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1、贝尔科技物流车监控系统解决方案 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】贝尔科技物流车监控系统解决方案【最新资料,Word版，可自由编辑！】第1章系统概述项目背景随着经济的快速发展，国内物流货车的保有量是越来越大，车辆的安全和监管成为了车辆拥有者非常关心的问题，特别是大型货车、大型工程机械车等行驶单位里程成本较大的运输机械。贝尔科技实施的一个项目，客户车辆从北京朝阳区到广东深圳往返费用在2.73.2万之间，每月往返2.5-3趟，在安装3G视频监控后，每辆车每月运行3-3.5趟，单次往返费用下降至2.42.8万，节约费用的途径如下：1、

2、在油箱里侧安装一只3.6MM镜头的摄像机，监视加油机的显示数据，用于核对报销票据的真伪，解决了发票虚开的问题，同时视频的实时监控，也解决了偷油问题；2、前后各安装一只摄像机，用于监视前后路况和临近车辆的行驶情况，既可以印证驾驶员 “堵车”的谎言，又可以在事故发生时，分清事故的责任；3、在国道上缓慢的爬行，费油费时，驾驶员可以用买到的高速过路费发票赚取不菲的过路费，通过前后的摄像机，彻底了解决了高速慢行的问题；4、由于实施了全方位的视频监控，再也不会经常出现 “老板，轮胎该换了！”情形了；5、在车头位置向后安装一只摄像机，监视车厢的货物变化，彻底的杜绝了私自配货问题。可以用现在的30辆车解决以前

3、40辆车的运输量，单次运费降低1015%，减去驾驶员的工资上涨成本（出现过罢工现象），综合统计，每辆车的盈利水平提升了25%。在传统的车载移动监控中，由于受限于网络条件，往往只是把车辆的视频进行录像保存，部分厂家尝试图片、视频的即时网传，但效果并不理想，无法真正发挥视频监控的作用。随着3G网络的不断普及，在3G网络环境下，网络带宽成倍增加，可以满足高帧率、较高图像质量的视频数据传输需求，支持在任意地点上传图像与接受远方图像，使过去无法实现的技术难题，在3G无线传输技术的提升下得以解决，原有单车以录像为主的车载视频监控解决方案渐渐向系统化、网络化、平台化方向发展。总体需求车载视频监控系统作为一种

4、视频监控系统，应该需要具有所有普通视频监控的基本功能，如实时视频预览、录像、报警等，但由于车载视频监控系统使用环境的特殊性，用户对车辆远程视频浏览、车辆GPS卫星定位、以及车载终端与平台数据交互的需求尤为迫切，总体的需求可以大致分为几个方面。网络监控随着无线网络技术的发展，货车用户对车辆视频监控系统网络化的要求越来越强烈，车载视频监控系统最基本的需求就是通过视频对车辆进行监控，主要包括下面几点：希望可以通过网络实时远程浏览车辆的视频，可以实时了解车辆的状况，包括下面几点：1)用户可以通过网络实时远程浏览车辆的视频，即时了解车内外的情况。2)用户可以在后端保存车辆的视频录像，方便管理，提高录像的

5、安全性。3)用户可以实时和车辆上的人员进行语音通讯。4)当车辆发生各种突发事件时，可以通过网络即时报告有关部门人员。无线网络适应性虽然随着3G网络的发展，带宽有了明显的提升，但是无线网络与有线网络相比还是有很多的特殊性。1)IP地址不固定，有防火墙限制；运营商在分配给无线终端的IP地址可能随时更换，且进行了防火墙限制，封闭了部分端口。2)网络带宽波动较大，无线网络所在地用户数量多少、地域差异及网络优化程度等问题都影响传输质量，网络带宽实时都在变化，甚至可能瞬间降低到零。3)车载终端实时运动时，基站切换频繁，运动也造成了视频无线网传的不可确定性。由于无线网络的这些特殊性，就要求车载终端能适应这种

