智能公交车载视频监控方案视频车载平台Word格式.docx
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3.3.9车载7寸LCD显示屏 38
3.3.10车载报警和状态显示终端 39
3.3.11车载防火存储盒 40
3.4车载前端技术特点 40
3.4.1无风扇、全封闭设计 40
3.4.2专用航空头接口 41
3.4.3独立车载电源模块 41
3.4.4硬盘盒和硬盘减震技术 41
3.4.5多模式录像方式 42
3.4.6内置超级电容模块 42
3.4.7可更换通讯模块 43
3.4.8报警录像备份 43
第4章移动视频监控管理中心系统设计 45
4.1监控中心平台概述 45
4.2移动视频监控平台架构设计 46
4.2.1视频监控平台层次结构 46
4.2.2视频监控平台服务设计 47
4.2.3视频监控平台功能设计 48
4.2.3.1监控中心 49
4.2.3.2查询中心 53
4.2.3.3配置中心 57
4.3移动客户端(手机、Pad)监控设计 58
4.4中心网络存储系统 59
4.5中心平台架设环境设计 61
4.5.1通用硬件要求 61
4.5.2软件环境 62
4.5.3网络环境 62
附录 63
1. 网络流量计算 63
A.视频流量计算 63
B、定位数据流量计算 63
C、心跳流量计算 65
2. 中心存储空间计算 65
A、 视频存储计算 65
B、 定位数据存储计算 66
C、 图片存储计算 67
第72页
杭州海康威视系统技术有限公司
第1章总体概述
1.1设计背景
城市公共交通行业是满足人民群众基本出行需求的社会公益性事业,是交通运输服务业的重要组成部分,与人民群众生产、生活息息相关,是城市功能正常运转的基础支撑。
推进城市公共交通行业健康发展,保证城市公共交通平稳而有序运行,对于促进社会经济可持续发展、改善城市人居环境、促进城市文明建设、保障广大人民群众基本出行权益至关重要。
目前我国城市公共交通发展仍然比较滞后,与城市社会经济快速发展、群众生活水平不断提高的需求还有一定差距,公交优先战略实施尚处于起步阶段,公共交通基础设施建设滞后、有效运输能力不足、运输效率以及服务质量不高的问题仍然比较突出。
由于各种原因致使很多公交车辆运营效率不断下降,新增的运力被运输效率下降而抵消,公交承担运载量不断减退,居民出行方式被迫逐年由公交向私家车等个体交通方式转移,增加了市民出行的苦恼,使乘车难成为城市痼疾。
这无疑加剧了城市居民对交通出行不断增长的需求与公共交通发展相对滞后之间的矛盾。
如何解决这一矛盾成为摆在公交企业面前的一项迫切任务。
根据国务院颁发的《国务院关于城市优先发展公共交通的指导意见》(国发〔2012〕64号文件),文件中指出,优先发展城市公共交通是符合中国实际城市的情况,优先发展公共交通是缓解交通拥堵、转变城市交通发展方式、提升人民群众生活品质、提高政府基本公共服务水平的必然要求,是构建资源节约型、环境友好型社会的战略选择。
当前各大中型城市根据国家要求都在推广“低碳出行、公交优先”的发展战略,努力确保公交车辆安全营运、高效营运,为乘客乘车安全、舒适、便捷出行提供有力保障。
1.2需求分析
传统公交行业没有采用视频监控系统,不能有效解决公交车内治安监控、监视乘客逃票和司乘人员窃取票款行为,车辆在运营过程中发生车辆刮擦或者碰撞等交通事故,事后无法辨别事故责任,且中心监管人员不能实时掌握车载终端子系统运行情况,公交车辆运营中处于“看不见、听不着”落后现状。
1.监控公交车内部环境
公交车内属于人员密集且空间封闭的移动公共场所,其治安状况比较复杂。
经常会发生司乘及乘客之间发生纠纷,乘客中混杂小偷发生盗窃案件,乘客之间由于抢座、拥挤、踩踏等原因导致打架等治安事件发生。
事后如无监控视频取证,难以还原现场发生过的情况,一直困扰着公交安全管理人员和公安分管部门,严重干扰了社会安定团结。
图1乘客抢夺方向盘、司乘纠纷、乘客斗殴监控画面
2.监控公交车外部环境
公交车运行在拥挤的城市道路中,经常在车辆前方或者后方会发生与社会车辆发生刮擦和碰撞等交通事故,存在与路人存在磕碰等事故,甚至存在有意的“碰瓷”情况。
可以利用装在车前方和后方的车载摄像机进行监视,确保事后取证能够提供录像数据。
图2公交车外部环境监控
3.预防票款流失
