客运车3G车载视频监控系统方案.docx
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客运车3G车载视频监控系统方案
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三连星公司新近研发的客运车3G视频监控系统，可以360°旋转镜头，拍到任意想拍到的图案。
客运车辆3G视频监控及GPS定位
可
行
性
报
告
1公司简介
深圳市三连星实业有限公司是一家以无线通信技术为核心，专心致力于行业无线应用领域无线数据传输终端和GPS车载终端、公交智能化终端、3G无线视频终端研发、生产、销售于一体的国家高新技术企业，座落于国家级软件园-深圳南山科技园,是目前在无线数据通信、智能公交、无线视频和GPS行业内成长性最快，产品线最丰富的企业。
本着“客户至上、服务市场”的宗旨，凭借强大的研发队伍、丰富的应用经验、优质的服务和一流的品质，公司业务遍布全国，赢得了广大用户的衷心支持和信赖。
公司研发的无线数据传输终端、GPS车载终端、公交智能化终端、无线视频终端等系列产品，广泛应用于油田、煤矿、水利、气象、电力、供热、环保、金融、交警、交通、物流等行业，同时自主研发的公交智能终端等已经成功应用于东北、华东、华南、西南等地区多个城市的普通公交、BRT快速公交等智能公交管理系统中，取得了良好的社会反响和经济效益。
三连星助力行业无线应用，效率大于想象！
我司无线数据传输终端、GPS车载终端及公交智能终端、无线视频终端研发生产达到了国内外的领先水平，我们将根据市场需要和客户需求，坚持技术创新，不断研发新产品，为用户提供更优质的服务。
2系统概述
2.1系统设计目标
以前几乎所有的安全防范报警系统仅能为固定目标提供服务，而对移动用户，例如押款车、出租车。
客运车辆等在行进过程中出现状况时，显得无能为力的现状，因此建立一套能够对移动目标进行实时监控调度，统一管理的系统显得尤为必要。
为了实现公安执勤车（包括警车，指挥车，巡逻车及摩托车等）管理的信息化，提高公安执法效率，引入了基于GPS的车辆3G视频监控系统，通过在执勤车辆上安装GPS客运车辆视频监控终端，利用电信运营商的3G网络，系统能够将车厢内外的视频及语音信息通过3G网络无线传输方式发送到指挥监控中心，指挥监控中心能够在较大的区域范围对客运车的位置、状态等动态信息进行即时监控、录像，及时处理车辆行驶过程中遇到的问题，并保证其执行任务期间安全的监测手段，以便实施有效的管理、调遣和援救。
有了这个系统，接到群众出险报案时，接案人员通过电子地图确定与出险地点最近的交警车辆，并接通车载电话，将出险地点和出险情况告知车辆上的警务人员，警务人员可以第一时间赶至现场，大大减少出警时间，最大限度保障安全，降低损失。
2.1.1实时定位监控功能
对所有车辆都可以实时定位监控，定位数据包括经纬度、状态、速度、时间、方向和运行轨迹等；并对以上监控数据进行记录，需要时可对车辆的历史运行进行回放，包括车辆的经纬度、状态、速度、方向和运行轨迹等，具有高效的防抢、防盗功能，极大的提高了车辆运行的安全性和调度的便捷性
2.1.2视频录像功能
三连星3G视频终端支持四路视频输入、两路音频输入，采用超低码率H.264编码算法，支持CIF/HD1/D1多种可选格式，最高支持标准图像帧率25帧/秒（PAL制式）、30帧/秒（NTSC制式），可对本地录像帧率、画质以及录像时间等进行灵活设置。
本地存储介质为SD卡，抗震性能高、使用寿命长，且方便抽取。
用户可随时抽取SD卡观看本地录像录音情况，便于事后取证。
2.1.3实时视频传输
终端支持EVDO/WCDMA/TD-SCDMA三种3G网络，可根据当地网络情况酌情选择。
