浙江大华公交行业视频监控管理系统解决方案.docx
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浙江大华公交行业视频监控管理系统解决方案
浙江大华
公交行业视频监控管理系统
解决方案
第一章系统建设背景4
第二章用户需求分析6
2.1需求分析6
2.2、车载视频监控系统的几个特点6
第三章方案建设的目标7
第四章系统架构8
4.1、方案拓扑图8
4.2、方案构成概述8
4.3、本解决方案的优势9
4.4系统构成10
1、车载终端系统10
2、监控中心13
第五章软件平台17
5.1.软件功能介绍18
5.1.1.主界面18
5.1.2.主要功能19
5.2.平台主要架构22
第六章推荐产品说明25
6．1车载硬盘录像机（大华DH-DVR0404ME）25
6．3ESS3015X27
6．4图形图像工作站29
第七章关键技术解决能力32
7.1怎样避免公交车上门口的逆光问题？
32
7.2怎样保证公交车辆在颠簸状态下的正常录像？
32
7.3怎样高效的进行数据的采集35
第八章售后37
一、全国联保37
二、三包服务37
三、一年保修38
四、保修范围38
五、标准电话支持热线39
六、24x7现场支持39
七、定期回访以及培训39
第九章浙江大华技术股份有限公司简介41
第十章公交领域成功案例42
第一章系统建设背景
随着中国经济的迅猛发展，人民生活水平持续提高，有车一族日趋庞大，城市中车辆的保有量也逐年上升，这给城市交通带来极大的压力，城市交通的拥堵现象成了家常便饭。
现在全国城市公交车保有量在30万辆左右，按照建设部的发展计划，2016年全国公交车的保有量将达到150-200万辆的规模，北京、上海、深圳等城市公交车都在万辆以上。
在这种背景下，大中城市纷纷推出了自己的城市智能交通系统规划，希望通过合理规划和先进的交通控制手段缓解城市交通中的老大难问题。
在很多的城市智能交通系统规划中，均提出了公交优先的原则，这充分表明了公交对缓解城市交通拥堵的重要作用，很多城市的公交公司也相应提出了公交智能系统规划，公交智能系统可以改善公交乘客的乘车信息服务，改善公交公司运营调度与企业管理，同时也进一步缓解城市的交通压力。
作为公交智能系统的一个重要组成部分，车辆、站台和车场的视频监控系统在其中发挥了越来越重要的作用，它可以为公交行业提供最直观和方便的运行信息，帮助公交行业优化线路，有效调度车辆，提高服务质量。
同时，公交车辆和站台都是客流密集的地方，对公共安全要求非常高。
由于种种原因，公交车上的争执、偷盗，性骚扰等行为还比较突出，如何提高公车的安全性，如何有效遏制公车违法案件的发生，是政府、公安部门和公交部门一直关注的问题。
解决这一问题的一个行之有效的办法就是通过视频监控系统发现违法分子，制止违法事件，可以迅速破案，同时也对违法分子起到威慑作用。
在全国倡导建设和谐社会的同时，却有极少数分子由于种种原因，或发泄私愤，或存心害国，制造了些在公共场合和公交车上的暴力事件或恐怖行动，造成人员伤亡的同时，更造成极坏的社会影响。
2004年10月26日中午1时40分许，湖南长沙公交公司一辆牌号为湘A-04337的公交车在行至长沙市韶山中路桔园路口时发生爆炸，造成50多人受伤，其中7人伤势较重。
2006年8月6日，湖南郴州市桂阳县境内的客运快巴车爆炸，8人死亡、20人受伤，公安人员对现场爆炸残留物检验时，发现有炸药成分。
2006年11月7日，武汉公交司机遭暴徒殴打，28名乘客旁观，这一幕均被车上的车载摄像机拍摄下来（仅三天，该段视频已经被1765个论坛、博客等引用，浏览次数超过15万次，中央电视台《中国法制报道》也进行报道）。
基于以上考虑，在公交行业实施视频监控系统已成为迫切之需，该系统的实施提高公车安全性，打击公车犯罪具有显著的促进作用，对进一步提高公交行业的服务质量，改善城市交通，发挥重要作用。
