而为了避免车辆熄火断电对设备的影响，可以采用自动延时关机功能，延时时间可设。

（12）宽幅电压输入

KDM2410M-V21系列支持6～36V的宽幅电压输入，覆盖主流的12v和24v供电车辆。

（13）减震设计

KDM2410M-V21系列所有音视频输入输出接口和电源插口都采用航空插头设计，确保接口牢固，不会松脱，内置钢丝绳减震器，硬盘置于减震器上，能够有效抵抗横向颠簸和纵向颠簸，确保硬盘的可靠运行，录像资料的完整。

（14）码流带宽自适应技术

由于受3G/4G网络本身信号传输的特点，带宽窄、易干扰、不稳定等因素，会导致无线带宽上下波动，为此推出了自主研发的KWTP无线传输协议，对码流的传输做可靠性的保障，可以根据当前的网络状况自动调节，提高了视音频传输的稳定和效率。

第八章系统介绍

（一）车载视频监控

⏹本地浏览：

车载监控系统具备车内本地视频输出功能，可以通过外接的监视器来实现本地图像监控，支持本地视频输出；

⏹PTZ控制：

车载监控系统具备本地PTZ控制功能，可以通过外接的控制设备实现本地PTZ控制；

⏹本地音频对讲：

具备前端车载和中心端进行语音对讲的功能，车辆内部可以通过供耳麦或者对讲设备（音响和麦克）和中心进行对讲，实现远程通讯和远程指挥；

⏹本地录像：

具备前端录像功能，能够将采集的视频直接通过本地的硬盘进行录像，最大分辨率支持720P，支持通过网口将录像资料导出或者通过USB导出录像；

⏹前端告警：

具备前端告警功能，可以通过告警按钮将告警信号传输给中心点，并能够和中心点进行联动，告警按钮需选配。

（二）远程视频监控

1远程监控：

通过监控客户端、Web客户端可以连接到监控平台，浏览前端实时图像；

●可以从编码器的可视化树状列表中任意选择摄像机进行远程视频观看，观看方式可以是单画面、多画面分割（1、4、6、8、9、10、12、16），双击某一画面支持全屏和取消全屏操作；

●远程PTZ控制，可以控制摄像机的图像的拉近、拉远，以便用户发现细节信息；可以控制云台的上、下、左、右转动以及复位，转动的速度可调，方便用户全方位的对远程监控环境进行全方位监控；

●可以控制图像亮度的大小，以提高图像的可辨认度；

●可以设置多个摄像机预置位，方便用户管理；

●可以完成自动对焦、焦距拉伸、焦距缩短，方便用户观看清晰图像。

2组合浏览：

支持720P、D1、CIF或QCIF双码流组合浏览，在带宽较大时，用D1或720P分辨率浏览，在带宽较小时，用QCIF或CIF分辨率浏览；

3图像抓拍：

可以对当前监控的图像进行抓拍，抓拍的图像保存在所设置的抓拍路径下。

支持告警设备联动抓拍和移动侦测的触发抓拍。

⏹电视墙显示：

通过配置电视墙解码器，可实现图像上墙监控；

本监控系统中各监控中心的监控平台支持电视墙管理，主要完成两个方面的功能：

支持前端各个摄像机图像的电视墙及时显示（直播）；

通过在视频列表中选择编码器，把某个编码器输入的图像输出到电视墙上的某个监视器（对应某个解码器），这样，电视墙这路图像就可以播放了；也可以停止电视墙的某路播放。

选中电视墙上的某一路图像，可以对这路摄像头进行各种控制。

比如，可以控制摄像头左右移动，就可以通过电视墙观看摄像头移动时的场景。

可以将前端单个编码器的图像在多个监视器上显示，也可以在单个监视器上显示前方多个图像。

⏹电视墙预案：

支持预设多套电视墙预案，用户可以设定、保存、删除电视墙浏览预案，支持预案轮询；

⏹轮询显示：

支持电视墙通道轮询，可以在电视墙通道内实现多路图像自动轮询显示。

⏹语音对讲：

支持对监控前端进行点对点音频对讲与点对多点的音频广播。

⏹告警联动：

支持前端、平台和客户端三种告警联动方式。

通过图形化的界面设置，用户可以设定各种告警联动功能，例如告警录像、告警输出、调用预置位、多前端联动、屏幕闪动、告警字幕突出显示、电视墙告警切换、告警声音提示等。

⏹电子地图：

支持MapInfo、Google矢量电子地图和JPEG等图片格式的电子地图，用户在电子地图中可根据实际部署情况将各个监控点与其地理位置一一对应。

拥有GPS功能的前端，在电子地图上可对其进行轨迹绘制，并在录像回放时可同步调用电子地图查看其历史轨迹。

⏹存储和回放功能：

车辆通过无线方式上传的图像信息可通过录像方式存储在监控中心管理平台的存储服务器上，提供计划录像、循环录像、报警录像等多种存储方式，监控终端可通过监控中心服务器随时进行录像检索、回放操作，并支持时间、地点、事件等多种检索方式，相关信息可形成日志。

⏹手动抓拍：

支持手动抓拍，手动抓拍可设置连续抓拍的时间间隔和抓拍张数；

图形界面：

通过简单易用的图形界面，可以完成对系统的全面管理；

用户管理：

支持增加删除用户、用户权限管理（可细化到对某个摄像机的操作权限）、在线用户管理；

⏹日志管理：

支持完善的日志管理，支持登陆日志、操作日志、备份日志、升级日志、告警日志等功能，支持对日志进行浏览、查询、备份、删除等操作；

1参数配置：

可设置车载终端的各项参数；

⏹设备管理：

支持完善的设备管理，对接入的车载前端、解码器进行配置管理支持前端编解码器的添加与删除、设备参数设置；

⏹权限管理：

支持管理员、操作员两级权限管理。

管理员拥有所有的权限。

⏹权限分配：

操作员可以修改自身密码与联系方式，其余的操作权限由管理员分配，具体包括：

1、对监控点进行云台、浏览、回放等操作。

2、对录像抓拍、日志管理、参数管理、告警管理、用户管理、电视墙、设备管理等操作。

第九章产品简介

（一）无线车载终端

KDM2410M-V21无线车载终端

产品特性：

嵌入式设计，稳定、可靠、安全

提供H.264高效视频处理，支持4路高清IPC及4路标清模拟摄像机接入

航空接口设计，可同时提供音频信号、电源信号及控制信号，稳定可靠

抽拉式胶囊避震设计硬盘盒，方便更换硬盘，支持SD卡存储

硬盘盒带USB转接功能，支持直接电脑拷贝录像

可内置3G、4G网络传输模块，支持EVDO、TD-LTE、LTE-FDD等网络

内置WIFI无线模块，提供WIFI-AP功能

内置GPS定位模块，可扩展北斗定位模块，准确定位车辆位置信息

可延时开关机

支持双卡捆绑，能有效提升带宽

一体化化结构机壳，无风扇设计、全机壳散热，防尘、防水等性能更佳

技术参数：

型号

KDM2410M-V21

视频编码

编码格式

H.264

视频分辨率

720P、D1、CIF、QCIF，支持双码流

视频帧率

1～30fps

视频码率

64Kbps～4Mbp

音频编码

编码格式

G.711A/U、ADPCM

音频码率

24Kbps～6