道路运输应急救援指挥调度系统方案.docx
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道路运输应急救援指挥调度系统方案
**市道路运输应急救援
指挥调度系统
**有限公司
二〇一三年十二月
一、编制依据
一.1 项目背景
结合运管机构管理指挥现状，充分吸收国内外的先进理念和技术，以提高交通管理服务水平和应急指挥能力、掌握道路交通动态情况、提高预防交通事故的能力等为目标。
按照“兼容、实用、可靠、先进、经济”和“统一规划、统一建设、分步实施”的原则。
充分集成现有资源，以GIS系统为基础平台综合各类道路交通管理业务系统，形成一个统一的信息、控制、扁平化管理指挥平台。
改变各类监控系统数据不统一，控制不集中，操作管理极其不便的现状，并为系统的建设制定一套符合交通管理要求的标准。
保证系统建设的整体性及信息综合利用。
加快实现交通管理各项业务工作信息化、路面管理全程监控智能化、通信现代化，从而实现交通管理信息纵向贯通、横向集成、互联互通的共享目标。
从而不断提高管理水平，尤其是提高预防交通事故的能力。
逐步实现对交通管理动态及静态信息进行有效汇总整合、综合分析与深层挖掘，建立起先进实用、反应快速、运转协调、安全可靠的现代化交通监控和服务体系，充分发挥运管所的宏观管控、协调监控的作用，并为领导决策提供更有效的技术和数据支持，从而达到完整流畅的指挥调度。
一.2 编制依据
客户的相关要求。
【1】《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
【2】《入侵报警系统工程设计规范》（GB50394-2007）
【3】《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50345-2007）
【4】《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396-2007）
【5】《城市监控报警联网系统技术标准》（GA/T669-2008）
【6】《城市监控报警联网系统管理标准》（GA/T792-2008）
【7】《城市监控报警联网系统合格评定第一部分：
系统功能性检验规范》（GA793.1-2008）
【8】《城市监控报警联网系统合格评定第二部分：
管理平台软件测试规范》（GA793.2-2008）
【9】《城市监控报警联网系统合格评定第三部分：
系统验收规范》（GA793.3-2008）
【10】《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码》（ISO/IEC14496-2）
【11】《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA/T75-94）。
【12】《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）
【13】《公安部安全技术防范工程标准》
【14】《电视监控工程程序与要求》（GA/T75-94）
【15】《电视监控工程费用概预算编制办法》（GA/T70-94）
【16】《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-90）
【17】《安全防范系统工程程序与要求》（GA/T75-94）
【18】《安全防范工程通用图形符号》（GA/T74-94）
【19】《安全防范工程费用概预算编制办法》（GA/T70-94）
【20】《防盗报警控制通用技术条件》（GB12663-90）
【21】《入侵探测器通用技术条件》（GB10404.1-89）
【22】《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50169-2006）
【23】设计单位现场查勘收集的相关资料。
一.3 建设目标
指挥中心除能定点监控外，可设定顺序和画面停留时间，对所有监控点的视频图像进行自动轮播。
并可通过点击电子地图显示的视频监控点位置，进行人工选择监控。