第二章用户需求分析
2.1需求分析
用户为某地市级公交公司，下属4个分公司和4个停车场，保有各类公交车共计932辆，因经营管理的需要，计划建设一套公交车载视频监控系统，在每辆公交车上安装车载硬盘录像机，并配置摄像机、拾音器、报警模块、无线传输模块、GPS模块等，在公交总公司建设监控中心，配合分公司安装的客户端软件完成对车辆运营情况的监督和管理；每辆车上安装4个摄像机和1个拾音器，平均录像保存时间为10天，通过窄带无线网络（GPRS/CDMA）将GPS信息、车辆实时图像传回监控中心在电视墙上显示，待车辆晚上停运进入停车场的无线热区时，通过无线模块将车载主机硬盘中的数据备份到中心的存储设备中，中心的数据保存30天后删除。
针对以上情况，我们将该系统分割成3块来考虑，第一块是车辆上的设备，统称车载终端系统，包括硬盘录像机，摄像机以及众多的附加模块，第二块是中间的网络，有无线网和有线网；第三块是监控中心，包括电视墙、存储设备和平台管理软件等。
2.2、车载视频监控系统的几个特点
1.对车载硬盘录像机的设计要求较高，因车上的工作环境非常恶劣，所以需要有较好的硬盘减震技术，并且对体积、功耗、以及扩展性都有一定的要求；
2、对录像的清晰度要求不高，因为车长一般在12米以内，4个摄像机搭配CIF的清晰度已经足够覆盖全车并保证较高的录像质量；
3、需要支持多种无线网络，窄带网用来传输GPS信息和非实时的视频数据，宽带网用来做无线的录像备份；
4.对存储的性能要求不高，但是需要能够满足长时间的连续数据读写，数据流量大但访问请求数量低，数据的保存时间也较金融行业为低，一般不会超过1个月；
第三章方案建设的目标
我们根据公交车载监控的实际要求、建设标准及安防技防的需要，结合现场实际情况综合运用电子信息技术、计算机网络技术、无线视频监控技术等，遵照国家相关技术规程的前提，并符合先进、可靠、合理、适用等原则进行系统设计。
确保紧密围绕客户需求，充分体现建设者的意图，保护投资者的利益，发挥效益的最大化，同时也充分考虑今后使用者的维护、使用、保养及系统扩展的方便性等。
在公交车载监控系统项目设计中，我们设计原理基于“可扩展的小型数字视频综合监控系统”技术，这个系统涵盖了公交公司在车载监控中常见的功能需求，如：
音视频监控、报警信号输入、报警信号输出、智能设备控制等各个方面，并预留软硬件的智能接口，可以方便的扩展系统功能，而不需要过多的增加系统投资，具有高可靠性和安全性，同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。
在实际设计中将遵循以下原则：
先进性：
整个系统保持一定的先进性，采用的设备和技术能适应将来的科技发展。
实用性：
系统性能价格比高，易维护、易使用、运行费用低。
扩展性：
系统采用结构化设计，能够适应不断增加的扩展需求，当系统扩容时，只需简单增加硬件设备即可。
兼容性：
整个系统能运行在不同的操作平台和语言环境，并能与不同厂商的产品兼容。
灵活性：
系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有设备资源，能满足不同类型客户的需要。
可靠性：
系统安全可靠性高，有足够的抗干扰能力。
高性价比：
系统所选用的设备性能卓越，并尽可能降低系统造价。
第四章系统架构
4.1、方案拓扑图
方案拓扑图
4.2、方案构成概述
✧前端采用大华0404ME-G车载硬盘录像机作为主控设备，所有监控数据以及GPS信息等先写入车载硬盘录像机，并通过CDMA/GPRS/EDGE等网络将数据发回监控中心，并在大屏系统上显示相关车辆的运行轨迹及车内视频信息（1-5帧/秒,CIF画质,视网络情况而定）,当车辆进入公交停车场的无线热区时，车载硬盘录像机将车内录像数据通过架设的无线AP备份到中心，需要时通过网络共享查看和分析；
