一、背景介紹

　　近年來，隨著車載監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)的普及，各大中型危險品運(yùn)輸企業(yè)紛紛選用“3G車載網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)+GPS車輛行駛記錄儀”，來加強(qiáng)對運(yùn)輸車輛的全程監(jiān)控，可以解決從任務(wù)派車到安全運(yùn)輸監(jiān)控到車輛及駕駛員的安全監(jiān)督管理等一系列安全管理，可以有效的監(jiān)控運(yùn)輸過程，盡可能的降低運(yùn)輸?shù)陌踩[患，并提高了企業(yè)的運(yùn)營效率，一舉解決了乘客諸多問題。

　　3G車載網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)綜合了車載數(shù)字視頻處理、車輛行駛記錄系統(tǒng)、GPRS/CDMA移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和GIS/GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)，它能夠跨地域?qū)C(jī)動性強(qiáng)、數(shù)量眾多的移動目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控、緊急救援和提供各種信息服務(wù)。

　　3G車載網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由車載監(jiān)控錄像系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(包括3G音視頻傳輸和GPS全球衛(wèi)星定位)、中心控制管理系統(tǒng)三部分構(gòu)成，其信息傳遞依靠GIS/GPS系統(tǒng)。只要衛(wèi)星信號覆蓋的地方，就可以對所有車載目標(biāo)都能夠得到有效的跟蹤、監(jiān)控管理。

　　3G+GPS車載監(jiān)控系統(tǒng)，它綜合了車載數(shù)字視頻處理、車輛行駛記錄系統(tǒng)、GPRS/CDMA移動通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和GIS/GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)，它能夠跨地域?qū)C(jī)動性強(qiáng)、數(shù)量眾多的移動目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控、緊急救援和提供各種信息服務(wù)。 3G車載網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由車載網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(包括EIDO/WCDMA音視頻傳輸和GPS全球衛(wèi)星定位)、中心平臺系統(tǒng)三部分構(gòu)成。只要衛(wèi)星信號覆蓋的地方，就可以對所有車載目標(biāo)都能夠得到有效的跟蹤、監(jiān)控管理。

　　車載監(jiān)控構(gòu)架由車載終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心組成三層聯(lián)網(wǎng)式綜合監(jiān)管系統(tǒng)，提供車輛防盜、反劫、行駛路線監(jiān)控、車內(nèi)車外視頻圖像實(shí)時無線傳輸、事故快速響應(yīng)、呼叫指揮等功能，以解決現(xiàn)有車輛的動態(tài)管理問題。車載監(jiān)控采用車輛安裝車載視頻服務(wù)器，外接攝像機(jī)。視頻服務(wù)器通過3G/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心能夠?qū)囕v內(nèi)的圖像進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和傳送，并采用了雙碼流技術(shù)，本地錄像采用CIF分辨率，網(wǎng)絡(luò)傳輸采用CIF /QVGA/QCIF分辨率，實(shí)現(xiàn)本地編碼存儲和遠(yuǎn)程存儲。

　　項(xiàng)目建設(shè)完成后，可實(shí)現(xiàn)以下功能目標(biāo)：

　　1、實(shí)時監(jiān)控車輛運(yùn)輸過程

　　3G+GPS車載網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)多信息的實(shí)時監(jiān)控，車載行駛記錄終端可實(shí)時監(jiān)控或隨時抽檢車輛的行駛狀態(tài)和實(shí)時位置等信息，系統(tǒng)自動對信息進(jìn)行處理和存貯，能夠?qū)崟r了解車輛的行駛狀態(tài)和運(yùn)行環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境或人為問題，包括隨意停車，無關(guān)搭乘等。

　　2、運(yùn)輸過程信息查詢

　　可隨時查詢危險品、劇毒化學(xué)品生產(chǎn)及運(yùn)輸企業(yè)的信息，涉及劇毒化學(xué)品管理的法律法規(guī)的發(fā)布及劇毒化學(xué)品名錄。可查詢托運(yùn)單位名稱、運(yùn)輸單位名稱及運(yùn)輸路線，運(yùn)輸相關(guān)車輛和運(yùn)輸相關(guān)人員，運(yùn)輸劇毒化學(xué)品的名稱、數(shù)量及相關(guān)公路運(yùn)輸通行證的有效期等。

　　3、緊急事件的應(yīng)急聯(lián)動

　　包括事故現(xiàn)場的交通管制、事故現(xiàn)場周邊人員疏散、事故的緊急救援等，相關(guān)信息可以實(shí)時發(fā)送到監(jiān)控指揮中心，便于對事故的及時處理。

