1、出租车车载动态监控系统出租车车载监控系统解决方案 第1章项目概述1.1项目背景公共安全涉及到人民群众的生命财产安全，尤其对于出租等人员复杂且空间封闭的场所，其治安状况比较复杂，必须采用现代高科技手段加强安全管理。在传统的车载移动监控中，由于受限于通讯网络条件，往往只是把车辆的视频进行录像保存。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。所以建设3G车厢视频
2、监控系统已经不存在技术问题。1.2设计原则出租车车载监控系统设计应遵循技术先进、功能完善、性能稳定、高集成以及美观性的原则。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：先进性本系统设计遵循系统工程的设计准则，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、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。
3、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。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
4、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。1.3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、庞大的出租车车联网视频监控管理系统，为公共交通运营体系提供可视化服
5、务，进而为公众出行提供便捷服务，为公众出行安全提供有力的保障。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、GIS可视化操作技术，形成一套对所有出租车车进行精确监控的综合服务管理平台。综合服务管理平台一方面采集所有出租车车辆的运输信息，通过统计、分析和归纳等科学手段，为公共交通运营体系的改善、提升提供科学合理的数据资源；另一方面采集所有出租车车实时视频信息，对及时准确发现违法犯罪活动，调查收集证据，处置突发事件，为指挥决策提供可视化依据，实现科学用警、动态布防、全面控制、精确打击的目标，提高社会治安防控体系的科技含量。同时，对规范出租车司机驾车行为实施有
6、效监督，为加强出租车公司内部管理提供有力的技术手段。1.4 实施意义1.4.1 出租车内监控3G车厢视频监控系统的实施，实现车厢内95%以上覆盖的视频监控，为车内安全提供事实证据；并通过本系统，可加强司机操作管理，采用视频、音频实时显示以及重放等手段，可加强对司机行为语言规范的监督管理，并可切实为排解纠纷提供证据。1.4.2 车内实时监听通过设置在司机驾驶座位旁的拾音器，可把前端车厢内的声音信号与视频图像同步传输到监控中心，并可在本地实时存储，由此一方面可通过声音和图像全面了解车内信息；同时可为事后取证提供依据。1.4.3 车内预报警联动本系统设置车内摄像机，将图像需上传到监控中心显示，如此多
7、的视频信号不可能同时显示在电视墙上，同时监控人员不可能长时间注意到画面的细节，由此就可能忽略很多重要的监控视频。通过预报警与视频监控系统联动，当车内有报警信息时，监控画面上弹出相应车厢内视频监控图像到监控图像最前端，由此即可以减轻监控中心工作人员负担，且不会遗漏任何报警信息；同时上对应的报警出租车车在电子地图上闪烁显示，由此可快速定位事故车具体位置。第2章系统总体设计2.1建设目标高起点、高标准、高效率、高质量，出租车车载视频监控系统的目标主要为：车内视频的监控，对车内安全起引导作用，打击危害危害出租车司机人身财产安全的违法行为，也可帮助乘客查找出租车内丢失物品等，体现维护社会稳定发展及以人为
8、本的思想。2.2系统模式1)在出租车辆上安装车载移动视频监控终端，对车内视音频数据进行实时采集、压缩，使用大容量存储设备对行驶车辆内部的视音频信号进行存储，存储的历史数据可保证在-天。2)管理中心管理人员可通过更换存储设备（SD卡），或USB接口备份设备，下载车载DVR内的录像资料。调看和浏览汽车行驶中的视频图像数据、车辆行驶状况、车辆所在位置、车辆行驶状况和车站情况等信息；2.3设计思路2.4设计架构图表 1系统架构图2.5系统结构图表 2系统结构2.6系统组成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。2.6.1 设备接入层设备接入层主要指安装在车
9、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， 3G无线传输模块等。2.6.2 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3G的带宽资源传输视音频和数据信息。2.6.3 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。2.6.4 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。2.7优势分析2.7.1 军工级车载品质本次选用的车载硬盘录像机具有优良的军工品质，其硬盘减振