对接入指挥中心的视频图像，可在后台进行交通流量、车速、交通密度、事故等情况分析，在监控路段出现的问题能及时的向指挥中心和值班员发出报警，减轻值班员的工作强度。
视频监控设备实行24小时不间断录像，使用视频录像机保存15天内的所有视频录像，以备日后需要时查询。
并保证视频监控系统一定的扩展性，为下一步引入运管系统或其他的监控图像或增加监控点预留空间。
实现指挥中心的部分功能。
并支持网络视频功能，对授权其他不同用户，可以在联网的办公室、等位置观看视频监控图像。
一.4 建设内容
根据**道路运输管理当前状况，**市道路运输应急救援指挥调度系统将实施对主要客运站、重点路段等公共区域的监控点建设和**市道路运输应急救援中心的建设。
主要建设内容如下：
1个视频监控平台：
在**市道路运输管理局（以下简称**运管）建设道路运输应急救援指挥调度中心，需要增加1台中心管理服务器/接入服务器、及nvr存储设备负责**运管视频监控信号录像存储和媒体转发，满足4个前端的需求。
还包括中心控制监视屏、周边视频监视器、视频解码器、3座席操作台及控制电脑等。
4个监控点：
4个监控点（4个球机）分布在**市主要客运站、重点路段等公共区域，采用720p高清格式的要求对视频图像进行采集和传输。
二、需求分析
二.1 公共安全需求
随着人们生活水平的提高，不仅大都市如此，其它城市也一样，有车一族无数，交通事故、交通堵塞等交通问题频发。
当因车辆起火，车辆设备老化无法正常运营或因大雪、暴雨、大雾、等恶劣天气而造成交通问题时，运管管理部门需要及时启动相应应急预案，在最短时间内恢复交通畅通。
加强公交等交通安全，提高防灾、减灾、消灾能力，确保人民的生命安全，已显得越来越必要。
但因其客流量大、人口密度高，人员疏散难度大；但又因指挥调度设备的不完善导致补救困难，不及时，会造成更严重的后果。
如何应对这些紧急情况，及时的疏散人流、缓解交通压力成了摆在运管部门面前的一个重大难题。
交通应急指挥平台利用协同调度指挥系统，为城市提供一套综合智能的城市交通应急调度指挥解决方案，利用先进的通信、图像处理、电子和计算机技术，结合了可视化指挥调度、数字录音、GIS、
GPS、视频监控、智能告警、视频会议等多种智能应用平台，是一个集语音、视频、数据信息处理于一体，通过有线、无线、语音、视频等多种通信终端进行远程指挥调度和业务处理的协同信息化平台。
对公交、出租、长途客运等交通营运日常调度工作及针对突发灾难事故起到极大作用，大大提高了工作效率，在“以人为本”，生命安全第一位的原则下，尽一切可能减少人员的重大伤亡。
给市民出行带来了极大方便，充分保障了人民财产和生命安全。
二.2 功能需求
1）统一调度，统一指挥功能。
系统具备统一调度，统一指挥能力。
2）图像功能。
要求在各种气候、环境和时间条件下，实现多种图像的清晰传送，支持多种图象编码格式。
3）存储功能。
对每个视频监控点按照15天的要求进行保存，以便调阅。
4）安全功能。
对系统要求高可靠性、高可用性，防范外部非法入侵。
5）系统扩展功能。
系统可以根据要求进行容量和功能的扩展。
6）视频监控系统易于维护、方便管理。
三、系统整体建设方案
三.1 建设原则
1）先进性
在产品设计上，整个系统软硬件设备的设计符合高新技术的潮流，媒体数字化、压缩、解压、传输等关键设备均处于国际领先的技术水平。
在满足现期功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长一段时间内保持一定的技术先进性。
2）合理性
根据用户的网络情况，量身设计监控系统结构，使监控系统达到最优性能。
监控系统结构与用户的管理机构相吻合，方便系统管理与维护。
同时，在系统设计时，充分考虑系统容量及功能的扩充，方便系统扩容及平滑升级。
3）经济性
在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。
4）实用性
在设备选型时，主要依据用户的实际情况，结合目前市场上占有率高的各类产品，选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。