6、网络变化的模式，根据实际情况对视频编解码算法、网络传输协议等进行改进，提升车载视频无线网传的效果。数据多级管理大型视频监控系统的核心需求就是可以实现多级管理，因此车载视频监控系统应该具有如下功能：1)权限分配管理，出于安全性因素的考虑，有必要将用户分类，使其享有不同的权限，分配不同的任务；2)视频流媒体转发技术，无线网传至中心的视频应分发到不同的用户，满足多个用户同时浏览一路视频的要求，节省无线网络带宽资源；3)系统扩展性能，系统应考虑未来用户数量增多后扩容的要求，可以实现系统的线性扩容。智能交通管理智能交通系统(简称ITS)是将多种先进电子技术有效地集成运用于整个管理体系，而建立起的一种在大

7、范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。 车载视频监控系统作为智能交通系统有机的组成应可以实现以下功能：1)车辆GPS定位信息管理，车载视频监控终端可将GPS卫星定位信息实时传输至管理中心；2)车辆信息实时上传，车载视频终端将车辆行驶中的车辆状况（例如车速等信息）实时网传至管理中心；3)数据交互功能，3G无线网络除了能满足车载视频网传外，还可以实现声音、文字、图片等信息的交互。第2章设计目标与原则设计目标建设本系统的思想内核是借助先进的科学技术，结合人性化地设计理念，构造一套精密、复杂、庞大的车辆联网视频监控管理系统，为各种物流车辆的管理提供可视化服务，为车辆和人员的安

8、全提供有力的保障。系统建设中全面采用移动视频监控技术、3G无线通信传输技术、恶劣环境大容量数据存储技术、GPS车辆追踪技术、混合联网传输技术、GIS可视化操作技术，形成一套对所有管辖车辆进行精确监控的综合监控管理平台。综合监控管理平台一方面采集所有车辆实时视频信息，对及时准确发现违规不当获利活动或消极怠工举动，调查收集证据，处置相关人员，为物流车辆指挥调度决策提供可视化依据，提高车辆高效调度、低成本运行的科技含量；另一方面采集所有车辆的运输信息，通过统计、分析和归纳等科学手段，为相关业务管理系统提供科学合理的数据资源，方便相关部门业务的改进提供。设计原则 先进性本系统设计遵循系统工程的设计准则

9、，通过科学合理地设计，系统整体满足车辆视频监控和管理的需要，大力采用车载视频监控技术、3G移动通信技术、GPS卫星定位技术、GIS地理信息技术、开放式平台架构技术等一系列成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内不落后，通过软件升级即可实现更多新功能，保护用户的投资。 实用性依照用户要求，坚持实用性为主的原则，避免使用不成熟、过分超前的技术和产品，在满足用户提出的详细技术要求的基础上，尽力充分考虑周全，给出科学合理的优化建议。 可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则。并充分结合其它车载监控系统的工程

10、经验，吸取精华部分，为系统高可靠性的总体设计提供实践依据，落实到单体设备时，都将选用高达数万小时平均无故障时间的产品。 经济性将用户已有系统与视频监控管理系统相结合，保护用户投资，避免相同系统重复建设。 安全性系统数据安全性是不容忽视的关键环节。在构建系统平台时，将借鉴运营商多年来的设计思想，全面实现系统防入侵、数据防泄漏。 开放性本系统设计将采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接。在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。 易管理性、易维护性本系统将采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护。自

11、动检测系统中任何一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅助管理人员及时准确地判断和解决问题。采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。第3章系统方案设计总体设计车载视频监控系统总体可以分为四层结构：设备接入层、网络传输层、中心管理层和业务处理层，系统拓扑图如下所示：设备接入层设备接入层主要指安装在车辆上，对车辆内外部情况实施实时监控的车载终端，主要包括视音频、报警信息的采集设备、报警联动输出设备和音频功放设备，以及GPS定位模块、3G无线传输模块等。网络传输层 网络传输层是依托电信运营商的3G无线网络，充分利用