10、加固技术基于中国电子科技集团第52研究所军工技术。本产品结构设计人员在军工结构设计专家的指导下，参照军用标准（GJB367A-2001国军标军用通信设备通用规范），自主研发设计硬盘加固模块。产品通过大量的环境测试，目前达到并超过了相关军用车载设备的要求。本产品减振加固技术已获得了国家专利，专利号：8.3；专利名称：一种车用硬盘减振加固装置。2.7.2 强大的环境适应性本次设计，所选用产品不仅满足恶劣气候环境，且其也能对抗恶劣的电磁环境；选用的摄像机是符合室外使用要求，其防护等级为IP66；0车载系列硬盘录像机针对车辆运行环境较差，对散热、防尘、防水要求高，进行了特殊处理，可满足安装在车内特殊环
11、境下长期运行的要求，其防护等级为IP54。车载硬盘录像机各硬件接口都配有螺丝锁扣，与外接设备连接牢固可靠。为保证不对车内其他设备的电磁干扰，屏蔽外接干扰对车载机的影响，0车载硬盘录像机对机身进行了特殊处理，通过了电磁兼容测试，达到了GB-13837-2003标准要求。车载硬盘录像机，电源设计参照了ISO7637-2:2004道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰标准设计，可以过滤高达DC 153V的电源毛刺，确保设备的稳定工作。该电源经过特殊的设计，具备了断路、短路、过流、过载保护功能，对设备保证正常运行起了重要作用。2.7.3 专业的系统集成本系统在设计上充分考虑开发的体系架构，系统中设计时集成了
12、无线流量控制、无线网络适应性设计，其具备基本监控功能外，还具有告警管理与联动功能、电子地图功能、可以与GPS、GIS等系统进行有效地结合、语音监听和语音广播功能、手机监控等功能；上述功能的实现不仅能满足基本监控功能的要求，而且还为公共交通总提供了增值服务，极大的方便了系统的整体管理。2.8设备达到的功能要求2.8.1 数据存储选用16G的SD卡作为存储设备，可连续存储-天的1-2路影音资料。2.8.2 扩展接口应具有扩展端口，可提供八路报警输入、两路报警输出和音频输入输出接口；预留RS485接口等，充分考虑将视频实时监控系统和出租车信息化发展的需要，实现监控、管理、调度一体化建设，建设实时信息
13、数据采集系统、基础信息数据库和应用监控管理平台，实现管理部门之间的信息资源共享，避免重复投资、重复建设。2.8.3 通讯接口支持无线传输模块（中国电信EVDO ，中国联通WCDMA，中国移动TD-SCDMA）实现多路视频图像无线传输，1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，可通过计算机查看实时监控信息和历史记录信息，支持多方式数据备份。2.8.4 数据导出功能能够通过视频数据采集设备手动备份音像资料，或能通过无线自动传输系统备份到服务器，备份出来的资料可以在PC机上使用专门的播放软件进行回放，也可通过暴风影音等播放器播放。数据导出设备能支持通过U盘，USB硬盘，eSATA高速备份仪，网络
14、接口，笔记本等多种方式中的一种或多种方式即可。2.8.5 设备控制方式对设备的操作可使用专用遥控器或线控遥控器；应具备密码保护功能，防止未授权人员对设备信息的读取。2.8.6 具备断电延时功能设备必须提供点火线开机方式；同时可设置5分钟6小时断电延时关机。2.8.7 安全保护措施有安全保护措施对视频监控设备及数据做有效保护，比如增加外部防护设备对设备进行防尘、防水、防爆保护，降低人为干扰、人为损坏的可能。2.9摄像机达到的功能要求2.9.1 防护功能外壳材料应采用防水密封型铝质护罩，防砸、防摔、防火、防破坏2.9.2 尺寸车载摄像机尺寸，半球底座直径小于95mm，高度小于82mm。2.9.3
15、功能要求低照度，广角，彩转黑，宽动态。2.9.4 设计要求摄像机主板采用三级降压方式，超低电流设计，主板供电电流不超过60MA；采用双环玻璃设计和散热设计，为用户提供清晰、细腻的画面并实现昼夜监控。由于车载电源的不稳定性，三级降压的摄像机主板设计方式有益于延长摄像机的使用寿命。2.9.5 红外设计摄像机红外灯部份采用精细分光设计，保证摄像机在夜晚使用状态，噪点最小，同时红外灯部分应采用恒流系统，适合车载电源，有益于延长摄像机寿命。2.10线缆达到的要求（1）主机电源线必须采用红、黄、黑三芯阻燃绝缘护套线，其线径应大于1平方毫米；（2）视频线和音频线必须采用四芯阻燃绝缘护套线，其线径应大于0.4
16、平方毫米； （3）所有的线缆一根到底，中间无接头；（4）所有线缆应根据不同车型定制；（5）线缆是正规厂家生产的符合国家相关标准并与本系统技术相匹配的优质线，可提供定制厂家的信息和线缆的性能技术指标及合格证。2.11系统组成一套基本的车载动态视频监控系统由硬盘录像机、摄像机、存储设备等组成。通过安装于车内的摄像头（根据车辆状况或客户要求可设置1-2个摄像机）可以实现对车内状况的实时监控，同时将多路视频录像实时存储在车内监控主机，可以定期将车内视频数据导出集中保存以备日后查询，或者按照设定的时间循环覆盖。2.11.1 前端信号采集处理系统前端布置480TVL彩色红外半球摄像机、车载移动视频监控终端