　　4、運(yùn)輸結(jié)束后的信息處理

　　車輛到達(dá)運(yùn)輸目的地后，可通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)下載查詢車輛行駛記錄儀與錄像文件資料。存貯的圖像和數(shù)據(jù)信息能被打印、回放，以便于檢查車輛運(yùn)行軌跡和系統(tǒng)操作日志。

　　5、運(yùn)輸全程定位監(jiān)控

　　通過3G無線網(wǎng)路和GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以將定位信號輸送到車輛監(jiān)控調(diào)度中心。監(jiān)控調(diào)度中心通過上傳的信息，通過服務(wù)中心實(shí)現(xiàn)車輛的定位導(dǎo)航、服務(wù)救援軌跡記錄等功能。

　　6、報警功能的實(shí)現(xiàn)

　　3G+GPS車載網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器具有報警輸入接口，可以連接任何種常規(guī)的報警設(shè)備。當(dāng)有報警發(fā)生時，報警信息即被遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心的GIS地圖上該車輛對應(yīng)的圖標(biāo)會不停閃爍，監(jiān)控人員用鼠標(biāo)點(diǎn)擊該車輛對應(yīng)的圖標(biāo)，該車輛的信息(如車牌號、行車路線等)和司機(jī)信息(如姓名、年齡、駕齡等)會自動顯示出來;與該車輛對應(yīng)的視頻信號會通過EVDO或WCDMA傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控人員立即可以對該輛車進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。結(jié)合GPS和電子地圖，警方可以立即了解到該車輛的位置，據(jù)此迅速出警。

　　二、總體設(shè)計

　　大巴及車站監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：前端信號采集處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、指揮中心管理平臺。該解決方案重點(diǎn)描述車載硬盤錄像機(jī)及配套設(shè)計。

　　1、前端攝像機(jī)

　　系統(tǒng)前端在車頭擋風(fēng)玻璃、前門、后門、車廂以布置一個540TVL高清晰防暴彩轉(zhuǎn)黑半球攝像機(jī)。其中車頭擋風(fēng)玻璃安裝的攝像機(jī)不需要紅外功能。

　　車頭攝像機(jī)：安裝在車頭，攝像范圍是車輛行駛正前方，記錄車輛行駛路徑前方動態(tài);

　　前門攝像機(jī)：安裝在駕駛位的左后方，主要監(jiān)控前門上客情況、票箱及司機(jī)的相關(guān)情況;

　　車廂攝像機(jī)：安裝在車廂走廊的前端，主要監(jiān)控車內(nèi)全部乘客的情況;

　　后門攝像機(jī)：安裝在車廂中間正對后門的位置，主要監(jiān)控后門下客情況

　　前端攝像機(jī)技術(shù)要求：

　　IP67防暴外殼，防砸、防撬、防穿透透明罩

　　室內(nèi)吸頂安裝，美觀大方，隱蔽性好

　　成像裝置：1/3" SONY CCD

　　DSP數(shù)字信號處理技術(shù)

　　水平清晰度：480線，540線，650線可選

　　高靈敏度

　　高信噪比

　　自動增益，電子快門

　　自動白平衡

　　背光補(bǔ)償

　　專業(yè)光學(xué)球罩

　　HC-100HPIR系列高清晰度紅外防暴半球攝像機(jī)為最新款高強(qiáng)度紅外防暴半球彩色攝像機(jī)，在設(shè)計上充分考慮到人為破壞和意壞損害的因素，采用了高強(qiáng)度的防暴外罩。內(nèi)置紅外燈，解決低照度甚至無照明條件下得到相對清晰的圖像，適合室內(nèi)低照度或無照明條件下使用。一體化組件式結(jié)構(gòu)，包含攝像機(jī)、鏡頭、紅外燈、半球護(hù)罩。室內(nèi)吸頂安裝，美觀大方。該系列半球攝像機(jī)為高清晰度(480線，540線，650線可選)，高靈敏度，高信噪比，自動增益，電子快門，自動白平衡，背光補(bǔ)償設(shè)計。

　　2、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計

　　系統(tǒng)采用運(yùn)營商的3G無線網(wǎng)絡(luò)平臺。

　　3、車載終端主機(jī)

　　車載終端主機(jī)，啟動后主動與監(jiān)控中心VPDN專網(wǎng)上的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器建立連接，并與轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器保持心跳連接，確保車載終端主機(jī)鏈路通暢。在報警按鈕啟動后，終端主機(jī)向轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器發(fā)出報警請求，并主動上傳圖像;監(jiān)控中心需調(diào)用車內(nèi)數(shù)據(jù)時，由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器向車載終端發(fā)出請求，得到請求后立即將視頻上傳至轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。同時實(shí)時上傳GPS定位信息。

