警用车载物联网数据采集终端.docx
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警用车载物联网数据采集终端
警用车载物联网监控系统
方案建议书
北京九为安泰科技有限公司
二〇一一年十月
解决方案
为了解决前端随车图像的能及时回传到监控中心的需求；无线视频服务器得到广泛应用。
警用车载物联网数据采集终端，就是很好的选择。
无线EVDO视频传输+GPS定位+双向语音对讲+警用设备管理，功能四合一，高科技高度集成。
、系统组成
无线视频执法系统由车载前端视频采集子系统、无线公网传输子系统（EVDO）、无线车载视频传输子系统、监控指挥中心子系统四部分。
1.1.1、车载前端视频采集子系统
车载摄像机有2款供选择：
一款为不带红外灯的吸盘式摄像机，一款带红外灯的固定安装（可选吸盘式）摄像机。
一体化吸盘式摄像机特点
吸盘式摄像机主要用于车载使用。
该款摄像机既可以固定安装在车顶上，也可以通过吸盘的磁性安吸附在车顶上。
吸盘式摄像机集云台、云台解码器、SONY480机芯与一体，重量轻，易于安装盒携带。
摄像机机芯可选18倍镜头的SONYFCB-CX480CP或26倍镜头的SONYFCB-CX980P
水平和垂直传动机构采用减震装置，解决了由于车辆行驶和刹车而产生的振动、冲击而造成云台传动部件的损坏之难题。
为了解决车辆行驶过程中由于路面不平而使被监视对像脱离监视器画面，吸盘式摄像机设计了跟踪防抖系统，彻底解决了同类产品在车辆行驶过程中不能正常监控的难题。
为了最大限度的缩小云台控制系统的体积和安装的繁琐，采用6芯线缆和航空接头，既方便安装连接又减少了布线。
吸盘式摄像机设计的磁性底座安装时车顶无需钻孔，拆卸时不破坏车顶表面油漆，拆装可在几秒钟之内完成，方便、省时、省力。
吸盘式摄像机外观
技术参数
信号制式
PAL/NTSC
图像传感器
¼英寸彩色CCD
水平解析度
480线
视频输出
±
S/N信噪比
≥50分贝
最低照度
1Lux
切换方式
无此功能
日夜切换
增益控制
自动/手动
背光补偿
自动/手动
镜头
3.0f=-73.8mm
3.8f=-91mm
光学变焦倍数
18X
26X
数字变焦倍数
12X
旋转角度
水平0º～360º连续旋转；垂直-15～90º带自动翻转
旋转速度
水平º～100º/s;垂直º～60º/s
预置点
256
自动巡航
0～54号预置点顺序切换
控制方式
RS-485总线控制
通信波特率
1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps
地址码范围
0～255
输入电压
12VDC±
功耗
10W
包装尺寸
300×210×250mm
净量
小于1kg
防尘防水等级
IP66
工作温度
-25℃～70℃（-25℃以下须加温控装置）
产品参数
影像感应器
1/4''ExviewHADCCD
有效象素
752H×582V
水平解析度
480TVL
信噪比
>50dB
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
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
~DC18V（3.5A车载）；AC24V（2.5A普通）
抗冲击要求
≥4G
重量
6kg
1.1.2、无线公网传输子系统
3GEV-DO是一种针对分组数据业务进行优化的、高频谱利用率的CDMA无线通信技术，可在带宽内提供峰值速率达的高速数据传输服务。
这一速率甚至高于WCDMA5MHz带宽内所能提供的数据速率。
为了在不影响现有网络话音通信的前提下支持高速数据业务，EV-DO采用了将语音信道和数据信道分离的方法。
这是因为数据和语音具有不同的特性。
如延时，数据速率对实时性要求低于语音业务；误码率，数据业务对误比特率的要求高于语音业务；前反向非对称，一般而言，前向数据业务（基站到移动台）的速率需求较反向高出数倍。
而语音业务则为严格的对称业务。
EV-DO与现有IS-95和CDMA20001x网络兼容，从而很好地保护了IS-95及CDMA20001x运营商的现有投资。
其中，EV-DO的码片速率、功率需求、信道带宽与IS-95及CDMA20001X相同；EV-DO可沿用现有网络规划及射频部件，基站可与IS-95或CDMA20001x合一，成本低廉。