17、（车载硬盘录像机）等。1)彩色半球摄像机负责视频信号的采集。2)车载硬盘录像机负责采集视音频数据、数字化压缩处理，并进行数据实时保存；其中，车载移动视频监控终端作为本系统的核心设备，集成了数字视音频编码模块、视音频存储模块、报警信息处理模块、GPS定位模块（可选）、行车记录模块（可选），并提供了多种扩展接口，可实现高清晰视音频录像、传输、报警、车辆位置显示等功能。第3章系统详细设计3.1出租车车载监控3.1.1 系统功能设计出租车车载监控系统应具备如下功能：1)视频监控录像功能车载移动视频监控系统具有视频信号和音频信号的实时H.264硬件同步采集压缩、硬盘记录、实时视音频预览、视音频信号切换、
18、本地录像文件回放、报警的本地显示、录像数据备份和录像下载等功能。2)大容量硬盘存储和数据高速备份功能系统采用大容量SD卡作为存储设备，最大支持16G，满足3-4天的存储要求。系统支持最新的eSATA高速数据备份功能，最高备份速度可达3Gbps，eSATA支持热插拔，在不关机的情况下即可自动导出所需的数据，是目前最先进的高速备份解决方案。3.2系统前端设计3.2.1 设备布置示意在出租车内布置1-2个摄像机，覆盖车内95%以上的区域;在司机右侧安装拾音器，实现音视频同步采集，在司机左侧安装预报警按钮，出现紧急情况时，按下报警按钮，则监控中心收到报警信息，监控中心根据监控监控图像，确定事故性质、等
19、级，按照一定的预案，实行应急指挥。3.2.2 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，保证车内无死角。系统前端在出租车车内后视镜上方布置一个480TVL高清晰彩转黑红外半球摄像机或针孔摄像机，摄像机通常通过车载硬盘录像机取电。车内摄像机：安装在车内后视镜的上方，可采用广角红外小半球，或针孔摄像机，用于监控车内全部乘客的情况； 副驾驶座摄像机（可选）：安装在副驾驶座挡风玻璃处，镜头朝里，主要是对副驾驶座乘客的一个特写；3.2.3 GPS定位模块车载数字硬盘录像机具备GPS功能，GPS功能可将接收到的全球卫星定位系统GPS（
20、Global Position System）的定位信息通过无线网络传输系统定时发送至出租车调度管理中心，车辆调度管理人员在监控中心可获取出租车车辆的行驶轨迹、速度和方向等信息，并做出调度决策。3.2.4 视音频编码模块前端采集到的模拟视音频信号接入数字硬盘录像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。3.2.5 视音频录像车载终端录像采用循环记录模式（循环记录指当程序检测到硬盘录像机中所有的硬盘空间录满时，无须更换硬盘，自动覆盖原录像资料的纪录方式）。3.2.6 紧急报警按钮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
21、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。3.2.7 车载硬盘录像机出租车移动车载监控核心设备是嵌入式车载数字硬盘录像机。采用嵌入式处理器和嵌入式操作系统，结合了IT领域各项最新技术，如视音频压缩/解压缩、大容量硬盘记录、TCP/IP网络等技术、无线网络传输技术，代码固化在FLASH中，使得系统运行更稳定。它采用特殊的减振加固技术，可在车辆运行的颠簸、振动的恶劣外部环境下正常使用。车载嵌入式网络硬盘录像机同时具备数字视音频录像机（DVR）和数字视音频服务器（DVS）的特性，既可本地独立工作，也可连网组成一个强大的安全监控网。由于采用3G网络传输，网络带宽有限，所以为了解决实时监控
22、与视频清晰的矛盾，车载主机采用双码流技术，即实时上传采用CIF码流解决实时监控的要求，本地存储码流可采用D1解决图像清晰的要求。3.2.8 功能要求1)视音频数据编码功能车载数字硬盘录像机可将前端采集到的模拟视频数据通过模拟/数字转化为计算机可识别的二进制代码，并对数字视音频信号进行压缩编码处理。 2)录像功能车载移动网络监控系统具有视频信号和音频信号的实时硬件同步采集压缩、记录硬盘、实时视音频预览、视音频信号切换、本地录像文件回放、实时无线网络传输、远程文件回放和下载等功能。3)无线网络视频传输功能产品配备无线网络传输模块，采用基于运营商传输视音频信号，适合不同网络环境下视频数据的远程传输。
23、4)远程报警功能系统支持远程报警功能，在报警按钮按下后，系统向监控中心上报报警信息，并根据相应的报警机制进行处理。5)采用SD卡存储和高速备份功能产品采用16G大容量SD卡进行数据存储，安装、更换、备份都非常方便，便于操作。6)延时关机功能延时关机是指在断开点火控制信号后，设备延时到用户事先设定的时间进入安全关机模式，自动关机。7)宽幅输入电源适应功能出租车大多采用直流24V电源，行驶过程电源稳定在2428V之间，但是在车辆点火时汽车电源会突然降低到16V左右，下降过程约为40ms，然后恢复至正常电压范围内（2428V）。输入电源的瞬间降低可能导致车载设备出现故障，如：重新启动、设备死机等，因