✧公交总公司监控管理中心的控制服务器安装中心管理软件，实现对整个系统的管理、配置、控制、存储、备份、查询功能,大屏显示系统完成对多路视频组合和地图的显示,IP存储负责保存无线备份的数据信息;
✧该方案主要考虑到目前的运营商网络无法实现对移动视频的实时回传及备份,所以采用将非实时的视频信息和GPS轨迹信息回传至中心,达到远程监看和管理的目的,并通过覆盖一定范围的无线局域网,来保证录像数据在车辆停止运行时能够传回监控中心进行备份;
存储容量计算：
按照每个通道250MB/小时，每台车每天工作16个小时来计算，每台硬盘录像机本身如需存储10天需要0.25G*4*16*10=160GB的存储空间，配置160GB的2.5寸日立笔记本硬盘即可；而中心机房需要对总数达到932台的所有车辆录像进行备份，则需要160G*932*3=447360G≈450TB的总容量,我们在中心机房安装40台ESS3015共计600TB的容量（采用1TB硬盘），根据我们推荐的配置，每台设备做3个RAID5，可用容量为480TB，满足我们的存储要求。
4.3、本解决方案的优势
（1）可靠性高、扩展性强的车载硬盘录像机
ME系列产品采用专业的车载设计，低功耗、无风扇，标准化小尺寸，使产品非常适合车上使用；宽电压接入适应各种车载电源；独特的减震抽拉硬盘结构，使录像的备份和管理更加方便，并可以扩展GPS模块和无线传输模块构建无线视频监控管理系统，进行远程的调度管理和实时监控；性能稳定，操作方便，功能强大。
（2）高性能的智能IP存储
大华IP存储系列是一种高性能存储磁盘阵列，拥有强大的数据处理能力。
采用存储专用操作系统和存储专用海量数据管理系统专门为数据存储和网络传输进行特殊优化，大大超过了PCserver对繁杂任务的处理性能。
使用户在网络上快速存取数据成为可能。
（3）超视觉感受的数字大屏显示技术
大华数字大屏幕显示系统采用一组投影仪以正投影或背投影方式把图像投射在平面幕、环幕或球面幕等一整块屏幕上，基于计算机视觉的自动反馈标准系统。
是通过把两个或者两个以上的多个投影画面进行实时无缝融合，组成一个“虚拟投影机”。
通过这一“虚拟投影机”可以播放完整的图像画面；而这样的虚拟组合投影机，比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。
4.4系统构成
1、车载终端系统
系统组成
由摄像机、车载DVR、 报警模块、无线模块和GPS模块 组成。
摄像头负责采集视频数据、拾音器负责采集音频信息，并由车载DVR进行编码处理，把编码后的数据和GPS模块接收的地理信息通过无线模块传送到远程指挥调度中心。
在车载终端系统中可实现10天的录像资料保存，车辆在行驶时，车载终端系统可通过CDMA/GPRS/EDGE等窄带无线网络将GPS信息、报警信息及报警抓拍的图像传输至监控中心并在监控中心的大屏上显示，当车辆进入停车场的无线热区时将录像数据通过无线网络传输至服务器，由服务器将数据转存到IP存储中。
产品特性：
专业为车载使用设计，适应汽车电源
产品关键部件采用汽车电子行业专用器件，提高产品稳定性，使设备能够在车辆的高温、高寒、多尘环境下使用。
在设备的线缆联接上也采用柔性线缆连接，避免接插连接器件因振动造成的松动影响，且便于安装和布线。
针对公交车辆车况差异大、电池性能各异，启动和刹车时电压变化大等特点，专门进行了电源的设计，使设备能够稳定运行又不给车辆的电子线路造成影响。
车上电子设备的高抗震设计
产品采用机械抗震、电子抗震和软件抗震专利结合的整套减震方案，对于不同路况不同车况带来的低频冲击和高频震动都有良好的防护效果，有效保护设备中最核心的部件——硬盘。
在某专业硬盘厂商的实验室测试中，对产品的抗震能力及读写效率都有检测证明，并给以高度评价。
录像压缩比高、清晰度好
产品采用专用的音视频处理器和高效的h.264算法，使录像清晰，并占用较少的存储空间。
录像具有水印技术，保证录像的真实性。