EVDO的功率控制与软切换的方式与IS-95及CDMA20001x不同，其核心思想是通过动态控制数据速率而非功率，使每个用户以可能得到的最高速率通信。
前向链路使用可变时隙的方式时分复用。
在EVDO中，接入点总以最高功率发送，使处于有利位置的用户得到非常高的速率。
前向信道上,EVDO采用虚拟软切换机制，移动台在同一时刻只接收来自同一接入点的数据。
根据实时的DRC（动态速率控制）信息，基站可快速地相互切换。
同时，基站测量载干比（C/I）并在DRC信道向移动台指示最佳接入点；移动台不断测量导频强度，并不断要求一个与当前信道条件相符合的数据速率。
接入点按当时移动台所能支持的最大速率进行编码。
当用户需求改变及信道条件改变时，动态地确定优化的数据速率。
在反向，EVDO用与IS-95，CDMA20001X相同的软切换技术，移动台发送的信息被多个接入点接收；还有，支持高速分组数据突发。
EVDO采用Turbo编码技术，反向具有连续的导频。
使解调性能得到改善。
此外，CDMA2000EV-DO采用增强的无线链路协议（RLP），与TCP协议共同减少误帧率。
其强大的空中链路鉴权与加密算法保证了用户的安全。
1.1.3、警用车载物联网数据采集终端传输子系统
1.1.3.1、产品简介
警用车载物联网数据采集终端，是根据车辆移动监控的实际需求特别开发的，完全适用于日常使用和对突发性事件的现场监控和指挥，能够保证车辆在移动过程中数据、语音和视频的正常通信，完全符合移动通信的严格要求。
传输方式使用1卡EV-DO无线数据通道。
（在3GEVDO无线网络不具备的时候，可以通过CDMA1x无线网络传输）。
视频接入路数采用4路视频输入。
警用车载物联网数据采集终端（带存储）
1.1.3.2、3G产品参数
名称型号
警用车载物联网数据采集终端E1111QC
警用车载物联网数据采集终端参数
规格参数
视频
视频输入
4路视频输入，1Vpp，75Ω，BNC接口，PAL/NTSC制自适应
压缩格式
传输分辨率
QCIF：
PAL制176×144，NTSC制176×120；
CIF：
PAL制352×288，NTSC制320×240
传输性能
1卡或2卡EV-DO：
CIF最高可达25帧/秒，平均延时1-3秒；
显示性能
计算机浏览分辨率：
CIF：
PAL制352×288，NTSC制320×240
D1：
PAL制704×576，NTSC制640×480，无锯齿，图像清晰
手机浏览分辨率：
QCIF：
PAL制176×144，NTSC制176×120
帧率设置
1～25帧/秒可调
码率控制
自适应码率控制
码流类型
双码流。
编码参数
支持白天/夜间两套编码参数自动切换
可设置视频采集预处理算法
音频
压缩格式
默认，选择支持PCM、ADPCM等
音频输入
单路音频输入，航空头接口，
麦克风方式：
-46～-3dBV，1KΩ
音频输出
单路音频输出，3Vmax，，BNC接口
录像
存储
最大支持1T串口硬盘或16GBSD卡
警用设备管理
标准接口
读卡器、无源电子标签、RFID无线射频技术。
GPS定位
标准接口
内置GPS定位功能，实时监控车辆位置。
网络
接口标准
以太网10/100Base-TX，RJ-45接口网络
网络协议
支持HTTP、TCP/IP、UDP、DHCP、PPPOE等
认证加密
采用128位加密算法，通过扰码保护数据；
链接建立过程采用CHAP协议认证，无明码传输，安全可靠；
密钥/扰码更新周期10分钟，防止破解
Web浏览
内置Web服务器，可通过IE浏览器观看视频和管理设备
在线升级
可通过软件进行远程网络升级或下载升级包到本地升级
RS-232
双工RS-232，DB9接口（Male）
RS-485
双向单工RS-485，航空接线端子
云台协议
支持Pelco-D协议，可升级扩展协议
电源
复位
具有重启系统按钮
电源
外接供电：
9-32V直流输入
功耗
<30W
环境
温度
-20～45℃
湿度
20%～80%RHG
机箱
机壳
黑色金属外壳
内部控制
嵌入式模块化设计
1.1.3.3、功能特点
图像压缩算法
采用压缩比极高的超低码流视频压缩算法
网络图像传输
支持2卡EV-DO无线传输，网络资源占用低，在低带宽条件下传输VCD级别画质、流畅的视频图像
实时监控