图像采用H.264编码格式，压缩比高，图像清晰。
终端支持四路视频实时上传，视频中可叠加显示视频传输速率、时间、经纬度、车号等信息。
三连星3G视频终端采用双码流机制，即本地录像与实时视频流的相关参数可分别设置，包括帧率、分辨率、画质等参数。
从而做到在保证实时视频流的流畅性的同时，保证本地录像的清晰度、流畅性。
2.1.4视频输出
终端支持视频输出，可通过数码相框、车载电视、MP4等视频设备显示实时视频，同时4路视频图像输出，也可单路放大显示。
支持通过车载视频输出设备或便携式视频输出设备播放历史视频记录，也可取下设备中的SD卡在电脑上使用专用播放软件观看历史视频记录。
2.1.5双向通话功能
在执勤的整个过程值班人员也可以和执勤人员进行双向通话。
可设置车载端呼出限制，指定车载端只能拨打固定的若干号码，也可设置车载端的接听限制，限制车载端只能接听指定的若干个号码的来电。
2.1.6安全报警功能
对于所有入网的车辆，一旦遇到警情，司机只要按下报警开关，2秒钟左右中心系统就可以收到报警信息，这样，就能及时地处理车辆运营中遇到的问题，保障执勤人员的人身安全。
另外值班人员能够对已报警客运车采取遥控熄火或其它防抢措施。
熄火以后的车辆只能由值班人员予以恢复才能点火启动。
2.1.7轨迹回放功能
系统对客运车的每次运行都有完整的记录，回放记录可以了解当时客运车的行驶情况以便于事后分析。
记录的数量没有限制。
2.1.8强大数据统计管理功能
系统具有强大有效的数据库功能，对在管客运车辆有完善的档案信息记录，可以随时查阅任何车辆的有关资料。
完善的数据接口可以和现有的办公系统相连。
2.1.9技术成熟可靠、操作实用方便
由于客运车的安全关系到国家利益，因此，客运车GPS监控系统必须保证全天候的正常运行，最大限度地降低硬件的故障率、提高软件的兼容性。
2.2设计原则
2.2.1经济高效性
经济高效性。
技术方案设计充分考虑市场经济原则，既有利于车辆的安全方便管理，又有利于降低系统投资成本，特别是运营成本，能够充分考虑总控中心的市场化经营模式。
2.2.2系统开放性
系统的开放性。
系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，并支持二次开发。
2.2.3系统继承性
系统的继承性。
最大限度利用原有部分设备，充分利用已有硬件设备和网络资源。
2.2.4系统扩展性
系统的可扩展性。
对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，实现平滑扩容。
采用智能接口技术，能够满足系统向3G等不同无线通信系统平台的平滑过渡，建立一个跨平台的网控中心。
对于不同的通信平台，只需要在总控制中心分别设置一台前置设备进行数据交换即可实现连接。
降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护、升级的效率。
2.2.5系统经济性
系统经济性。
在技术方案中，在性价比最好的情况下尽量做到最低成本。
在考虑终端设备价格同时，还考虑了通讯系统运营费用。
2.2.6系统稳定性
系统高可靠稳定性。
为保证系统能良好运作，在满足各项功能的同时，车载设备、总监控中心软硬件等必须有很高的稳定性和数据的安全和可靠性，充分考虑了CDMA/GPRS通信条件对本系统的支持状况。
2.2.7系统高容量
系统容量是按照单系统10000辆的容量进行设计，能够满足入网油罐车辆，也可以兼容是客运车、货车、私家车等其他社会车辆，增加收入。
系统采用分组管理，不同类型的车辆归入不同分组，便于管理。
2.3系统总体架构
车辆视频监控系统由中央监控管理系统、车载监控录像系统、无线数据传输系统三部分构成，
2.3.1系统逻辑结构图