车上录音
设备具有多路可独立开关的音频输入，配合大华专用的车载拾音器，适合车上吵杂环境，可进行音视频同步录音录像，提供更加丰富的监控信息。
可抽取插拔式硬盘专业抗震设计，可锁定，可移动，方便携带数据备份
在长期的产品应用中，用户发现在通用DVR的录像备份方式如网络接口、光盘刻录等，在车辆上不易布置网络、不易提供临时电源、不易长时间停车留人操作的情况下并不适用。
大华车载DVR提供便利的可以锁定的、可方便插拔的硬盘，在车辆停站后，管理人员可以从各车辆上方便地将硬盘从设备上拔出，带到管理中心后通过计算机来进行查询、播放、备份等操作，整个操作过程完全类似于对计算机上文件的操作，非常便捷、高效。
还可以对同一设备配备两个硬盘盒，在取下一个后及时更换另外一个，完全不影响车辆的使用。
支持本地实时/音视频录像，能网络远程访问
大华车载DVR不仅有强大的本地录像存储能力，还针对无线网络带宽较低且网络状况不稳定的现状，采用双码流技术，优化网络传输的编码，提高无线网络传输控制能力，提供远程实时监控功能，使管理中心在远程即可实时了解车内的状况。
定时开关机和关机延迟录像功能
设备上不设置按键开关，防止司乘人员自行关闭机器停止录像。
设备可以设置为由车钥匙点火开关启动设备录像，使车辆一启动设备就进入录像状态；也可以设置为延时关机，在车辆熄火后录制指定时间的视频录像。
摄像机的安装方式和拾音器的安装方式
主机的安装方式
安装位置一：
安装在乘客座位的下方
乘客座位下安装法
安装位置二：
安装在驾驶员座位的后方
驾驶员座位后方的安装法
2、监控中心
监控中心由显示系统、存储系统以及平台软件组成，因为平台软件较为重要，将在下一章重点介绍，这里只介绍存储系统和大屏显示系统。
存储系统
高可靠、扩展性强的网络存储平台
大华存储系统由SATA磁盘阵列，存储控制器和千兆交换机组成，提高存储系统性能，并将成本降到最低。
64位文件系统，文件系统最大容量可达18,000PB,单个文件大小可达9,000PB.
提高存储系统可靠性：
主要节点和主存储设备全部采用冗余链路或RAID，消除单点故障。
增强存储系统扩展能力：
在IPSAN架构中，利用网络交换机的桥接作用，无论是增加前台的服务器还是后台的磁盘阵列都非常方便。
7×24小时的不间断工作，提供对系统的业务不间断性服务。
高性能的智能存储
大华产品是一种高性能存储磁盘阵列，拥有强大的数据处理能力。
采用存储专用操作系统和存储专用海量数据管理系统专门为数据存储和网络传输进行特殊优化，大大超过了PCserver对繁杂任务的处理性能。
使用户在网络上快速存取数据成为可能。
跨平台数据共享，支持多种标准化协议iscsi、、NFS，支持各种开放UNIX平台、NT平台和MACOS。
还支持异构平台对于同一目录和文件的开放UNIX。
ESS3015在网络的共享和开放环境下，为用户数据提供了安全，可靠的存储空间，确保了数据的安全。
基于Web的中文图形管理界面，与平台无关的HTTP协议保证了用户可以在任何支持Web浏览器的平台上对网络中的所有大华存储系统进行管理，
企业级专业NAS网关提供高性能数据共享服务
将重要的关键性数据递交给大华来专门管理，由存储设备将存储空间共享给各个节点使用，这样即减轻了应用服务器的负荷又方便了用户对重要数据的管理。
不同操作系统的多个节点可同时使用同一存储空间，同时可以通过大华存储的多链路聚集技术来提高带宽，与后台的SATA磁盘阵列匹配，在实现共享存储空间的同时获得良好的性能。
提高存储资源利用率，保护用户投资：
无需增加昂贵的FC卡，只需要通过以太网就可以使用存储空间，大大提高系统利用率并降低了系统成本和管理维护费用。
提高存储系统稳定性和安全性：
选择基于存储专用操作系统的大华存储系统，不再受到Windows平台病毒的威胁，稳定性上也更加可靠。
通过存储设备管理软件监控所有节点空间使用情况、权限分配、设备工作状态等，为系统调整和优化提供依据。