12、3G的带宽资源传输视音频和数据信息。中心管理层中心管理层包括接入服务器、管理服务器、数据库、流媒体服务器、存储服务器、报警服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支撑。业务处理层业务处理层是整个系统的最终展示，它提供了对视音频数据的浏览、对各种采集数据的汇总以及处理等功能。前端设计前端摄像机前端摄像机主要负责采集车内外的视频信息，为了保证车辆及人员的安全，要求摄像机的覆盖范围要到达95%以上，保证车内外无死角。前端摄像机采用2.8mm或6mm镜头彩转黑红外夜视高清晰CCD摄像机，摄像机分辨率在480线以上，照度黑白0.01lux，彩色0.3lux；摄像机通过3G车载视频定位终端主机取电。由于各种

13、车辆的车型大小、车内外的构造等都差别很大，因此选用摄像机的数量和安装的位置方式就必须充分考虑车辆的实际情况进行设计。这里以货运车为例，作简单的说明。一辆普通的货运车最少需要安装4个摄像头，对车内的各个位置进行监控，如下图所示：1)1号摄像机前方路况摄像机 安装于驾驶座前方的车内顶板，镜头对着前方路面，拍摄正前方路况、行车标志信息、红绿灯等，可记录车辆行驶状况、前方车辆的行驶状况。2)2号摄像机驾驶室摄像机 位于在货运汽车驾驶室内，用于拍摄驾驶员安全驾驶情况及声音录制，有利于提高驾驶员的交通规则意识，保障行车安全、辨别事故责任。3)3号摄像机油箱摄像机 安装在车厢底板下油箱里侧，镜头朝向车厢外侧

14、，主要拍摄油箱盖得状态和加油机的显示数据4)4号摄像机车厢摄像机 位于货车车厢后侧顶部的车外顶板，镜头方向向后，可基本拍摄到车后箱装卸货情况及车后道路情况。前端拾音器、音箱系统前端布置用于声音采集的设备拾音器，可用于对车内的声音进行实时的采集和对话，对讲发起为中心端。数字视音频编码前端采集到的模拟视音频信号接入数字3G视频车载定位终端主机进行数字化压缩处理。首先将模拟视音频进行数字编码，再进行压缩处理，处理后的数据根据需求进行存储和无线网络上传。GPS定位模块车载终端设备可将接收到的全球卫星定位系统GPS（Global Position System）的定位信息通过无线网络传输系统定时发送至管

15、理中心，管理人员在监控中心可获取车辆的行驶轨迹、速度和方向等信息.。我司的BE-A16C型主机采用的是瑞士UBlox LEA-5S卫星定位模块，解决了定位系统的快速重启、快速定位问题。紧急报警按钮（可选）车辆上可以安装紧急报警按钮，在车辆发生紧急事件时，可以由司乘人员触发报警按钮，向管理中心报警，有管理中心迅速作出反应。液晶显示屏（可选）系统在驾驶室布置一台7英寸彩色液晶显示屏，用于驾驶员观察车内情况。显示屏采用逐行扫描方式，分辨率为800600。驾驶员提供遥控器切换显示车内外情况，可选择单路画面，也可浏览四分割画面；管理员可通过遥控器实现基本功能外的相关功能如：资料查询、系统升级、数据资料下

16、载等功能。液晶显示屏由3G车载视频定位终端主机供电。管理中心设计CMS （中心管理服务器）CMS是系统的中心管理服务器。主要功能是： 用户管理 保存客户和用户信息，提供客户的创建、修改、删除、赋权等接口。用户是有客户的管理员创建和管理的，具体用户的权限也是客户管理员赋予的。 用户登录时，CMS负责对其鉴权。 用户执行预览、云台控制等各种操作时，CMS也要负责对其鉴权。 记录各个用户的操作流水。 汇总用户使用的视频流量，时间等信息。 前端设备管理 保存前端设备信息，提供前端设备的创建、修改等接口。 实现对前端设备业务参数的配置和查询。 前端设备向平台注册时，CMS对设备鉴权。 汇总设备的在线状态