5）规范性
控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等符合相关国家标准、行业标准和公安部颁布的技术规范。
6）可维护
系统操作简单，实用性高，具有易操作、易维护的特点，系统具有专业的管理维护终端，方便系统维护。
并且，系统具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，能得到及时、快速的维护。
7）可管理
系统具有专业的管理终端，能进行系统的设备和用户的集中、统一管理，实施对所有远端设备的控制、设置，保证系统高效、有序、可靠地发挥其管理职能。
8）安全性
系统采取全面的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防止雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全性和保密性。
三.2 建设思路
1）以视频监控提高运输管理应急安全体系
系统以视频监控为核心，高度模块化的应用服务设计，通过接入第三方系统（如报警系统、GPS系统、GIS系统等），构建集视频监控、报警联网、卫星定位、地理信息为一体的视频监控联动监控管理系统。
满足**运管加强城市运输管理应急安全的需求。
2）实现视频、音频、数据的融合提高决策的科学性
在视频监控和视频指挥集成平台的基础上，通过开放的第三方接口，实现与公安、交警、安检信息平台等系统的有机整合，真正实现视频、音频、数据的整合，系统提供实时的图像、真实的数据、完善的统计分析功能，为科学决策提供强大的信息支撑。
3）多种编码设备兼容提高系统整合能力
系统兼容国内主流品牌的DVR/NVR设备，能够对**运管已投入使用的监控系统实现完全兼容，有效地保护了现有投资。
目前，系统已经兼容国内多个主流品牌厂家的编码设备，系统还具备接入其它新的编码设备的能力。
此外，系统还兼容嵌入式DVR/DVS、板卡式DVR。
4）实现对已有监控系统的接入
监控报警联网系统的建设在完整规划的前提下实现了将原有系统纳入其中，形成完整的联网系统。
同时采用多种技术手段，对现有的监控和报警系统进行整合，构成联网方式下的集中控制和管理，实现了大型和大范围的系统互联、资源整合、监控报警和音视频互享，并且在大规模组网的同时保证系统的安全性和可靠性。
三.3 系统体系架构
本期视频监控应用系统总体结构原则上分成两部分：
1）前端设备及传输链路的构建；
2）道路运输应急救援指挥调度中心建设。
本期应用系统拓扑结构如下：
图3.3-1视频监控系统示意图
三.4 承载网性能要求
1）网络传输协议要求
共享平台联网系统的网络层应支持IP协议，传输层应支持TCP和UDP协议。
2）媒体传输协议要求
视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议；视音频流的传输格式应满足GA/T669.4-2008中第7章的要求。
3）端到端的信息延迟时间
当信息（包括音频信息、控制信息及报警信息等）经由网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足下列要求：
Ø前端设备直接接入监控中心的信息延迟应≤2s；
Ø前端设备与用户端设备间端到端的信息延迟时间应≤4s。
4）网络传输带宽
根据监控中心互联网络带宽的估算公式：
监控中心互联所需的带宽≥并发联接的视频路数×间距视频码流
在考虑余量的情况下，视频监控专网应能满足至少4路并发视频图像的相互调用。
（视频图像要求D1或4CIF格式，25帧/秒，传输码率不低于1536kbps）。
5）监控中心内部及监控中心间互联的IP网络性能指标
监控中心内部及各级监控中心之间互联的网络性能指标应符合YD/T1171-2001中规定的1级（交互式）或1级以上服务质量等级。
具体指标如下：
Ø网络时延上限值为400ms；
Ø时延抖动上限值为50ms；
Ø丢包率上限值为1×10-3。