无需服务器支持的前端编码设备直接存储支持
大华特有的FTP支持方式，整体性能的全方位应用，精准的历史数据定位与查询功能，简介、快速的操作过程，令长年累月海量数据的查询成为一件轻松的事。
集中式管理方式
分中心或者中心监控中心，可利用IP存储可实行统一、集中化管理的优势，对相应各中心机房的存储设备进行统一管理，简化管理员的工作强度，简化安装调试过程中的复杂程度，实现高度集中的管理，将存储设备纳入整体的网络中进行统一管理。
大屏显示系统
多投影图像无缝融合大屏幕显示系统就是采用多个投影系统（投影机）组合而成的多通道显示系统，它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。
通过大华DH2000系列图形图像工作站内置边缘融合和几何校正控制系统，可以将一组投影机投射出的画面进行边缘重叠图像信号，通过边缘融合组织成一个连续的无缝拼接的画面。
在这个连续的多通道画面中多路视频、RGB或则来自网络的图像，每路输入信号都以独立窗口的形式出现，每个窗口的大小、位置，以及相互间的叠合透明关系用户可以任意定义。
以大华DH2000系列图形图像工作站为核心的可以集成多路信号输入的无缝大屏幕显示系统已经广泛的应用在交通、能源、安全、市政、军事等行业等领域。
产品组成
无缝大屏显示系统由工业级高亮度投影机、高清投影屏幕、图形图象工作站和大屏控制端等设备组成。
产品特点
支持边缘融合
支持几何校正
曲面校正模块，DH2000系列图形图像工作站除了可以做平面幕外，还支持各类环幕、球幕、折幕等。
采用DH2000图形图像工作站“曲面校正”软件模块，可以利用多台LCD或DLP投影机，组成一个无缝、连续、亮度和色度均匀的曲面投影图像
支持同屏多窗口显示（1-32个窗口）
支持多种阵列拼接，该工作站不但能够支持1X2、1X3格式的多投影无缝显示系统，而且可提供2X4、3X4、2X8等多种无缝阵列拼接
支持网络远程管理，任何与图形图像工作站联网的计算机都可以通过网络作为远程控制台或控制PC使用，利用它的键盘和鼠标就能够对大屏幕进行实时远程控制
可采集RGB信号：
最多可采集6路信号，最高采集分辨率可到1920*1080
可采集视频信号：
包括摄像头、DVD机等，最多可采集8路模拟视频信号
采用网络解码技术，可支持16路网络视频信号同屏显示，最多可支持500路网络视频，视频窗口中的显示内容可轮循显示，轮循间隔时间可以自定义
全数字化接口
整屏大画面背景图可随意更换
支持高分辨率投影输出（1400×1050）
支持网络远程管理及RS232串口控制
数字矩阵功能，利用公司多年积淀的网络编解码专利技术，通过网络直接调用DVR/网络视频服务器等的视频信号，并可以按任意比例显示在大屏幕上的任意位置
采用开放式结构设计，基于标准工业计算机结构，便于系统软、硬件升级，扩展性能灵活
可靠性强，图形图像工作站的主机整机的平均无故障时间MTBF大于50000小时
功能全面集成，连接方式、系统安装调试简便，图形图像工作站的边缘融合区域可在5%～100%之间进行调节，方便用户安装使用，方便系统集成商集成
第五章软件平台
大华车载监控终端可以独立完成车上视频录音录像监控功能，更可以进行扩展配置成具有无线网络监控管理的系统，完善和提高管理部门对车辆的监管能力，对重点区域、重点路线进行更加及时、紧密的监控。
整个视频监控管理系统软件平台分为两个主要部分：
1、服务器部分
实现对系统的管理和设置，包含中心管理服务器、设备接入服务器、转发服务器、数据库服务器等，各个服务器有机结合形成一个服务器组，用户可根据需要做一定的裁减和部署以适应具体项目要求，可参见平台架构介绍。
2、客户端软件
实现对系统中车辆视频和轨迹的实时监控、历史回放、报警设置、电子地图等功能。
软件采用C/S和B/S兼顾的模式，一般工作人员可采用B/S方式进行操作，但功能相对简单，系统管理人员可采用C/S方式进行操作以体现系统全部功能。
