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车载3G视频监控

作者:system   时间:2017-08-03

1、 系统功能

本方案综合运用最新的3G车载视频监控技术及GPS卫星定位技术,对公交巴士进行全方位、立体化、智能化的安全监控,实时了解车辆的运行状态,一旦出现状况甚至重大事件,有利于及时做出判断并采取措施,极大的提高了应急响应的速度,将可能的损失降到最小。

公交巴士车载3G视频监控系统,主要由4大部分组成,包括智能GPS卫星定位系统、3G无线视频监控系统、监控系统平台和车载硬件设备。

 

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◆ 智能GPS卫星定位系统——主要功能是结合GIS电子地图,对车辆进行准确的定位,并通过配套的监控系统平台,对车辆进行一系列的GPS车辆管理和安全监控功能。

◆ 3G无线视频监控系统——主要是通过3G无线网络将车辆内、外的实时视频传输到监控中心,让监控中心能实时了解到车辆内外的状况,并可对视频进行录像管理。

◆ 监控系统平台——监控系统平台为整个监控系统的核心,所有车辆的视频、GPS信息、报警信息、录像管理、用户权限管理等,全部由系统平台来完成操作和管理。

◆ 前端车载设备—— 前端车载设备是安装在公交车上,设备包含音视频采集模块、音视频编解码模块、GPS数据采集模块和3G传输模块等。

2、 设备

公交巴士车载监控终端是安装在受控车辆上,负责信息采集、信息传送、信息处理、信息接收和车内控制的设备。车载监控终端是整个系统关键的数据来源和执行手段之一,在整个系统中起着举足轻重的作用,其工作状况和功能、性能直接影响到整个系统的运行,是系统中的关键设备。

1)、车载终端基本工作模式

l 从摄像头获取模拟视频信号,数字化后,压缩成两个数据流:分辨率、帧率高的图像存储于本地硬盘或SD上,分辨率、帧率低的图像用于网络传输。

l 从拾音器获取模拟音频信号,数字化后,编码压缩本地存储,并可以用于网络监听和对讲。

l 通过报警按钮得到报警信息,通过网络传至监控中心。

l GPS模块,获取车辆当前的位置信息,包括当前经纬度、当前速度、当前工作速度矢量方位角、当前时间。

l 内置3G模块(WCDMA/EVDO/TD-SCDMA),实时把车辆状态、视频、声音等信息传至监控中心;同时可获得监控中心的各种命令。

l 可采用LCD显示屏作为车载终端的显示设备,显示监控画面,回放历史录像。

l 车载监控终端的供电采用车载电源,为防止电源波动对设备的影响,采用开关稳压和线性稳压相结合的稳压方法,既保障供电稳定,又保证车载电源转换过程的高效率,以节省车载电源有限的容量。

2)、车载监控硬件设计

监控录像是车载监控系统的核心内容。为实现这些需求,车载监控终端硬件设计方案如下:

l 采用性能优良的摄像头作为视频采集设备。首先保证了“眼睛”的明亮;

1~ 4个摄像头监控全车内外;

l 采用四路车载作为车载监控终端的核心设备,特点如下:

n 采用模块化设计,系统运行更稳定,维护更方便;

n 工业级专用高速嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统,启动快速,系统参数均保存在FLASH中,掉电不易丢失;

支持四路实时图像记录和多路音频记录;采用2.5寸硬盘和SD卡对数据进行存储,便于数据的读取,录像清晰度为CIF/D1。录像回放功能遥控菜单搜索回放,也可取出硬盘盒在PC上直接回放录像(可四路同时回放)的内容。图形化操作界面GUI;

l 视频压缩采用H.264压缩格式,压缩比高,图像清晰,音频算法为ADPCM或者G.726;

l 延时开关机功能,具有自动休眠管理大大延长硬盘和SD卡的使用寿命;

l 最大支持4路的移动侦测;

l 支持报警I/O输入,报警输出;

l 完善的报警联动录像、联动输出功能;

l 支持车载云台控制;

l 支持无线网络升级、SD卡升级、硬盘升级;

l 两级用户权限管理;

l 增加可控报警电源输出;

l 丰富的RS232、100M以太网接口,方便接入各种输入输出设备。

l 可扩展支持汽车黑匣子功能,采集汽车上包括开关门、温度、速度、刹车、倒车等信息;

l 内置车载专用逆变电源,宽电压设计,高效率,高稳定。

3)、网络传输特性

1)、支持双码流(独立的录像码流和网传码流)

2)、适合窄带传输和无线传输,3G和2G网络自适应

3)、支持无线网络环境下传输CIF格式的视频流

4)、支持远程网络实时监视及实时录像

5)、支持双向音频传输,可通过网络进行双向语音对讲或语言广播

6)、支持无线视频传输码流自动调整,达到最佳传输效果

7)、可支持WIFI无线传输、无线浏览视频或视频下载等

注:实际3G传输效果和当地3G网络环境及运营商的建设程度相关

4)、车载监控系统设计依据及参考标准

1.   《视频安防监控数字录像设备》(GB 20815-2006)