6）传输图像质量
经由视频专网传输的图像应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性（灰度级）、事件后继性等方面均应与现场场景保持最大相似性（主观评价）。
系统的最终显示图像（主观评价）应达到四级（含四级）以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不低于三级。
图像质量的主观评价见GB50198-1994中的4.3。
经智能化处理的图像，其质量不受上述等级划分要求的限制。
但对指定目标的智能化处理，其处理前后的主要图像特征信息应保持一致。
三.5 存储设计方案
三.5.1NVR存储器视频
NVR作为视频监控行业的新标准，在不久的将来会替代服务器加磁盘阵列的监控存储构架，成为新一代的视频监控存储标准方案。
视频监控存储系统发展到现在，经过了三个时代：
模拟时代、DVR时代，全数字服务器加磁盘阵列时代。
随着数字化时代的到来，市场对数字化架构提出了更高的要求。
NVR作为视频监控领域中一种全新的体系架构应需而生，它集合了DVR低成本的优势以及传统数字架构高效率、高扩展、高可管理性的优势，是完全通过IP网络实现数字化视频监控的一种系统架构。
本系统设计目标是为**运管视频监控系统实现对前端所有数字视频的15天以720p分辨率的存储，依托IP网络的成熟灵活性，根据**运管业务要求实现对视频进行有效管理应用，建设一个具有稳定可靠、架构清晰、设置简单、易维护升级的数字视频存储系统。
三.5.2存储设计原则
**运管视频监控系统采取集中存储的模式。
采用“存储服务器+网络存储”的架构。
1）存储系统功能要求
Ø存储时间不少于15天，经过复核后的报警和涉案视频图像要做长期保存；
Ø监控中心存储设备集中放在**市道路运输应急救援指挥调度中心机房；
Ø存储系统应至少能存储下列信息并保持响应时间：
报警发生前后一段时间内的视音频信息；监控中心操作人员人工指定或通过编程定时指定的现场视频信息；
Ø存储设备应支持图像存储和回放的双工模式。
2）存储质量要求
Ø图像存储应保持图像信息原始完整性；
Ø新建的A类资源要达到720P的图像分辨率；下级部门接入的A类信息至少应达到CIF的图像分辨率，接入的重点部位要达到720P的图像分辨率；
Ø采用H.264或MPEG4的视频编码格式和文件格式，按25帧/秒进行图像存储；音频编码标准为：
G.711/G.723/G..729；
Ø应能进行视音频同步记录，视频信息回放时失步时间应不大于0.3s。
3）存储设备要求
Ø采用双冗余控制器；
Ø应具有足够的存储空间，并应具有存储容量的可扩展能力，单台主机的最大容量应大于64TB；
Ø能支持大逻辑卷（LV），单逻辑卷最大容量应不小于16TB；
Ø应具有与监控中心时钟统一校时的功能；
Ø应支持日志创建与维护；
Ø应具有故障报警、诊断及定位分析功能；
Ø应具有以太网口，支持TCP/IP协议，宜支持FC、SCSI、iSCSI、NFS、CIFS和FTP等协议；
Ø应支持多用户并发访问，当多任务并发请求时应具有存储有限的策略；
Ø存储报警文件、系统配置参数、系统管理日志、用户管理数据等重要信息的设备应具有冗余、纠错及自动备份等功能；
Ø设备至少能支持Windows、Linux、SUNSolaris等客户端；
Ø应支持磁盘热拔插，支持SAS、SATA硬盘混插，或支持FC、SAS硬盘混插；
Ø具有RAID5或以上机制，保证数据安全；
Ø存储设备具有不少于GUI和CLI两种管理方式，具有RS232串口、Telnet、以太网口管理功能和中文管理界面；
Ø系统至少不少于2个iSCSI主机接口，并可动态扩展4个主机接口；
Ø配置1+1冗余电源，支持热拔插，采用冗余风扇。
监控系统建设目标为辖区内监控点图像集中存储。
三.5.3存储策略
1）图像存储
Ø可设置录像存储方式：
前端录像、中心录像、边缘录像，并配置其IP地址；
Ø支持前端的录像策略定义：
触发机制、存储位置、存储大小等；
⏹定时录制：
根据用户预置的时间表进行录像；
⏹手动录制：