远程实时监控，双向语音对讲，实时接收车辆报警信息，为决策者在第一时间提供准确的现场数据
对云台、变焦的本地和远程控制，预置位和镜头的轮巡
双向语音对讲
内置双向语音对讲模块，可实现车辆与指挥中心实时的语音联络。
GPS定位
内置GPS定位功能，实时监控车辆位置，对偏离路线、超速、异常停车等可疑行为立即报警，并显示车辆图像，多角度音视频及GPS运动轨迹同步录像，低码率编码，图像清晰流畅，节约存储空间
警用设备管理
内置无源高灵敏读卡器，警用设备器材上贴有无源电子标签，当警用人员出警时忘记携带某些器材是，会有报警提示。
并实时记录器材的情况。
如何时离开贵车辆。
何时返回到车辆。
网络图像显示
显示VCD、准DVD级别画质、流畅的视频图像
支持电脑浏览、手机浏览、监控中心电视墙浏览多种观看方式，随时随地在线指挥
录像及回放
本地录像、远程集中录像和客户端当前显示视频录像
支持灵活的计划录像、报警联动录像、移动侦测录像等多种录像启动方式
打开前面板时自动停止录像，防止异常断电造成硬盘物理损坏
视频流式存储，可随意下载或在线点播任意时间段的视频影像
可通过专用客户端软件、OSD界面等多种方式快速检索回放录像文件，支持远程无线下载录像片段
录像回放时支持快进、快退、暂停、单帧播放等多种方式，方便发生纠纷或刑事案件后查找证据
拍照
实现图片抓拍
移动侦测
可随意设置移动侦测敏感区域，减少虚警概率;支持敏感区域遮挡功能，保护用户隐私画面
本地显示控制
四路独立的时间、汉字字幕或车牌号画面叠加，及实时显示控制
人性化OSD菜单设计，每步操作都有提示信息，支持软键盘和拼音输入法，设置更方便
用鼠标、遥控器或键盘均可操作，使用方便灵活
外接接口
开关量报警输入，继电器报警输出，方便系统集成
透明RS232接口，可以传输现场采集的数据
预留模拟、数字输入接口，外接车辆行驶仪、传感器等，记录车辆运行状态
待机
支持无线待机功能，可通过报警、短信、定时等方式触发设备上下线，节约无线网络资费
开关机待机
定时开关功能，防止人为忘记关机，保护车载电瓶
减震
电子减震
三级减震结构设计，延长硬盘寿命，提高系统可靠性
可移动性
在车辆移动条件下，实现完整的视频监控管理指挥解决方案
流畅性
本地实时25帧/s
远程最高可以实现25帧/s，平均15～20帧/s
系统升级
系统支持在线升级，使用维护方便
系统保护
嵌入式系统设计，内置硬件看门狗，可7×24小时连续运行，不死机
信息安全
充分利用网络隧道、128位加密算法、防火墙/VPN、加密锁、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏
强大的管理平台
分布分级式管理，用户可以不受时间和空间的限制，对监控管理目标进行实时监控、实时管理、实时查看以及实时指挥
1.1.4、监控指挥中心
监控指挥中心是整个无线视频图像传输系统的中心，所有无线有线视频图像都汇聚到指挥中心。
本项目中，监控中心统一建立。
中心视频管理服务器也设在这里，有关领导可以查看各车载视频采集传输终端传送的实时图像。
监控指挥中心由网络接入设备、计算机服务器、监控终端、电视墙、Windows操作系统、SQL数据库、中心视频管理系统软件等组成。
监控指挥中心连接中国联通（或其他运营商）数据传输网络，固定IP。
车载视频采集传输终端将数据发送到拥有中国联通（或其他运营商）的固定IP的中心视频管理服务器，本地通过局域网登陆视频管理服务器观看实时视频，并将实时视频图像投射到电视墙上。
1.1.4.1、监控指挥中心配置及功能
监控指挥中心配置应包括
计算机服务器1-2台
计算机
网络交换机
可信网络路由器
Windows系统软件
中心视频管理系统软件等
如需上模拟电视墙，还需配置：
视频解码服务器
监控指挥中心功能
实时监控
GPS定位
远程管理
调度指挥
监控指挥中心视频管理系统主要功能
实现视频数据和控制命令的转发
设备管理
用户管理
1.1.4.3、中心视频管理服务器软件
服务器软件系统包含有操作系统软件、数据库管理软件、通信管理软件、存储管理软件、数据处理软件、视频中心管理软件（视频监控）、杀毒软件等。
在计算机服务器上安装中心视频管理系统软件，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。
）