2.   《社会治安动态视频监控系统技术规范》(DB33/T 502—2004)

3.   《视频安防系统技术要求》(GA/T367-2001)

4.   《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB 50198-94)

5.   《信息网络数字视频应用系统规范》(BJ/Z0001-2003)

6.   《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

7.   《广东省社会治安视频监控系统数据传输技术规范》

3、管理平台

移动视频管理平台是对所有车载设备和使用用户进行实时监控、远程操作的综合管理平台。

管理平台是整个立体化、智能化视频监控和GPS位置监控管理系统的核心,系统采用C/S架构(服务器/客户端),稳定可靠。GPS管理功能包括车辆实时跟踪、报警中心、地理信息管理、历史行程跟踪、车管中心等。视频监控功能包括视频实时浏览监控和报警视频提示、录像存储下载和回放分析、用户设置和管理、设备管理、系统管理、报警接入等。 1)、平台架构及功能

1)、平台采用C/S方式架构,使用主流数据库,平台依托组件实现视频监控和录像回放。平台软件的设计具有实用性、兼容性、扩容性、可靠性等基本的网络管理要求。

2)、平台具有报警自动连接功能,无线网络中断后再复通功能,接入平台下的所有设备能够自动连接到监控系统并正常工作。

3)、客户端软件具有良好的操作界面,并具有视频窗口、GIS地图窗口、设备列表分组、云台控制窗口、录像回放窗口、设备管理窗口等辅助界面。

4)、客户端软件支持语音对讲、多车广播功能。

5)、日志查询、报表支持等。

6)、通过平台完成设备、用户注册管理;报警信息、控制信令转发;设备、用户配置管理等。

7)、远程实时监控,电子地图实时跟踪并监控,录像回放、远程录像下载、车辆历史数据回放。

2)、VMS移动监控管理平台

◆ 实时视频:即时的视频浏览,支持多画面同时浏览,车辆位置信息、设备状态、GPS地图展现等

 

 

 

 

 

◆ GIS电子地图:支持Google、MapInfo等主流地图显示,任选多车显示,辅以4画面小窗口监控视频,关注车辆位置信息的同时,还可对重点的车辆的视频进行实时监控。

 

 

录像回放:包括GPS历史轨迹下载回放、设备录像下载回放等

 

 

日志管理:设置上下线、视频丢失、GPS异常等各种车辆报警的日志查询;车辆详细信息查询;客户端流量使用查询等;

 

 

4、系统图示

1)、车载终端组网图

 

运行中的车辆安装车载录像机,外接4个摄像头,车载录像机通过3G网络,监控中心能够对车辆内的视频进行实时监控和传送视频。由于采用双码流技术,本地录像可以采用D1、CIF分辨率,网络传输采用CIF、QCIF分辨率。

2)、平台网络示意图:

 

3)、设备布局图:

1、车内全景摄像机(前),可安装于车厢内头部前上方位置,对准车厢后面方向,监看整个车厢内部情况。

2. 上车门摄像机,可安装于司机头顶位置,对准上车门方向,同时监看上车门、投币箱情况和司机驾驶情况

3、下车门摄像机,可安装于车内中部座椅上方,对准下车门方向,监看下车门情况

4、车内全景摄像机(后),可安装于车厢内尾部前上方位置,对准车厢前面反向,监看整个车厢内部情况;也可安装在车厢尾部外,作为倒车后视用。

5、车载监控设备关键技术分析

车载设备采用先进的H.264 视频压缩格式,1到4路视频输入,1路复合视频输出;采用专业级图像处理芯片,4路图像由4路独立芯片处理,互不干扰,提供最优画面质量。

工业级别设计,采用进口专用车载连接器,保证产品性能稳定性。

1)、车载系统电源设计

车辆的电源环境非常恶劣,主要特点为:

电压变化范围宽:电池电压为12V的车辆在电池老化或者电量不足时,电压可能降到8V。电池电压24V及其以上的车辆高电压可以达到36V甚至更高。

电源纹波严重:车辆输出电压纹波非常严重,处理稍有不慎就会把干扰引入车载电子系统。表现在车载MDVR上,就是图像出现干扰条纹等。

本系统宽电压支持:DC+8 ~ +36V。

2)、断电保护(专利技术)

   当意外发生,公交车辆无法给监控终端提供电源的情况下,要保证设备最好工作的录像完整。

    本系统采用:类UPS专利技术,可使机器在切断外部电源下仍可工作3到5秒,可保证录像数据完整保存,避免文件损坏,确保事故查询。

3)、减震设计

公交车监控终端应用在颠簸、震动、摇摆等恶劣环境下,要保证设备长期稳定工作,对隔振技术提出有较高的要求,尤其是对存储介质隔振技术是该系统重点难题。

本系统采用经过实际应用考验被证明非常有效的减震技术。

4)、抗恶劣环境

l 夏天温度高,有些车辆不具备空调条件。车厢内是一个闷热环境。测试表明,车厢内适合安装车载DVR设备的地方,温度可以达到45℃甚至50℃;

l 北方地区冬季温度低,硬盘机内硬盘不能正常工作。

本系统设备工作温度:

硬盘机: -25℃~ +60℃;低温时,设备自动给硬盘机的硬盘加热至可工作状态。

5)、录像灵活设计

    当夏天温度高或极端恶劣、意外情况下,硬盘无法工作,这时如何保存监控录像就成为系统的难题了。

    本系统硬盘机采用选配SD卡方式,可选双码流同时录像、硬盘异常时录像,保证即使硬盘无法工作,SD卡仍然以稍低码流记录车上一切状态。

六、系统设备选型

1、车载录像机

1)、型号: TY605——车载硬盘录像机

外观:

 

 

            正面                     反面

产品特性

l 采用H.264视频编码压缩,双码流输出;

l 采用G.726 音频压缩格式,4路音频输入,1路音频输出。

l 意外事故下断电保护功能,采用特别UPS技术,可使机器在切断外部电源下仍可工作3到5秒,可保证录像数据完整保存,避免文件损坏;

l 实时本地录像,多种格式可选, 支持事件触发单路全屏和多画面拼接切换显示功能;

l 开关信号量接口,6路报警输入, 1路报警输出;

l 云台控制;

l 多种录像模式,开机录像、定时录像、触发录像;

l 通用录像文件格式:采用ASF文件格式,支持通用软件VLC播放,或使用配套回放软件,支持1路或4路同步回放;

l 数据储存,最大可支持1个2.5寸硬盘(支持1000G)加上1张最大容量64G的SD卡;支持双码流镜像录像,硬盘丢失SD卡录像,支持硬盘加热功能,采用抽取式硬盘盒;

l 宽电压设计,8-36V直流宽电压输入,适用用各种车辆;直流5V/0.5A、12V/2A 输出;

l 快速启动,可在机器开电25秒内迅速进入正常工作模式;支持钥匙开关机,定时开关机,延时关机等;

l 可选功能:

n 3G无线传输;

n WiFi无线传输;

n GPS全球定位,G-sensor加速度传感器,具备精准校时功能;

n IP通话功能;

n 电话拨号功能;

 

参数规格:

 

 

项目

描述

操作系统

Linux

图形操作界面

可通过外接显示屏,遥控器设置系统各类参数

安全管理

用户密码、管理员密码两级管理,支持加密传输

视频及预览

视频输入

1到4路CVBS视频输入, 1.0Vp-p, 75Ω

视频输出

1路CVBS视频输出, 1.0Vp-p, 75Ω

视频流

ISO14496-10 标准

OSD

字符叠加功能,时间日期、车辆ID、GPS等信息图像叠加

视频压缩格式

H.264压缩编码. 采用ARM11 + DSP高性能处理器.

预览功能

单路、4画面拼接预览,支持事件触发全屏和拼接切换显示功能

视频帧率

PAL: 100帧/秒,单路最大25帧/秒

NTSC: 120帧/秒,单路最大30帧/秒

音频

音频输入

4路输入

音频输出

1路输出

压缩格式

采用G.726编码

录像

存储介质

支持1个2.5寸硬盘(支持1000G)加上1张SD卡, SD卡最大支持64G

文件格式/系统

ASF/ FAT32

录像分辨率

CIF、HD1、D1 可配, 最大可支持2路D1+ 2路CIF

录像质量

1到4级录像画质可配, 最优1级, 最低4级

录像码率

CIF: 256Kbps ~ 1.5 Mbps, 8级码率可选

HD1: 600Kbps ~ 2 Mbps, 8级码率可选

D1: 800Kbps ~ 3Mbps, 8级码率可选

录像策略

默认开机录像,支持定时录像、报警录像、手动录像、事件触发录像

录像检索

可根据录像时间、录像方式、录像储存设备等方式搜索录像视频文件

录像回放

支持本机回放,最大支持4路同步回放,同时对文件中的车辆信息进行分析,

支持快进、快退、播放、暂停控制,支持2, 4, 8, 16倍速度快进或快退,

报警

报警输入

6路开关量信号报警输入

报警录像

预录功能,警前15秒预录、警后录像时长动态可配,最大半小时

报警输出

1路开关量信号报警输出

存储空间报警

支持可设置存储剩余空间报警功能

通讯接口

RS232,RJ45 10M/100M自适应网络接口

无线传输(可选)

内置3G无线传输模块, WCDMA, CDMA2000,TD-SCDMA制式可选;兼容GPRS, EDGE;内置WiFi模块;

GPS (可选)

支持外置GPS

数据远程传输通道选择

支持3G、WIFI数据通道传输,支持WIFI优先传输策略;支持后端录像策略远程下载;

云台控制

支持本地、客户端软件实现云台控制功能;

参数配置

支持对车载DVR编码通道的参数配置功能;

G-sensor

内置

系统升级

支持SD卡、硬盘升级、远程升级

电源及功耗

电源管理