17、、时间、发送流量等信息。 平台模块管理其他平台模块或者服务器（除了数据库管理模块）向CMS注册，CMS对其鉴权。 能力封装实现对外开放的能力接口，对外提供系统所能提供对外能力的Web Service接口，将网络视频监控系统所提供的视频监控业务能力封装为标准的Web Service API，供其它系统调用网络视频监控系统所提供的视频监控业务。VTDU（流媒体服务器）VTDU 是系统的媒体转发/分发单元，是平台侧的核心媒体传送网元，完成音视频传送功能。可以分布式部署。主要功能是： 转发功能VTDU能够转发来自前端的音视频媒体流，根据调度指令转发给相应的客户端。 分发功能VTDU可将同一路媒体流同时

18、发送向多个接受端。 业务控制VTDU可接收CMS调度命令，启动并控制接收和分发。管理会话、维护接收与分发媒体流的映射关系。 业务信息采集VTDU可采集实时媒体访问的时长/流量等计费信息，并上报汇总到CMS。NRU（存储服务器）NRU是系统中的网络录像存储单元，实现对音频/视频的接收存储、录像回放服务等功能。NRU可连接SAN、NAS等各类物理存储设备。NRU可实现分布式部署。NRU的主要功能及实现要求包括： 录像存储NRU支持从前端或VTDU获取媒体流并存储在所连接的存储介质中，并保存所存储资料的索引。 录像检索NRU支持对检索指令进行反馈，支持多种检索方式。 流式回放NRU支持回放请求打开文

19、件，并通过RTSP提供流媒体服务。 录像下载NRU支持通过RTSP提供录像下载服务。支持选择时段的录像下载方式。 存储介质管理NRU应当可实现对SAN、NAS、DAS等多种存储设备的接入，并可管理存储空间、存储策略。接入服务器接入服务器包括前端接入服务器PAG和客户端接入服务器CAG,。PAG是系统的前端接入服务器，是系统与前端会话的模块，部署在前端与CMS之间。主要功能是： 信令转发PAG实现前端的接入，接收和转发由前端或CAG发来的信令。 前端信令处理对前端来的信令，按照告警、心跳、一般信息等分类进行分拣。1、告警信息上报给告警服务器。2、处理心跳信息，如果判断超时则上报告警服务器。3、一

20、般的前端应答消息则转发给CAG或者其他对应的服务器。CAG是系统的客户端接入网关，是系统与客户端会话的模块，部署在客户端与CMS之间。在部署时，PAG、CAG可以在同一台设备上实现。主要功能是： 信令转发CAG实现客户端的接入，接收和转发由客户端或PAG发来的信令。 客户端信令处理对于客户端发出的请求消息，先在CAG这边进行鉴权，如果有必要则转发给CMS鉴权。鉴权通过后转发给对应的服务器。Alarm server（报警服务器）报警服务器是系统的告警管理单元。接受全部的告警（包括设备告警，服务器告警），接受客户端或者其他服务器的告警订阅，处理告警联动。主要功能是： 告警存储将收到的告警存入数据库

21、。 告警分发根据用户的订阅规则将告警分发给用户。 告警联动根据告警联动规则，实现告警联动。安全性与扩容性车载视频监控系统在设计时采用开放式架构，充分考虑系统的安全性和易扩容性，系统的各个服务器模块都是分布式独立设计，可以很方便的进行集中部署和分布式部署，系统所有的关键模块如设备接入网管、客户端接入网关、报警服务器等都采用N+1备份，方便线性扩容，系统还专门设计了负载均衡服务器来实现这些模块的负载均衡，使系统资源得到充分的应用，而负责媒体交换的流媒体服务器是采用了流媒体代理的机制来实现多台流媒体服务器的集群，同样也可以实现线性扩容和负载均衡，中心存储服务器同样采用了视频录像管理模块来实现多个录像