1.GPS和无线通信整个系统逻辑结构如图1所示：
数据库：
整系统数据资源，保存基础资料数据、业务数据、GPS数据。
GISServer：
提供内核级的GIS服务，由GIS组件来调用。
GIS组件：
在GIS引擎的基础上，向外发布定制的GIS服务。
如最短路径查找等。
业务处理组件：
负责业务处理和统计分析。
通信组件：
负责后台系统与车载信息终端的数据交换，以及应用服务器与客户端软件的数据交换。
GIS客户端：
向服务器端提交用户请求，接收返回的处理结果并显示。
也能脱离服务器端，通过处理本地缓存数据执行一定的功能。
地理数据采集与业务数据采集：
数据采集模块是系统的数据源泉。
功能包括数据的采集、加工、入库与备份等。
2.3.2系统网络结构
依据逻辑系统体系结构如图和交警车辆的实际状况，该套系统设计主要由主中心调度系统、分中心调度系统、GPS智能车载终端等组成。
主中心是整个系统的总控制中心，分中心调度系统实现对各分队警车车辆的管理。
单位是否建立分中心调度系统是可选的，如果建立分中心调度系统，其结构也可以根据实际情况进行调整。
GPS智能车载终端与主中心之间通过2G/3G网络进行通讯。
主中心与分中心调度系统之间可通过Internet或局域网实现数据通讯。
系统方案图如下图所示：
主中心：
由中心服务器和中心调度系统等组成。
中心服务器上需安装系统数据库服务器、终端服务器、管理服务器、数据库脚本、WEB服务和网站等软件组成。
分中心调度：
安装在各单位，通过互联网与通信系统及主机系统连接。
车载信息终端：
GPS车载终端，安装在各行业的车辆上，通过无线传输网（2G/3G）与通信系统连接。
2.3.3主中心
主中心是整个系统的控制中心，与各分中心调度系统、GPS智能车载定位终端进行通讯。
主中心可以控制本系统中任何注册的车辆，可以控制各分中心的权限等。
主中心提供整个系统唯一对外的通信接口（通信服务器），（2G/3G）接入网关等。
主中心拥有整个系统唯一的数据中心，统一管理整个系统的注册车辆，管理系统之间的车辆。
硬件上的系统结构图如下图所示：
主中心硬件结构图
软件上是一个由中心管理服务器、存储服务器和GIS服务器等组成的网络系统。
在本系统内能够实现数据共享、远程联网、系统增容、系统备份等功能。
1．中心管理服务器
中心管理服务器，是整个系统的核心。
同时中心管理服务器也是一个集成了大部分其他管理配置功能的管理平台。
通过中心管理服务器可实现对系统内所有存储服务站点和设备的统一配置，包括无线视频终端里的所有的资源设置，集中用户权限设置、设备的自动注册等；负责对各种平台应用服务器（存储服务器、移动视频网关、看门狗、流媒体服务器、GIS服务器、数据库服务器等）的集中配置管理。
中心管理系统软件运用于Windows2000/XP/2003操作平台上，为用户提供无限的应用空间。
中心管理系统软件企业版基于数据库技术、多媒体处理技术、数据流管理技术所建立，标准的C/S或B/S网络架构完全满足多点布防与采集、大容量多媒体信息流管理与分发、多用户同步、实时、远程监视与控制的现代化安防和管理需求，使建设规模宏大、信息丰富、手段灵活的安防和管理系统成为可能。
中心管理系统软件除了包括用户端的全部功能外，主要由信息、流管理服务器、设备身份识别与管理服务器、系统连接管理服务器、IP地址解析与管理服务器、日志管理服务器等功能模块共同组成。
由一台计算机提供系统管理服务，构成系统管理的核心。
可另作双机热备，以保证系统数据服务的不间断工作。
存储系统中所有音视频处理设备和所有操作员的信息。
使得系统内任何用户只要可以连网，无需再次注册设备信息，即可直接启动普通用户软件查看前端监控点的图像。
信息的注册与修改由系统管理员通过系统配置程序完成。