以往存在司机直接收取乘客票款,或者投币箱遭到破坏导致票款流失的情况,通过车载视频监控安装在驾驶区域的车载摄像头进行监视,能够有效监控以上情况发生,并起到很好的威慑作用,为事后取证提供录像数据。
图3偷盗票款监控画面
4.监控公交车运营情况
往往公交车辆离场、离站后,由驾驶员掌管主动权,中心调度人员或监管人员无法查看车辆运营情况。
利用车载视频监控系统可以让监管人员在中心平台或者手机客户端能实时了解公交车内外运营情况和车辆所在位置,有效监视司机在车内行驶过程中打电话、抽烟、与乘客聊天等不规范行为。
图4驾驶员打电话、抽烟违规行为
5.重大事故警报与取证
近几年一些恐怖活动及个人泄愤行为严重威胁到公交车辆运行安全,发生成都公交、昆明公交、杭州公交、广州公交等重大纵火案件,严重威胁公交车驾驶员和乘客的人身安全。
通过部署车载视频监控系统能够对重大险情提供震慑作用,并能够通过报警机制及时通知公交公司、公安、医院、消防等部门第一时间赶到现场处理。
为分管公安部门事后分析按键事发过程,提供有效的录像数据。
图5公交着火与重大事故图片
1.3设计原则
本系统在追求性能优越、经济实用的前提下,遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
力图使该系统能够很好满足公交公司对车辆行车安全保障的宗旨。
并综合考虑维护及操作因素,为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
严格遵守以下原则:
l先进性和前瞻性:
本系统所有的组成要素均充分地考虑其先进性,使系统的扩充和维护简单化,并满足不断提升的信息化建设与应用的要求,保证其在相当长的时间内具有技术优势,能够适应未来技术发展的潮流。
l标准性:
本系统采用的硬件设备及软件产品均支持国内、国际通用的标准网络协议,选用的设备和技术均符合部标、行标的统一要求,符合总体设计要求,确保在统一的标准下,实现上下级信息网络的互联互通。
l开放性:
即在遵循标准性原则的基础上,采用开放的技术、结构、系统组件、用户接口,采用开放的、通信协议和技术标准,保障系统在互联或以后的扩展过程中能够稳定有效的运行,并做到无缝扩容和升级,以满足业务拓展需求。
l安全性和可靠性:
充分考虑到国内公交行业及车辆的差异性,确保设备单点故障不影响系统其他组件的正常运行,设备可紧急修复故障而不影响系统的总体工作。
并采取一定的预防措施和建立应急处理系统,以保证中心平台系统达到电信基本的规格要求。
l可维护性和易管理性:
整个系统中的各种设备,应是使用方便、操作简单易学,并便于维护。
针对复杂和庞大的信息化系统,要求有强有力的管理手段,以便合理的管理设备资源,监视设备状态并控制设备的运行。
在设计和实现系统时,考虑整个系统的便于维护性,以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复,尽量减少损失。
l可扩充性:
系统的结构具有可扩展性,即设备在系统结构、系统容量与处理能力、物理连接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能,采用的产品遵循通用的行业标准,以便不同类型的设备能方便灵活地接入,并满足系统规模扩充的要求。
l兼容性:
根据系统开放的协议,可方便地开发系统新的应用功能要求,实现新的上层应用和不同系统之间的互联、互通、互控。
系统设备满足扩充及更换部分设备时的通用性和可替换性,以及和不同厂商设备的兼容性,对系统的管理,根据需要按可分可合的要求进行组合,即在保证单独系统可独立运行的前提下,充分考虑多系统的综合管理,最终实现系统的高度集成化。
1.4设计依据
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年(2011—2015年)规划纲要》
《城市公共交通“十二五”发展规划纲要》
《关于城市优先发展公共交通的指导意见》(国发〔2012〕64号)
《交通电子政务建设标准化指导意见》
《交通信息基础数据元》JT/T697—2007
《电子计算机房设计规范》GB50174—2008
《综合布线系统工程设计规范》GB50311—2007
《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17859—1999
《信息系统安全等级保护基本要求》GB/T22239—2008