可参见软件功能介绍
5.1.软件功能介绍
5.1.1.主界面
主界面区主要分为五个功能区域
1.树状列表区域：
在本区域可以获得当前已上报的车辆信息，该信息由DVR通过无线信道上报。
可以实时显示车辆的在线、报警等状态信息。
2.地图区域：
左下方的地图区域用于GIS地图操作,具有基本操作（放大，缩小，移动、更换）、地理数据测量、路径匹配、车辆轨迹定位和跟踪等功能。
3.视频显示区域：
用于显示视频，可选择多种显示方式，如六画面、九画面等，该窗口可以切换成报警设置、事件查询、录像查询等窗口。
4.信息显示区域（窗口）：
主要用于显示报警信息，包含报警源、报警时间、报警类型等信息。
5.状态信息区域：
提供车辆速度和位置等主要信息。
系统支持双屏显示，地图和视频可分别显示在不同的屏幕上，便于用户使用。
在单屏时，用户也可根据关注点的不同自行调整移动窗口的布局，使视频或地图处于主画面位置。
5.1.2.主要功能
1.通过无线信道（CDMA、GPRS、EDGE、WLAN）实现对车内车外情况的视频监控和录像调看,图1即为北京公交327线路的实时监控情况。
2.提供完善的矢量电子地图，除基本的地图操作外，还具备测量、编辑、查询，公交站点添加等高级功能，
3.通过GPS和GIS系统，实现对车辆运行路线的监控和管理，提供矢量电子地图供用户进行定位和查询，系统可根据地图信息告知车辆附近标志性建筑物,便于用户确定车辆位置。
4.对盗警、火警、超速、疲劳驾驶，越区域等行为自动报警，防范事故于未然，支持紧急情况下的手动报警，下图是主要的报警种类，可根据用户需要增减，并可进一步接入行车记录仪等设备作为报警信号源。
5.对报警和异常迅速响应，具备完善的视频连动功能，提供车辆运行信息、轨迹信息和视频信息帮助工作人员进行分析和处理，以下是轨迹和视频同时回放的示意图。
6.通过录像分析工具，重现案发时刻的情况，可根据报警事件进行查询以迅速定位可疑录像。
可按照时间进行查询，将同一辆车的多个通道同时进行播放，便于工作人员对比分析，支持快进（最快高达100倍）、慢放、倒放、逐帧播放。
可以实现对多辆车辆的长时间录像数据方便进行备份、查找、播放的方便操作。
录像本身命名体现出车辆信息、时间信息、通道信息，在视频播放中也可以直观看到，方便文件的管理。
7.公交现有的场站网络资源有限，大多采用拨号上网的方式，系统支持DNS（动态域名解析），适合公共INTERNET特别是拨号上网的网络环境。
8.支持多种类型的普通DVR和IPCAMERA，可实现在同一平台上对原有车站等处监控系统的接入。
9.具有完善的车辆管理信息，可独立构建车辆和司机数据库，便于工作人员查找重要信息
10.各种车辆运行信息、轨迹信息和视频信息等形成统一报表，供领导和工作人员定时查询。
5.2.平台主要架构
平台主要架构体现在服务器部分，该架构具有功能全面、稳定可靠、部署灵活、扩充方便等特点。
主要服务器及其作用
1）GDMS（通用设备管理服务器）：
对车载设备的无线接入，也可接入其他DVR和DVS设备,包含GPS信息存储和转发。
2）MTDS（多媒体流转发和分发服务器）：
对音视频流的转发和分发，可根据网络状况进行多级互联和分布式部署。
3）UMS（用户管理服务器）：
实现对前端用户的管理，包含注册、登陆和状态信息。
4）NSS（网络存储服务器）：
存储前端设备的实时音视频流并提供回放功能
5）GIS服务器（地理信息系统服务器）：
提供电子地图服务，供用户进行地图查询和操作。
6）DBMS（数据库管理服务器）:
实现对实时上报信息、用户信息和车辆信息的数据库管理
7）CMS（中心管理服务器）:
实现对其它服务器的维护和管理。
以上每个服务器可部署在独立的计算机
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