24、此对车载终端提出输入电源宽幅适应的要求。针对出租车对电源宽幅适应的特殊要求，车载数字硬盘录像机采用宽幅输入电源，其适应范围为直流636V，满足各种类型出租车的应用。电源经过特殊的设计，具备断路、短路、过流、过载保护功能，对设备保证正常运行起了重要作用。电源具备直流12V/5V输出功能，可以满足车载硬盘录像机、数据备份仪、液晶显示屏、摄像机等相关设备的供电需求。8)设备状态上传功能监控中心可实时了解设备运行情况，并做出处理。a)设备循检功能，管理服务器定期对终端进行循检，了解设备运行状况，循检内容包括设备是否在线、软硬件有无出错信息，车辆运行情况等；b)在遇到视频信号遮挡、视频信号丢失、硬盘出错
25、、非法访问等异常情况的时候，设备中心平台传输出错信息，提请中心管理人员进行维护。9)抗恶劣环境车载数字硬盘录像机能满足出租车行业的对设备抗振、防爆、防尘、防水（溅水）、防潮、抗高温的特殊要求，进行长时间工作。3.2.9 无线网络数据传输设计接口含无线网络数据传输功能，支持主流三大制式3G无线传输模块，可通过计算机查看实时监控信息和历史记录信息，支持多方式数据备份。3.2.10 车辆行车记录仪模块接口的预留可以把出租车车辆的接线盒的行车记录数据线接入到车载硬盘录像机中，并支持8组以上行车记录信号接入，比如车辆左转、右转等，还可自定义设置行车记录。3.3监控中心平台软件功能3.3.1 安防管理平台
26、构成安防管理平台结构如下图所示： 图表 7 安防综合应用管理平台软件组成3.3.2 安防管理平台功能3.3.2.1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、6画面、8画面、9画面、10画面、13画面、14画面、16画面、17画面、25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全部停止播放按键所选窗口抓图按键声
27、音的关闭/打开单画面分割模式按键4画面分割模式按键9画面分割模式按键16画面分割模式按键多画面全屏隐藏/显示地图弹出电子/卫星地图分组轮询配置切换到报警信息界面3.3.2.2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；支持多路视频通道的同步回放；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。3.3.2.3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
28、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。3.3.2.4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。 3.3.2.5报警上传功能具备记录车辆行驶
29、信息功能，在司机预/报警及异常报警时，可上传车辆最新行驶记录信息至监控调度中心（包括车辆位置、左转、右转、刹车、倒车、开门及车速等）； 可以采集车辆的多种行驶状态，当车辆状态不正常时及时报警，如超速等；支持电子围栏功能，可以对车辆的行驶路线、区域等进行限制，当车辆不按规定行驶时发出报警；在司机预/报警及异常报警时，也可上传车辆现场画面至监控调度中心。点击标签栏进入报警信息列表。如果在系统配置中设置了告警订阅，当软件收到设备上传的报警信息时，将在报警信息列表中显示相关信息，包括时间、设备名称、设备ID和报警信息, 报警指示灯图标会明暗交替闪烁。单击报警指示灯图标，该图标将变为，表示用户已经注意到
30、有报警。双击某条报警信息，该信息前部的将变为，表示用户已经注意到这条报警，如图。3.3.2.6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，可以限制监控用户的使用时间；管理员和监控用户可以按照机构分级，可以支持5级机构以上；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优先权。3.3.2.7系统日志记录与查询功能支持系统管理日志自动记录和自动定期备份功能，并支持历史日志信息
31、的查询功能；支持监控用户在权限范围内访问日志的记录和查询功能。完成区域配置和设备添加后，可以点击进入日志查询界面： 管理用户设定想要查询的起始时间和结束时间后，点击查询按钮即可查询到相关时间段内的日志信息。3.3.2.8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；报警可以通过短信通知相关人员，短信的内容可以自定义，并且可以发送相关视频链接到用户手机，用户只需点击链接就可以通过手机观看现场的实时视频；报警可以通过邮件方式通知相关人员，邮件中会附带现场抓拍的图片；报警时可以立即在电视墙上将事发车辆的视频显示在显著位置；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。在系统配置界面点击左侧按钮，进入