《信息系统安全保护等级定级指南》GB/T22240—2008
《软件工程术语》GB/T11457-1995
《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-1990
《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12505-1990
《软件维护指南》GB/T14079-1993
《信息系统安全等级保护实施指南》
《交通行业信息标准体系》
《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94
《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《电视监控工程费用概预算编制办法》 GA/T70-94
《防盗报警控制器通用技术条件》 GB12663-90
《中华人民共和国公安部行业标准》 GA27-92
《城市监控报警联网系统技术标准第3部分:
前端信息采集技术要求》(GA/T669.3-2009)
《城市监控报警联网系统技术标准第4部分:
视音频编解码技术要求》(GA/T669.3-2009)
《城市监控报警联网系统技术标准第5部分:
信息传输、交换、控制技术要求》(GA/T669.3-2009)
《城市监控报警联网系统技术标准第7部分:
管理平台技术要求》(GA/T669.3-2009)
《城市监控报警联网系统技术标准第10部分:
无线视音频技术要求》(GA/T669.3-2009)
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《民用闭路电视系统工程技术规范》GB502198-94
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-94
《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996
第2章系统总体设计
2.1系统框图
公交车车载视频监控方案框图如下图所示,车载前端包含车载硬盘录像机(简称车载DVR或MDVR)、车载专用摄像机、车载LCD显示屏、报警按钮与状态显示终端、全双工语音对讲盒、车载专用防火存储盒及配套的线缆线材等。
车载DVR内置无线网络通讯模块、GPS及北斗定位模块,利用3G/4G通讯网络连接到后台移动视频管理服务器。
利用iVMS-7200移动视频监控管理平台能够对前端设备进行监控和管理,获取车载DVR实时视频、历史录像、GIS地图定位、轨迹回放及对MDVR设备状态进行查询和管理。
并部署视频综合平台与网络存储设备等,实现报警信息、报警录像数据中心存储,能投映到拼接大屏进行显示。
图1车载视频监控系统框图
2.2系统组成
公交车载视频监控系统由前端车载硬盘录像机、车载专用摄像机、车载7寸LCD显示屏、报警按钮与状态显示终端、全双工语音对讲盒、车载专用防火存储盒及配套的线缆线材等组成;
网络传输是利用国内三大运营商移动/联通/电信的无线传输网络,通过车载DVR内置3G或4G通讯模块实现与移动视频监控管理平台通讯,并内置GPS、北斗模块接收定位卫星信号;
后台移动视频管理系统由接入服务器、定位信息服务器、流媒体服务器、Web服务器,以及视频综合平台、多屏控制器、拼接大屏、网络存储设备等构成,利用iVMS-7200移动视频监控平台对前端车载DVR设备进行监控和管理,实现远程视频实时预览、远程录像回放、GIS地图定位、轨迹回放等监控功能。
同时在监控中心部署视频综合平台、多屏控制器和拼接大屏等监控产品,实现监控画面在整个监控中心可以呈现,并可以灵活进行切换所关注的画面。
建设中心的网络存储设备对上传的报警信息、报警录像等有价值录像进行保存,方便后续检索和调取用于取证。
1)车载前端子系统
负责完成公交车车内外环境画面的采集、编码、存储与上传的功能,主要由车载硬盘录像机、车载专用摄像机、车载7寸LCD显示屏、报警按钮与状态显示终端、全双工语音对讲盒、车载专用防火存储盒及配套的线缆线材相关设备和配件构成。
实现对公交车前方环境、驾驶员与上客门区域、车厢内部环境、下客门与后车厢区域、车后方环境等进行视频监控和录像存储,利用车载DVR输出的一路视频信号在车载LCD屏上实时显示下客门画面或四、九分割画面,可实时查看车内部环境。