计算机服务器存储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。
设备的管理
平台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
平台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，如云台的控制权限，服务器会自动进行智能调度，高级别用户会优先获得控制权。
日志管理
平台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。
如果作集中录像，需要配置一台计算机服务器专门作录像管理服务器，并根据录像时间、视频输入路数配置磁盘阵列。
1.1.4.、录像存储服务器软件
实时集中存储服务：
集中存储服务对于前端没有存储功能、或者不适合在前端进行录像文件存储的情况尤为适用。
也适用于一些重要的录像文件在前端不适合保存的，可以集中存储在后端集中存储主机上。
该功能可以设置集中存储计划，从而在集中存储主机上实现定时文件存储功能。
分时集中下载服务：
按下载计划下载前端硬盘录像机中的录像文件。
该功能适用于网络带宽较窄，某些时段带宽占用很多，而有些时段网络空闲（例如夜间），这样就可以把网络相对空闲的时段设置成集中下载计划的时间段，在这些时间里把设定的文件下载到集中下载主机上。
再进行音视频录像文件的查看。
可存储前端突发现场发来的图片、视频文件。
1.1.4.、文字聊天与文件传输
在线用户之间可以文字沟通，也可以传送文件。
中心管理系统软件
中心管理系统软件是系统的核心，负责管理系统中的各种设备和资源，包括音视频流管理、联动管理、录像管理和用户管理等。
管理前端产品的在线注册，维护前端设备的地址列表。
集中录像存储管理软件采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，可以使用集中式存储或分布式存储，具有计划、联动、手动等多种录像方式，录像检索和回放方便快捷。
日志管理服务器对所有事件纪录备案。
大规模网络视频应用可采用远程视频监控管理平台软件，平台软件采用分布式多级目录结构，适合大规模组网。
1.1.4.3、客户端软件系统
客户端软件系统主要是对无线视频系统进行综合控制，按照其功能划分主要分为四部分。
（1）应急指挥客户端软件
监视器软件登录中心管理服务器或直接登录前端产品，实现多画面实时视频浏览，提供多站点登录、双向音频控制、PTZ控制、联动报警、录像控制和分组轮跳等功能。
（2）应急指挥管理客户端软件
管理器软件登录中心服务器或者直接登录前端产品，实现对系统内相应设备和资源的配置管理，包括音视频资源管理、串口资源管理、PTZ资源管理、联动管理、用户管理和录像计划管理等。
（3）应急指挥录像播放客户端软件
播放器软件登录中心服务器，实现录像检索、下载和回放功能，提供多样化检索方式，支持单帧播放。
（4）PDA客户端
4画面,实时监视工具模块、配置工具模块、录像播放工具模块,本地存储。
系统特点
1.2.1、强大的网络传输技术
稳定的TCP网络连接：
通过改造网络通信协议，提供了稳定可靠的TCP流连接，在网络恶劣的时候不会出现连接断开的情况，当视频在Internet上传输时也不会出现丢包现象。
自适应的网络传输：
当出现网络抖动，比如由于网络不稳定导致带宽陡然下降时，独有的多码流特性可以将视频流自动切换成超低流，自适应降低码率，保证视频监控的连续性。
双向连接技术：
系统内终端设备和服务器组件采用双向连接，任何一端都可以主动发起网络连接，双向连接技术适用于跨网关组网、ADSL拨号、移动拨号上网等应用场合。
多重组播：
系统中，终端设备、中心管理服务器软件、移动视频网关都支持组播，大大节约了网络带宽。
网络安全：
系统提供多种授权模式，组网灵活；提供多级用户权限，层层管理；采用CHAP认证和DES加密技术，保证命令和数据传输的安全性。
HTTP隧道技术：
隧道技术，可以使系统无缝融合到企业网络的固有安全设置中，系统内设备之间、软件之间的相互通信可采用HTTP隧道方式，无需添加新的端口规则，无需改动原有安全策略。
海量数据检索：
的分页检索技术，利用有限网络带
1.2.2、嵌入式硬件特色
支持多码流：
支持多种码流，其中最常用的是实时流和存储流，针对不同服务划分传输码流，使视频服务更周到。
除此之外，还支持例如超低流和手机流等专用流。