　　系統(tǒng)在駕駛室布置一臺7英寸或8英寸彩色LCD顯示屏，用于駕駛員觀察車內(nèi)情況。駕駛員提供遙控器切換顯示車內(nèi)情況，可選擇單路畫面，也可瀏覽四分割畫面;管理員可通過遙控器實(shí)現(xiàn)基本功能外的相關(guān)功能如：資料查詢、系統(tǒng)升級、數(shù)據(jù)資料下載等功能。顯示屏由車載硬盤錄像機(jī)供電。

　　車載監(jiān)控核心設(shè)備是嵌入式車載數(shù)字硬盤錄像機(jī)。采用嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)，結(jié)合IT領(lǐng)域各項(xiàng)最新技術(shù)，如視音頻壓縮/解壓縮、大容量硬盤記錄、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，代碼固化在FLASH中，使得系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。它采用特殊的減振加固技術(shù)，可在車輛運(yùn)行的顛簸、振動的惡劣外部環(huán)境下正常使用。

　　車載嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)同時具備數(shù)字視音頻錄像機(jī)(DVR)和數(shù)字視音頻服務(wù)器(DVS)的特性，既可本地獨(dú)立工作，也可連網(wǎng)組成一個強(qiáng)大的安全監(jiān)控網(wǎng)。

　　1.1、視音頻數(shù)據(jù)編碼功能

　　前端采集到的模擬視音頻信號接入數(shù)字硬盤錄像機(jī)進(jìn)行數(shù)字化壓縮處理。首先將模擬視音頻進(jìn)行數(shù)字編碼，再進(jìn)行壓縮處理，處理后的數(shù)據(jù)根據(jù)需求進(jìn)行存儲。

　　編碼采用MPEG-4h或者H.264格式。

　　1.2、錄像功能

　　車載移動網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具有視頻信號和音頻信號的實(shí)時硬件同步采集壓縮、記錄硬盤、實(shí)時視音頻預(yù)覽、視音頻信號切換、本地錄像文件回放、實(shí)時無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程文件回放和下載等功能。

　　1.3、錄像功能

　　系統(tǒng)可在本地利用CRT或者LCD顯示屏顯示車內(nèi)監(jiān)控圖像，并通過顯示屏對系統(tǒng)進(jìn)行操作。

　　1.4、無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸功能

　　產(chǎn)品配備無線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，采用基于運(yùn)營商(中國聯(lián)通WCDMA、中國電信EVDO或中國移動TD-SCDMA)的網(wǎng)絡(luò)傳輸視音頻信號，適合不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下視頻數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。

　　同時設(shè)備支持WIFI功能，可利用專有的WLAN進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的下載和上傳。

　　1.5、GPS定位模塊

　　車載數(shù)字硬盤錄像機(jī)集成GPS功能模塊接口，GPS功能可將接收到的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS(Global Position System)的定位信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)定時發(fā)送至公交調(diào)度管理中心，車輛調(diào)度管理人員在監(jiān)控中心可獲取大巴輛的行駛軌跡、速度和方向等信息，并做出調(diào)度決策。

　　1.6、遠(yuǎn)程報警功能

　　系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程報警功能，在報警按鈕按下或者系統(tǒng)異常時，設(shè)備向監(jiān)控中心上報報警信息，并把報警圖片實(shí)時上傳到監(jiān)控中心，并根據(jù)相應(yīng)的報警機(jī)制進(jìn)行處理。

　　1.7、存儲設(shè)備

　　建議產(chǎn)品采用無機(jī)械部件的SD卡或者SSD硬盤，使硬盤錄像機(jī)在車上顛簸時也可以長時間穩(wěn)定運(yùn)行。

　　使用普通的磁介質(zhì)硬盤必須具備良好的硬盤隔振設(shè)計。

　　1.8、延時關(guān)機(jī)功能

　　延時關(guān)機(jī)是指在斷開點(diǎn)火控制信號后，設(shè)備延時到用戶事先設(shè)定的時間(5分鐘～3小時)進(jìn)入安全關(guān)機(jī)模式，自動關(guān)機(jī)。

　　1.9、寬幅輸入電源適應(yīng)功能

　　車輛大多采用直流24V電源，行駛過程電源穩(wěn)定在24～28V之間，但是在車輛點(diǎn)火時汽車電源會突然降低到16V左右，下降過程約為40ms，然后恢復(fù)至正常電壓范圍內(nèi)(24～28V)。輸入電源的瞬間降低可能導(dǎo)致車載設(shè)備出現(xiàn)故障，如：重新啟動、設(shè)備死機(jī)等，因此對車載終端提出輸入電源寬幅適應(yīng)的要求。