同时,车载LCD屏还具备两路独立视频输入,可以分别接入下客门摄像头和倒车摄像头,接入下客门开关信号和倒车触发信号。
当开启下客门时,LCD屏画面自动切换到显示下客门摄像头传输过来的画面,可以让驾驶员查看下客门的环境。
当触发倒车信号时,LCD屏画面自动切换到显示倒车摄像头传输过来的画面,可以让驾驶员查看车辆后方的环境。
在无触发信号时,LCD屏平常显示车载DVR输出的多画面。
如果是6路或者8路车载DVR设备时,下客门摄像头和倒车摄像头接入到MDVR里面,且接入下客门开关信号和倒车触发信号可实现以上功能。
报警录像触发功能描述:
[本地存储]当公交车在运行过程中,遇到诸如公交车着火、车辆交通事故、驾乘纠纷、乘客纠纷、乘客突发病情等运营中的突发情况,此时,驾驶员触动报警按钮触发报警信号给车载DVR主机。
车载DVR开启报警录像功能,把所有视频通道、多个视频通道或者单独视频通道(可以进行配置),触发时刻前N分钟和后N分钟的报警录像单独保存在内置硬盘里面,按照触发时间、报警录像类型、定位等信息形成索引列表。
当外接车载专用防火存储盒时,会同时把报警录像存储到防火存储盒里面,保证发生火灾等情况发生时仍然能够完好保存报警录像文件。
[实时网传]当触发报警信号时,能够把当前车上所有视频通道、多个视频通道或者单独视频通道(可以进行配置),所拍摄的实时画面或者抓拍的图片上传至中心监控平台,并弹窗显示在拼接大屏上,并转发到相关主管人员的手机监控客户端,以便监管人员能够第一时间获取到公交车厢内、外的实时画面,做出紧急应对措施。
由于移动网络带宽的限制,车载DVR主机需利用无线网络的空闲时间,把报警录像传输至中心监控管理平台,并很好支持录像数据续传功能,保证报警录像数据的完整性。
2)网络传输子系统
利用国内三大运营商无线通讯网络,实现视频数据、报警录像数据、普通录像数据、图片数据、定位数据及其他相关能够传输到中心监控平台。
其中车载DVR根据实际项目情况,能够内置WCDMA、CDMA2000、TD-SCMDA、TD-LTE、FDD-LTE等制式通信模块,利用公网或者VPN方式注册到三大运营商网络。
同时,车载DVR内置高精度GPS模块或者北斗定位模块,能够把车辆有效的定位信息上传至中心平台。
由于无线通讯网络带宽的限制,当公交车辆实时上传多路摄像头的画面时,会占据上传通道的带宽,可能无法实时的上传报警录像。
此时,车载DVR主机能够检测到3G/4G无线通讯网络带宽情况,在无线带宽网络空闲时候上传报警录像,并能够实现断点续传功能,确保报警录像的完好性。
3)后端监控管理、显示、存储子系统
负责实现对部署的公司组织架构、用户角色、用户信息、车辆信息、设备信息及状态进行管理。
iVMS-7200移动视频监控平台由平台软件模块搭载的服务器组成,包括:
接入服务器、流媒体服务器、定位信息服务器、Web服务器、数据库服务器等。
主要实现前端车载DVR设备的接入,远程实时查看公交车内外环境,查看报警录像弹窗画面,获取车载DVR历史录像及回放,在GIS地图上实时定位车辆位置,提供车辆历史运行轨迹回放,查询车载DVR网络状态、摄像头工作状态、录像状态、硬盘状态等设备状态,查看设备在线时长、流量统计等功能。
由解码器、多屏控制器、视频综合平台及拼接大屏组成中心显示系统,把移动视频监控平台界面投映到拼接大屏上,能够实时显示前端车载DVR实时预览视频画面,实时报警视频弹窗界面,GIS地图上的车辆位置界面等用户关注画面,给中心平台监管人员提供很好的监控画面展示。
利用CVR网络存储系统采用64位软硬件平台,针对视频监控系统进行了应用特点优化,可为公交行业视频监控系统提供可靠稳定的海量存储空间。
能够把实时预览录像数据、报警录像数据等需要进行查询和检索的视频录像数据存储到中心网络存储系统中。
可供后续取证、查阅、回放等操作提供存储空间。
第3章前端子系统设计
3.1前端子系统构成
图2公交车车载前端系统框架图
公交车车载系统包括车载硬盘录像机、车载专用摄像机、车载7寸LCD显示屏、车载报警和状态显示终端、全双工语音对讲盒、车载专用防火存储盒以及配套的摄像头连接延长线、3G/4G天线、GPS/北斗天线等配件。
1)车载硬盘录像机:
采用铝压铸一体式机箱,全封闭式设计,内置宽压输入和稳压输出电源模块,内置3G/4G模块和GPS/北斗模块,适应12V/24V公交车类型,能够满足在车载恶劣环境下使用。