配置程序可以运行在系统内任何一台连网的PC机上，但是只有系统管理员具有运行配置程序、修改和配置系统信息的权限。
主要功能包括：
设备的管理：
系统软件对所有音视频处理设备进行统一注册管理，所有设备信息集中保存在信息管理中心。
系统管理员可以对各项硬件设备配置信息进行编辑、修改，作到设备的统一管理。
用户的管理：
系统软件对系统内所有用户、部门进行统一注册管理，所有用户信息集中保存在信息管理中心。
用户的注册包括部门、用户组、用户名称/密码的分配与设置。
权限的管理：
权限的管理主要分为设备访问权限的管理和用户优先控制权限的管理。
设备访问权限的管理是根据用户的职能划分设备访问范围。
用户优先控制权限的管理是指对访问相同设备的不同用户可以制定不同的优先控制权。
日志管理：
系统软件提供强大的日志（包括系统日志、用户日志、报警日志）的存储和检索功能。
服务器区分日志类型、时间、触发信息等类别自动生成日志，完整地记录系统事件、报警消息、操作员登陆系统后的各项操作等。
所有采集端与用户软件生成的日志自动发送到信息管理
数据库中心保存。
显示结构明了的树型系统管理结构。
站点管理。
对系统内所有服务站点及二级网关进行认证和管理，设置站点的流传输方式、组播方式、支持流类型；
在线用户管理。
实时监视在线用户，根据需要可临时踢出特定用户，保障系统安全。
；
逻辑分组管理。
可对系统内的所有前端设备：
固定点监控、移动巡逻、管理部门等用户自定义方式进行分组，分组之后组与组之间逻辑上独立，方便权限和日常事务管理。
资源使能。
可对系统内所有无线视频终端的资源（232串口、485接口、报警输入输出、音频输入输出接口等）激活或禁用。
2．存储服务器
存储服务器是整个系统的视频数据存储中心，通过存储服务器可以对前端设备进行报警录像、手动录像、定时录像、移动录相、24小时录像等音、视频存储功能。
系统支持大规模的NAS、SAN阵列磁盘存储的同时也支持包括存储代价低廉的分布式网络存储技术，用多台网络PC的磁盘代替昂贵的磁盘阵列。
存储服务器主要有以下功能。
（1）归属选择
可设置本存储服务和中心服务管理器的隶属关系。
（2）存储设置
可选择存储介质，并可根据存储介质的特点保留部分空间，防止因完
全写满磁盘导致系统的异常。
（3）文件管理
可按时间删除过期的数据，并且提供破损文件检测功能，系统可自动检测出因停电等原因导致的文件损坏，并自动删除。
3．GIS服务器
系统建成后将对终端的GPS信息进行记录、分析和回放，对终端的定位信息处理量是非常大的，我们将GIS服务独立出来，用一台专用服务器进行处理，确保系统性能。
GIS服务器有以下功能：
（1）GPS信息记录
实时记录所有车船单兵的定位信息，在用户需要的时候分发前端定位信息。
（2）属地判别
根据事先划分好的辖区管理地理信息范围，判断前端目前的管理权归属，移交中心服务管理器，报警发生后中心服务管理器根据属地信息和报警信息分发报警。
（3）轨迹回放
根据中心服务器的请求将特定巡逻车船、特定时段的出行记录选择性发送。
（4）前端定位信息转发
所有前端的GPS信息都发送到GIS服务器，GIS服务器将数据归拢后根据巡逻车辆的ID分发给不同的用户和单位，保持各终端之间的同步显示。
2.3.4分中心调度系统
分中心调度系统可根据需要接入，可以控制所属分中心分组的车辆，对其进行监控、调度、发布信息等控制。
分中心的权限控制在主中心，主中心可以控制其可监控的车辆数目、车牌号和连接权限。
接入分中心的监控终端的权限由分中心控制。
分调度中心安装在各单位，通过Internet与主中心及车载终端连接。
所用的软件平台是GPS管理系统客户端，对车辆的所有操作集成在工具栏、菜单、车辆右键，地图选择右键，车辆列表右键等处，适合不同习惯的使用者。