22、单元的集群，以达到线性扩容和负载均衡的目的。系统的管理和业务模块如中心管理服务器、数据库则采用双机热备的方案，充分保证数据和系统的安全性。存储设计系统支持多种存储方式：前端本地存储、前端集中存储和平台集中存储。前端本地存储是指在前端设备本地中进行图像存储，一般配置16G SD卡为存储介质，前端本地存储不需要通过网络，减少对网络资源的占用，降低用户对网络接入的要求。前端集中存储是指前端设备通过网络直接将视频图像就近存储在NAS等存储设备上，这种存储方式安全性较高，但由于录像和实时预览都是由前端传输视频，对前端网络要求比较高。平台集中存储是指平台通过流媒体服务器将视频流集中保存在中心存储服务器上，

23、这种方式数据安全性高、存储空间大，但是由于同样需要良好的网络支持，对网络依赖性比较高。根据车载监控的特点和无线网络的实际情况，本系统推荐使用前端本地存储为主、平台集中存储为辅的方案，在前端本地可以存储高清晰、完整的视频数据，方便查证，在中心集中存储用户关心的视频数据，保证数据的安全，同时方便用户随时调阅查看。无线流量控制设计由于3G网络的发展还处于初期阶段，2011年前的3G资费还比较昂贵，而且由于无线网络的特性，虽然3G的带宽有了很大的提高，但是总体的网络资源还是比较有限，为了节约3G资费，节省网络资源，更好的使用3G网络，系统特别设计了很多无线流量控制的功能。流量和时长统计为了使客户在使用

24、无线视频监控系统时能够有效的对设备进行合理使用和流量感知，平台特别设计了流量统计、查询和提醒功能。1)流量统计系统提供了两种流量统计功能。包括：月流量统计（以月为单位进行单设备流量统计）和单次流量统计（以次为单位进行单设备流量统计）。2)流量时长提醒当用户单次预览某个设备一段时间后，客户端软件会自动弹出对话框，提示：您对XX设备预览了XX分钟，产生了XX流量，是否关闭预览，以节省流量，保证设备的正常运行。视频分发为了降低多路并发访问给前端3G传输造成重复流量和计费，系统采用流媒体技术解决多路并发访问的问题，确保每路视频在任何时候均只输出1路码流。多台流媒体服务器构成集群服务，采用负载均衡技术将

25、视频转发压力平均分摊到每台流媒体服务器，相较于独立的流媒体更稳定、更智能、更先进。无线网络适应性设计先进的H.264视频压缩技术车载移动视频监控终端采用H.264数字编码技术，高编码效率（相同的重建图像质量，码率较 MPEG-4节约30%左右），灵活的编码策略，适应不同应用和不同网络带宽。H.264码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，使视频数据适应不同传输信道网络，更好地实现面向IP和无线网络的应用。网络远程浏览画面清晰、逼真。多模式运动估计大大提高了运动估计的精确程度，同时提高了移动侦测报警的精度。16F/S（全实时）SD卡记录的同时，可自定义网络传输的视频参数。动态调整编码参数在不启

26、停录像、网传的情况下，调整的编码参数即生效。监控系统中，静止的监控场景，可以采用降低录像的分辨率、图像质量、码率和帧率的方法，使录像保持在很低的码率，而在图像发生变化时可以提高录像的分辨率、质量、码率和帧率，实现高质量的录像，由于上述参数可以动态修改，因此可以保持图像的连续、无需频繁的切换文件，即满足了在关键时刻对高图像质量的要求，又节省了硬盘空间和网络带宽。无线防火墙穿透技术本系统采用主动连接模式进行网络连接，穿透防火墙的阻碍。终端启动后自动和监控中心的管理服务器进行注册，管理服务器通过对终端的ID和密码用户的认证，并与终端保持心跳连接。用户要浏览视频图像的时候，与管理服务器通讯，并向转发服

27、务器申请调用图像即可。系统功能视音频实时预览视音频实时预览主要指实时图像查功能。 支持预览时画面分割：单画面、4画面、8画面、16画面、24画面、32画面，全屏、自定义等多种可选分屏监控方式； 支持单画面和多画面的分组轮询； 支持电子缩放，可以对鼠标选中局部区域进行放大，可以拖动选中框漫游,可以通过鼠标滚轮放大缩小选中区域； 可以对实时的码流情况进行分析，并以图表形式显示 支持即时回放，对正在预览的视频保存当前时间前若干时间的数据可以立即回放 支持实时音视频和电子地图同步查看。录像检索与回放功能包括检索和回放车载监控主机本地存储和中心存储服务器内的录像资料。 支持中心服务器录像的搜索和回放，并