可实现4~8路甚至12路图像画面采集,录像数据存储、硬盘减震、3G/4G视频上传、车辆位置定位等功能。
2)车载专用摄像机:
实现对公交车内外环境进行图像、录像采集。
根据安装位置的不同,分别实现以下功能:
Ø
车前方位置。
主要对公交车前方环境监视,对前方可能发车的碰撞、碰瓷等车辆事故进行监控,或对前方交通事故进行监视。
驾驶员和上客门位置。
主要监督驾驶员行车行为,监控是否有盗取投币机票款行为,监视上客门区域环境,对乘客抢夺方向盘等可能存在的危险事件进行监控。
车厢内部位置。
主要对公交车内部环境进行监视,对小偷偷窃、乘客纠纷、甚至纵火、伤人等刑事事件进行监控。
下客门及后车厢位置。
主要对下客门区域进行监控,该区域也是偷窃行为频发地带,对下客门发生夹人等容易引起乘客纠纷的情况进行监控。
车辆后方位置。
主要对公交车后方环境监视,对后方可能发车的碰撞、碰瓷等车辆事故进行监控,或对后方交通事故进行监视。
3)车载7寸显示屏:
选用高亮度、原厂7寸LCD液晶屏,支持3路视频信号输入,及至少2路车身信号输入接口,用于显示下客门监视画面、倒车后视画面或者显示车载DVR输出的4分割画面。
能够实时查看公交车车内、车外的实时监控画面。
4)车载报警和状态显示终端:
实时显示车载DVR工作状态,方便驾驶员查看其运行情况,同时在发生紧急事件时,驾驶员可以触发上面报警按钮,能够触发报警信号给车载DVR,并及时上报给中心平台。
能够把报警信息联动到公安、医院、交管、运管等监管部门,在第一时间对报警事件进行响应。
5)车载全双工语音对讲盒:
实现中心监管人员主动发起与公交车驾驶员之间的IP语音通话,能够以语音对讲方式及时了解现场环境。
6)车载防火存储盒:
当车辆行驶中发生突发情况并触发报警信号时,车载DVR能够把报警录像数据及时写入到车载防火存储盒里面,即使公交车发生火灾等危险情况下,也能够保证报警录像数据完好的存储,以便事后可供读取和分析。
7)车载音视频连接线缆:
用于连接车载DVR主机和车载专用摄像机专用连接线缆,用于传输12V电源、视频信号、音频信号及公共地等,整体线缆内部进行屏蔽处理。
现场需要根据车型、设备安装位置来选用连接线缆的长度。
现有2m/4m/6m/8m/10m/12m/14m/16m/18m/20m等十种规格车载音视频延长线缆根据项目实施的车型来选配线缆。
3.2车载视频监控系统工程布局
根据公交车内部环境,一般车载DVR安装在隐蔽、不易触及的区域,如驾驶员座位后面区域。
车载摄像头要求覆盖车厢内部95%以上的区域。
车载7寸LCD显示屏、报警按钮则安装在靠近驾驶员区域的位置,车载防火存储盒安装在靠近车载DVR附件的隐蔽、不易触及的位置,车载声光报警盒安装在醒目位置,易于乘客及时看到和听到其发出的报警声光信号。
如下图所示:
图3公交车载前端安装示意图
图4公交车载前端4路俯视示意图
摄像头方向
覆盖范围与作用
备注
车前方
监控公交车前方的场景,对可能发生的前方交通事故、进出公交站的车前情况进行监控。
驾驶员与上客门
监控驾驶员的行车行为,监控投币机设备防止偷票款行为,监控乘客抢方向盘的行为。
车厢内部
监控车厢内部环境,对可能发生的异常情况和行为进行监督,对偷窃、纠纷等行为进行监控。
下客门与后车厢
监控下客门区域和车厢后部区域,对车门夹人的纠纷进行监控,对可能发生的异常情况和行为进行监督。
图5公交车载6路监控俯视示意图
车厢内前部
监控车厢内前部环境,对可能发生的异常情况和行为进行监督,对偷窃、纠纷等行为进行监控。
下客门
监控下客门区域,对车门夹人的纠纷进行监控,对可能发生的异常情况和行为进行监督。
车厢内后部
车后方
监控公交车后方的场景,对可能发生的后方交通事故、进出公交站的车后情况进行监控。
图6公交车载前端8路俯视示意图
8路及以上大路数视频监控需求,主要是针对双层公交车辆进行部署,下层车厢部署5路摄像头,上层车厢部署3路摄像头。
3.3前端子系统设备选型
3.3.14路车载硬盘录像机DS-5504HM
DS-M5504HM系列车载DVR是一款采用嵌入式Linux操作系统的车载视音频监控专用产品,具备视音频编解码、3G/4G/WIFI无线网络传输、卫星定位、数据安全存储、硬盘减振保护等功能,并提供灵活的通道选择及编码方案,尤其适合各类公交
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