平台开发采用开发，不需要向最终平台支撑设备注册任何内容，全绿色安装，方便用户使用。
GPS管理系统客户端与服务器采用TCP联接方式，与数据库采用webservice方式，因此，无论是手机客户端、PC客户端，只要有网络，都不需要安装任何数据库组件。
其平台界面如下图所示：
分中心调度系统界面
3系统功能
本系统集GPS定位、3G通讯、调度管理等功能为一体；具有报警、传感器、门检测与门控制、温度、车内显示屏、油耗、刹车等接口，嵌入式技术，升级方便。
可通过无线网络进行数据更新，组合式结构、满足客户的不同需求。
3.1管理调度中心系统功能
3.1.1监控
系统根据车载终端上传的位置信息（如经纬度、时间、行驶方向、速度、车辆ACC信号等）在地图上实时显示车辆位置及状态信息，并能查询车辆的位置描述信息。
系统会定时更新车辆位置及状态信息。
监控
3.1.2实时位置查询
中心可查询当前车辆的位置信息。
3.1.3报警查询
1）防劫报警
提供紧急按钮，在必要的时候，按住按钮3秒钟以上，中心就会接收到特别的报警信号，并主动将抓拍此时车内状况图片上传给中心，从而进行相应处理。
2）超速报警
在终端内可设置超速报警速度值，或者由中心远程配置超速报警的速度值，当车辆速度超过设定值到指定的时间（可设定这个超速时间），则产生超速报警警情。
超速查询可以查询具体车辆历史超速报警记录。
3）越界报警
又称电子围栏，设备自动检测一个指定的区域，并会按照设定的区域范围条件，在进入或离开区域的时候上报位置信息。
该区域可由终端本身或中心设置。
4）限时行驶报警
中心可以限制车辆（可设定多组车辆）行驶的时间段，当终端检测到车辆在该时间段外行驶，则向中心发送报警。
5）非法启动车辆报警
如果中心设置了司机身份验证，如果司机在插入车钥匙后未能在规定的时间内（2分钟）输入合法的验证信息（在调度屏上输入如工号、密码等），则终端判断此为非法启动车辆，调度屏文本提示并发送报警信息到中心。
6）偏移路线报警
当车辆驶离了设定的行驶路线时，终端通过调度终端提醒驾驶员已偏离行驶路线，同时以一定的时间间隔往中心发送偏移路线报警信息。
7）停车报警
中心下发指令设定停车报警的时间值，当停车时间超过停车报警的时间值，产生停车超长报警。
8）GPS天线短路，开路报警
终端实时监测GPS的接收情况，但GPS天线开路或短路（比如人为损坏）时，终端上发GPS天线状态至中心进行报警。
9）非法开门报警
汽车进入设防状态以后，在没有撤防的情况下开车门会产生非法开门报警，并把警情发送到中心。
10）自定义报警
终端预留6路自定义报警，且可以自定义报警上传图像。
以高低电平的方式进行报警触发。
3.1.4监听
中心往车台发送监听指令请求，车台拨打监听请求指令中所携带的电话号码，并处于监听状态。
设置：
在“监听请求”对话框中输入车载终端设备里面的SIM卡号。
监听
3.1.5通话
车辆接听通话：
中心发送“通话”指令给指定的终端，司机通过手柄或者车载电话进行手动接听，实现双方之间的通话功能；拨号来实现语音通话。
车辆拨打通话：
司机通过手柄或者车载电话拨号实现双方通话功能。
通话限制：
终端只能接听或拨打预设的电话号码。
3.1.6远程遥控
断油断电：
中心可发送“关闭油路”和“恢复油路”来控制车辆出油口电路的开和关，以此来控制车辆行驶。
关闭油路以后，油路停止供油，并且车辆无法再进行发动。
当终端收到“恢复油路”指令后，则接通电油路控制继电器。
控制开、锁门：
中心可以针对指定的车辆进行远程开、锁门控制。
3.1.7轨迹回放
控制中心自动保存车辆行驶记录，供事后进行位置查询和轨迹回放。
可任意选择时段查询车辆历史轨迹，支持单辆或多辆车辆同时进行轨迹回放，且不限制轨迹条数和查询时间。