　　針對大巴對電源寬幅適應(yīng)的特殊要求，車載數(shù)字硬盤錄像機(jī)采用寬幅輸入電源，其適應(yīng)范圍為直流8～36V，滿足各種類型大巴的應(yīng)用。

　　電源經(jīng)過特殊的設(shè)計，具備斷路、短路、過流、過載保護(hù)功能，對設(shè)備保證正常運(yùn)行起了重要作用。電源具備直流12V/5V輸出功能，可以滿足車載硬盤錄像機(jī)、數(shù)據(jù)備份儀、液晶顯示屏、攝像機(jī)等相關(guān)設(shè)備的供電需求。

　　1.10、設(shè)備狀態(tài)上傳功能

　　監(jiān)控中心可實(shí)時了解設(shè)備運(yùn)行情況，并做出處理。

　　設(shè)備循檢功能，管理服務(wù)器定期對終端進(jìn)行循檢，了解設(shè)備運(yùn)行狀況，循檢內(nèi)容包括設(shè)備是否在線、軟硬件有無出錯信息，車輛運(yùn)行情況等;

　　在遇到視頻信號遮擋、視頻信號丟失、硬盤出錯、非法訪問等異常情況的時候，設(shè)備即時向監(jiān)控中心和車上CRT監(jiān)視器傳輸出錯信息，提請管理人員進(jìn)行維護(hù)。

　　由于3G無線網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，長時間傳輸視頻圖像不太現(xiàn)實(shí)，為了解決該問題，設(shè)備有針對性的支持圖片定時上傳、報警時觸發(fā)上傳圖片功能。

　　1.11、抗惡劣環(huán)境

　　車載數(shù)字硬盤錄像機(jī)能滿足公交行業(yè)的對設(shè)備抗振、防爆、防塵、防水(濺水)、防潮、抗高溫的特殊要求，進(jìn)行長時間工作。

　　2、監(jiān)控中心管理平臺

　　監(jiān)控中心管理服務(wù)器可接收轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的終端報警信號，并在屏幕上顯示終端自動上傳的圖像。

　　系統(tǒng)也可以調(diào)用任意一臺車輛的視頻信號，只需在GIS電子地圖平臺上點(diǎn)擊所需瀏覽的車輛圖標(biāo)，即可顯示車輛行使圖像。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端通過訪問中心服務(wù)器，對其所轄區(qū)域內(nèi)的任何一輛在線車載設(shè)備，可以進(jìn)行視(音)頻瀏覽、車輛定位、歷史行車軌跡查詢、報警信息查看、圖片抓拍、遠(yuǎn)程錄像存儲、下載前端設(shè)備錄像、設(shè)備在線升級等多項(xiàng)操作，是功能完善的車載監(jiān)控軟件。

　　2.1、現(xiàn)場監(jiān)控

　　現(xiàn)場監(jiān)控主要實(shí)現(xiàn)對行駛中的車輛的視頻、音頻、GPS信號、傳感器報警等進(jìn)行監(jiān)控，并且可以和車輛通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時對講。

　　2.2、車輛列表模塊

　　可以實(shí)現(xiàn)對車輛進(jìn)行分級管理，最多可以支持四級，支持車輛信息模糊查找，支持車輛在線情況統(tǒng)計。

　　2.3、地圖模塊

　　在地圖上實(shí)時顯示車輛的位置，及行車軌跡，可以支持在一個地圖中同時顯示多輛車，可以支持多地圖同時顯示。

　　2.4、視頻模塊

　　主要實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場視頻的監(jiān)控，視頻和地圖模塊可以交換，視頻布局可以實(shí)現(xiàn)4、9、16、32畫面切換，可以實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽卡瀏覽，多標(biāo)簽卡可以輸出到其它顯示器：

　　2.5、儀表盤模塊

　　可以實(shí)時顯示車輛信息，經(jīng)緯度信息、行駛速度、方向、溫度，加速度信息等

　　2.6、報警信息模塊

　　實(shí)現(xiàn)顯示車輛上傳送過來的報警信息，并且可以聯(lián)動聲音、錄像。

　　2.7、本地回放

　　回放本地PC的錄像，同時可以在地圖上顯示車輛位置及行車軌跡，車的速度、加速度等信息通過儀表盤進(jìn)行顯示。

　　2.8、遠(yuǎn)程回放

　　回放設(shè)備上的錄像，同時可以在地圖上顯示車輛位置及行車軌跡，車的速度、加速度等信息通過儀表盤進(jìn)行顯示。

　　2.9、系統(tǒng)配置

　　配置主要由車輛管理模塊、本地參數(shù)配置模塊、遠(yuǎn)程設(shè)備配置模塊、日志查詢模塊、用戶管理模塊組成。