28、提供联动回放控制功能，支持暂停、快进、快退等操作； 支持车载监控主机录像的搜索和回放，并提供联动回放控制功能，支持暂停、快进、快退等操作； 支持视频剪辑，可以自由选取剪辑的开始和结束时间，一段录像可以分若干段剪辑。图片抓拍 支持将图片保存在前端存储设备、中心存储服务器和客户端本地； 支持多种图片的抓拍方式，可以手动抓拍、定时抓拍、定点抓拍和报警触发抓拍； 可以搜索各个地方存储的图片，并以缩略图的方式显示。手机监控手机监控主要是利用手机终端的移动性，来解决视频监控以往只能在监控中心或者办公室浏览视频，无法做到随时随地的问题。利用手机监控，用户可以随时调阅感兴趣的视频资源，及时发现问题解决问题，同

29、时，平台的报警系统可以和手机监控结合，当平台发生报警时，可以向客户的手机发送报警短信，同时发送一个视频链接到客户手机，客户只需点击链接就可以直接调看相关的视频，不要再进行登陆客户端等繁琐操作，第一时间看到报警现场的情况。用户权限管理功能中心管理服务器对系统管理员和监控用户进行管理。 支持定义系统管理员角色，具备超级管理员角色，每类管理角色可以分配任何指定的管理权限； 支持创建监控用户并分配其监控权限； 管理员和监控用户可以按照机构分级，可以支持无限级机构； 每级管理员只能负责本级范围内的管理工作，监控用户只能监控本级范围内的视频画面； 支持划分用户等级，同一机构下等级高的用户具有访问同一资源的

30、优先权。告警管理与联动功能 支持自定义报警分类和报警级别，并根据分类和级别定义相应的报警联动策略； 报警可以联动前端设备、中心存储服务器和客户端本地录像； 报警可以联动前端设备、中心存储服务器和客户端本地抓拍图片； 报警时可以立即在电视墙上将事发车辆的视频显示在显着位置； 报警时可以在电子地图上明显标记车辆，并实时跟踪 监控人员可以将报警事件形成案件，并上报到管理服务器进行存储。电子地图实现基本的电子地图功能，并可以方便的在电子地图上增加热点，记录设备的相关信息，同时集成视频预览、设置、报警联动等功能，使操作更加形象化。同时，系统还可以与GPS、GIS等系统进行有效地结合，提供更加丰富的功能支

31、持。语音对讲和语音广播1）系统可以与前端实现语音对讲交互功能。2）系统支持同时向多个前端设备发送音频广播。3）实现语音对讲必须由控制中心发起。电视墙系统支持客户端集成解码卡和解码服务器两种模式实现电视墙功能，可以实现单画面和多画面的分组轮询，可以配置当报警发生时，在电视墙指定的显着位置显示报警现场画面。对外能力在实际的应用中，对于一些特殊用户特别是行业用户，很多原来都已经搭建有相应的监控系统，或者客户原有一套业务系统，希望把监控系统与业务系统有效的结合，提高管理效率，这些都需要平台有很好的对外能力，可以和其他系统进行有效的对接。本系统在设计时充分考虑了开放的体系架构，设计了支持第三方厂家设备接入的技术方案，同时平台提供丰富的接口供第三方平台调用，实现平台的良好对接。第三方设备接入本系统在设计上充分考虑开发的体系架构，采用设备代理的方式方便第三方厂家车载设备的接入；设备代理处于设备与平台交互的边界，负责设备与平台交互的信令转发及第三方协议适配；在实现上可以采用平台适配第三方厂家协议或者第三方厂家实现我司平台设备接入协议两种方式。 第三方设备适配平台协议由第三方设备按照车载平台接入协议，实现设备向平台注册，心跳等信令交互，完成第三方设备的