轨迹回放时可以选择回放速度、回放时间、车辆颜色、轨迹线条类型、轨迹线条颜色等。
轨迹数据可选择从数据库或本地获取。
轨迹回放
3.1.8参数配置
通过PC连接终端自带的串口实现本地参数配置，通过config.exe软件进行配置；
参数配置
通过中心对在线终端的任何参数进行远程参数配置。
例如：
修改终端采集定位信息的间隔时间，修改IP、端口等等。
主动上报的功能即远程设置车辆定位信息上传时间间隔。
主动上报设置
3.1.9车辆调度
调度指令分为调度信息和通知信息，两者的区别：
调度信息是中心与车台互动，可收到车台的应答；而通知则没有应答；
调度信息可通过编辑文字发送给车台，用户可自行设置是否让车台自动应答，或者让司机通过调度屏编辑文字回应中心；如果有调度应答返回，在窗体的右下角会出现一个类似MSN的通知窗体来通知您收到了调度信息，通过查看调度信息可以看到车台返回的调度应答列表，双击列表中的一项，可以查看该条调度应答的详细内容。
通知信息可通过编辑文字发送给车台,该指令不需要应答。
3.1.10里程统计功能
终端可以保存从终端上电开始的累计里程，单位为米。
用户可以随时查看车辆行驶里程。
终端同时支持两种里程统计方法：
里程脉冲信号和GPS数据。
如果检测到里程脉冲输出信号，则以里程脉冲统计计算里程，否则应该采用GPS经纬度计算里程。
其中轨迹查询可以查询车辆在某时间段内的各时间点的历史轨迹记录，并可以将这些数据导出或打印。
里程统计
3.1.11油耗统计（选配）
借助GPS车载终端,可将车辆的实时油耗流量数据传至监控中心，监控中心可以实现查询车辆的油耗流量并统计流量，解决对车辆油耗管理的难题，对驾驶员多开发票，多报数额，偷油等现象可以有效遏制。
3.1.12即时速度显示功能（需外接司机调度屏才可实现此功能）
显示及时速度，减低车辆传感器、速度仪表的维护成本，速度的采集可选择GPS速度，还可以选用汽车速度传感器的速度。
3.1.13视频录像
设备可支持1-4路音视频实时录像，可选配GPS模块，实现实时车辆所在经纬度和录像的叠加，记录当前车速等。
录像示意图
视频录像的存储介质为SD卡，目前使用SD卡最大容量为32G，完全可以满足客户存储需求。
SD卡存储较硬盘存储的优点有：
（1）稳定性能好。
在车辆移动颠簸的复杂环境中，SD卡以数字格式存储数据，较之硬盘的机械式存取方式更防震，更稳定。
（2）易维护。
在调取视频录像和更换存储介质等工作时，SD卡较硬盘更容易实现。
（3）体积小。
SD卡体积较硬盘小，因此在相同集成度的情况下，选用SD卡为存储介质的设备体积更小。
（4）低能耗。
SD卡存取方式较硬盘存取更省电，发热量也小。
监管人员可在车上通过车载屏幕观看录像，也可取下设备内的SD卡在电脑中通过我公司开发的视频播放软件查看视频录像。
3.1.143G实时视频
视频显示器
利用目前较先进的3G网络，实时传输视频，客户通过该视频准确直观地了解车内外情况。
最多支持四路摄像头，用户根据需要选择安装几路，并通过切换通道查看实时视频。
3G实时视频监控
3.1.15云台控制功能
终端支持云台控制功能，可接带有云台的摄像机，实现本地执勤人员通过摇杆控制摄像机方向、焦距，同时，监控员也可以远程控制摄像机方向、焦距，达到全方位实时观看车辆周围的视频画面。
云台摄像机
4终端设备
4.1GPS视频车载终端设备
三连星有限公司开发的智能GPS车载终端是结合了无线通信、GPS定位、语音处理和视频图像处理等多种技术,利用公共GPRS/CDMA/3G无线数字移动通信网络。
Y201系列GPS智能车载终端是三连星公司专门针对客运、出租、危险品、执法等车辆成功研制开发的具有自主知识产权高科技
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