按照用户的开始/停止录像指令进行控制的录像；
⏹事件触发录制：
由系统中事件（报警、图像运动）触发的录像；
⏹预录机制：
预录时间可灵活设置，预录时长不小于2分钟。
录制时间也可灵活设置，时长不小于5分钟；
⏹多码流录像、移动侦测。
Ø支持实时本地录像和图像实时抓拍功能，抓拍和录像路径可设置；
2）图像回放
存储回放功能主要由存储服务模块实体完成，实现视频的存储、检索，支持视频回放。
可支持分布式部署，便于级连扩展。
通过存储路由在启动存储时找到合适的存储服务器，并控制建立媒体通道。
用户回放时通过录像查找定位到最佳的存储服务器，并控制建立媒体通道。
Ø支持多种存储方式
可在前端存储、分布存储、中心存储、本地（客户端）存储。
Ø媒体数据管理
⏹在中心平台的统一调度下能够根据一定的调度策略进行分布式部署和灵活调度；
⏹存储空间调整，存储内容查询、删除、移动；
⏹支持定时删除、额定空间的循环覆盖等。
Ø音视频检索/下栽
⏹支持录像的远程检索、下载；
⏹检索：
支持客户按时间、地点、报警事件等信息检索并回放视频；
⏹下载：
支持客户对录像文件下载操作。
Ø音视频回放
⏹支持录像的远程回放、下载本地回放；
⏹支持客户实现播放、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停功能；
⏹30分钟的本地缓存，实现即时时移功能。
⏹支持任何情况下，客户能随时回放1分钟前的录像；
⏹支持客户对录像文件边下载边回放；
⏹可支持客户端多路视频同步回放功能。
三.5.4存储容量计算
模拟视频信号通过数字视频压缩技术转换为H.264格式的码流，尽管经过压缩，其所占的空间仍然是非常大的，尤其是城市监控联网系统，前端摄像机数量众多，产生的海量数据是非常惊人的。
实现对全市重点监控录像的选择存储，根据中心规划需求，本方案磁盘阵列设计存储720p格式的图像15天的存储容量。
对于存储信息，用户需定期对存储阵列进行维护，保证有足够的空间工作。
存储容量为：
城区（135路15天）：
[（2048kbps/8）×3600]/1024/1024/1024×24×15（天数）×4（路数）＝4T（不计磁盘格式化、RAID方案消耗的磁盘空间、循环覆盖录像倒换占用的空间以及备份磁盘的空间，按照4路计算存储，配置4T）
三.5.5存储设备指标
图像存储设备应满足如下要求：
1）可采用IP网络存储方式，支持卷管理和卷配置，IP存储每个卷可对应存储前端一定数量摄像机图像；
2）IP存储设备应可以方便的部署在各级中心，并可以通过存储管理服务器统一配置管理，在存储管理服务器中对IP存储进行认证、注册、配置管理和实时存储状态检测，实现物理上分散、逻辑上集中的管理；
3）具有足够的存储空间，存储的图像数据应保证具有D1或4CIF格式的图像分辨率，重要目标和报警图像宜具有D1或4CIF的图像分辨率。
存储时可结合视觉移动侦测等技术做帧率调整。
监控图像存储时间宜不小于15天，经过复核后的报警图像应按相应的报警处置规范作长期保存。
在重要应用场合，应考虑对录像文件采取防篡改或完整性检查措施；
4）应能够支持完善的硬盘冗余技术RAID0/1/5/10；
5）支持前端监控视频数据从编码设备直接以块数据方式写入存储设备；同时IP存储设备支持客户端直接访问和检索，图像检索延迟为秒级；
6）应支持按图像的来源、记录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索，支持多用户同时访问同一数据资源；
7）应支持硬盘电源短路保护，支持系统启动时硬盘顺序加电，支持磁盘漫游；
8）应支持硬盘热插拔及在线更换故障硬盘；
9）应支持图像记录ခ网络回放的双工、双码流或多码流模式；
10）具有以太网接口，支持TCP/IP协议，宜扩展支持SIP、RTSP、RTP、RTCP等网络协议；
11）提供二次开发的软件接口。
三.6 中心管理设备配置
（一）平台设备
中心管理/数据库/接入服务器2台：
2U高密度机架式服务器，2*四核2.60GHzCPU，8G内存，300G*2硬盘（RAID0/1），RJ45千兆网卡*2。