多种质量控制模式：
支持多种质量控制模式，包括VBR、AR、CVBR1、CVBR2等，编码规则适应于各种不同场景，视频压缩更为灵活。
白天黑夜参数：
支持白天和黑夜两套编码设置，精细处理一天当中不同时刻的场景切换，提供更为体贴的设计。
最先进的国际压缩算法：
采用最新的、压缩比极高的视频压缩算法。
多通道无线网络传输：
支持单通道（1卡）、双通道（2卡）EV-DO无线传输，网络资源占用低，在低带宽条件下传输VCD级别画质、流畅的视频图像。
网络传输和EV-DO无线传输兼容：
定制的EV-DO无线视频终端设备，既支持EV-DO无线网络；同时具有RJ45接口，又支持有线和无线宽带网络传输。
支持动态IP：
采用动态IP解析技术，自动解析Internet分配的IP地址
可移动性：
在移动中实现视频监控和移动接收视频条件下，实现完整的移动视频监控解决方案
1.2.3、完备的资源管理能力
设备分组管理：
提供站点分组管理，可以将意义将近的监控站点归类统一放置，便于查找和控制。
同时也提供列表式管理，可以一览系统内所有资源。
动态管理在线资源：
系统维护在线设备列表和在线用户列表，管理员可进行方便管理，例如踢除特定用户并禁止其再次访问。
资源使能：
内资源状态动态刷新，新入网的终端设备会将自己的状态自动更新到系统列表，设备状态一目了然。
管理员可以设定系统内资源使能，比如禁止某个特定摄像头。
完善的日志管理：
服务器拥有完善的日志管理和查询系统，记录每时刻的工作状态，便于异常时获知故障原因。
分布式录像方式：
存储服务器支持大容量硬盘，支持磁盘阵列，系统内可以分布多个存储服务器，进行分布式录像。
多种录像检索方式，查询方便，支持在线视频点播，支持远程下载。
目录结构：
目录结构软件支持分布分级式组网管理，构建大规模网络视频应用。
用户可以不受时间和空间的限制，对监控管理目标进行实时监控、实时管理、实时查看以及实时指挥。
信息安全：
充分利用网络隧道、128位加密算法、防火墙/VPN、加密锁、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏。
有线/无线视频监控系统兼容：
远程视频监控平台，既支持有线网络设备，同时也支持无线网络设备。
1.2.4、安防行业的特色应用
编解码器多对多绑定：
利用双向连接技术，编码器和解码器可以进行多对多绑定，并在电视墙上进行轮跳，绑定设定简单，利用管理器软件简单拖曳即可完成。
编解码器可以跨网关绑定。
多对多的联动方式：
中单一事件可以触发多个联动，同时多个事件可以触发同一个联动，搭配灵活。
双向透明串口：
中设备之间、设备和客户端软件之间存在双向透明串口，可以用来扩展串口设备，也可以进行数据调试。
建立在这项技术上，解码器外接的监控键盘可以控制与之绑定的编码器云台摄像机。
完整的监控管理功能：
系统为用户提供了灵活的监控画面选择,电子地图使用，对云台、变焦的行控制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警及报警联动功能。
便捷的报警输出：
监视器软件界面上提供报警输出控制面板，方便操作。
1.2.5、多功能化客户端软件
DVD效果图像显示：
视频帧率最高可达25帧/s，支持单画面704×576（准DVD）显示模式，监控中心支持模拟电视墙、数字大屏和投影显示。
可扩展云台协议：
系统默认支持Pelco-D、Pelco-P、索尼、三星的PTZ协议，保留有扩展接口，新协议可以快速导入。
视频会议与调度指挥：
完美的音视频编解码技术，结合系统软件、客户端软件，实现点对点双向音视频交互，实现点对多点的视频会议和指挥。
语音对讲和短消息：
系统支持双向语音对讲，提供所有在线用户名，用户之间具有短消息对话功能。
抓拍与录像：
客户端软件支持手动抓拍和录像。
画面分割器控制：
支持1、4、9、16画面分割器控制。
C/S和B/S两种架构：
C/S和B/S两种用户软件，图形化界面。
鼠标模拟键盘：
全屏放大支持鼠标控制云台和摄像机。
多种客户端监控方式：
可以通过PC、笔记本、PDA手机和电视墙进行监控。
强大的电子地图：
提供电子地图功能，电子地图存储在中心管理服务器的数据库内，客户
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