分发服务器2台：
2U高密度机架式服务器，2*四核2.60GHzCPU，16G内存，300G*2硬盘（RAID0/1），RJ45千兆网卡*2。
千兆核心交换机一台。
本期工程存储磁盘阵列不需要单独的存储服务器。
（二）中心存储
本方案设计采用IPSAN设备的存储方案。
具体配置情况如下：
服务器磁盘阵列1台：
X3300配4T硬盘16G内存
硬盘4块：
存储专用企业级硬盘。
三.7 指挥调度中心
**市道路运输应急救援指挥调度中心机房，本期新增46寸液晶拼接屏12块，配备电脑主机4台、4人操作台2套、控制键盘一套、矩阵中控设备\3台8路硬解码器。
各前端视频监控图像上传后集中在指挥中心，新增1台显示专用的千兆交换机连接至核心交换机，专用交换机与3台8路硬解码器用双绞线互联，实现监控视频电视墙显示。
监控平台客户端PC也连接至专用交换机。
如下图所示：
图3.8-1本期工程视频监控平台网络构架图
三.8 前端监控点建设方案
本次工程根据**运管的要求，根据前端监控点的实际情况，最终确定安装4个高速球机和。
视频监控点见下表：
序号
布点位置
摄像机类型
个数
安装方式
备注
1
东门公路宾馆三岔路
智能高速球
1
立杆
车站入站口处，可由车站自行安装，且该信号可先并入车站视频监控系统再接入市局监控平台。
2
大桥收费站（北）
智能高速球
1
立杆
3
沙市高速公路出入口或服务区
智能高速球
1
立杆
4
待定
智能高速球
1
立杆
前端设备接入如下图所示：
图3.9-1前端设备接入示意图
前端摄像机采集的模拟视频信号经过视频服务器编码、压缩之后，再经过光电转换器变成光信号通过光纤传输到电信节点机房，接入速率为2M。
三.8.1前端监控点功能要求
**运管监控系统前端应提供如下功能：
Ø采集监控场所视频图像，获得相关场景的状况，为防控管理提供视频依据。
Ø接受指挥中心对前端设备的控制信号，并对控制信号进行解码完成对云台及镜头的控制，以达到对相关方向的清晰监控。
Ø将采集到的视频信号送至与之连接的监控中心。
Ø具有预置监视点和自动巡视路径功能，平时可按设定的路径进行自动巡视，一旦发生报警，就能很快地对准报警点，进行定点的监视和录像。
Ø具有球机故障自检测功能，断电自动信息保护。
三.8.2前端选点原则
系统前端接入全部采用模拟信号方式，使用智能枪机或球机（可预留音频设备、语音广播和监听的接口）监视路面情况，所有监控点视频信息通过光纤将信号传输到指挥中心，中心通过数字矩阵将图像在电视墙显示。
三.8.3监控点设备建设方案
本工程共设立4个监控点，对于监控点可以根据各处实际情况部署摄像机，一般来说1个监控点至少放1台摄像机，用于监控路口情况。
根据路口远近的实际情况，考虑通过前端监控点网络将监控的图像信息通过光纤传输到指挥中心，供指挥中心进行监控。
三.8.4前端摄像头接入平台网络
依据监控点至中心平台接入方式的要求，本期工程采用IP光纤专网方式接入。
IP光纤专网保证其信息的安全性而构建的一张独立的物理网络，物理上与其他网络是分开的。
四、设备选型参考
四.1 选型设备技术要求
Ø应满足现场环境要求和功能使用要求，同时应符合现行国家标准和行业标准有关技术要求。
Ø前端设备为智能高速球提供ups电源和前端移动取证系统。
Ø传输设备可分为普通的电缆和光调制解调制设备与光纤配合。
Ø显示设备为12块46寸DID拼接屏。
显示设备的配置数量应满足现场监视用摄像机数量和管理使用的要求，即应合理确定视频输入输出的配比关系。
Ø后端数字图像记录设备应根据管理要求，合理选择。
设备自身应有不可修改的系统特征信息（如系统“时间戳”跟踪文件或其他硬件措施），以保证系统记录资料的完整性。
Ø各种配套设备的性能及技术要求应协调一致，保证系统的图像质量损失在可接受的范围内
四.2 推荐产品介绍
四.2.1前端设备推荐
16寸高清（130万像素）红外网络高速智能球
产品特点：
Ø支持20倍光学变倍。
Ø支持区域入侵、拌线入侵等功能，监控更加智能化。
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