客运车辆视频监控及GPS车载定位系统
解
决
方
案
宜昌一点科技有限公司
2012年05月
目录
第一章系统概述 (4)
1.1 系统概述 (4)
1.2 系统组成说明 (4)
1.2.1 车载视音频监控子系统 (4)
1.2.2 信息交互子系统 (4)
1.2.3 GPS卫星定位子系统 (5)
1.2.4 中心管理平台 (5)
1.3 车载终端主机说明 (5)
第二章系统设计方案 (6)
2.1 总体设计 (6)
2.2 前端设计 (6)
2.2.1 前端摄像机 (6)
2.2.2 前端拾音器 (7)
2.2.3 GPS定位模块 (8)
2.2.4 数字视音频编码 (8)
2.2.5 视音频数据存储设计 (8)
2.3 无线网络数据传输设计 (9)
2.3.1 无线网络数据传输设计 (9)
2.4 指挥中心远程监控客户端和服务器设计 (11)
2.4.1 客户端软件主要功能 (11)
2.4.2 监控中心服务器设计 (14)
第三章设备选型 (16)
第四章海康威视车载相关项目案例 (17)
第一章系统概述
1.1 系统概述
客运车辆视频监控及GPS车载定位系统采用先进的数字视音频编解码技术、无线视频网络传输技术、GPS卫星定位技术，在车辆上安装车载终端，使用大容量储存卡对车辆内外的视音频信息进行实时记录保存以备日后查证使用；本系统结合无线网络传输技术，将车辆现场图像及所在位置传送到指挥中心，给领导远程指挥调度提供第一手资料；此外系统还可以实现GPS定位信息无线网传功能；为车辆调度管理提供便利。
1.2 系统组成说明
1.2.1 车载视音频监控子系统
系统在车辆进出口及重要位置安装视频摄像机，获取车内外的视频信号，并传输给车载终端主机；车载视频监控终端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在车载终端的储存卡内。
1.2.2 信息交互子系统
车载终端主机可通过3G无线网络（电信）与中心平台进行交：
上传车内外视频图像信息及报警信号；GPS卫星定位数据以及语音信息等交互功能。
1.2.3 GPS卫星定位子系统
车载终端主机可采集GPS卫星定位信息，并通过3G无线网络（电信）上传至与中心平台；中心平台大屏幕显示车辆所在位置、速度、方向角等信息。
1.2.4 中心管理平台
通过3G无线网络（中国电信EVDO）对车载终端主机进行集中管理；中心管理平台具备车辆调度、车辆报警处理、远程指挥等功能。
1.3 车载终端主机说明
车载终端主机作为本系统的核心设备，采用杭州海康威视数字技术有限公司的DS-8104HM-M系列车载多媒体终端主机，产品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、行车记录模块，并提供了多种扩展接口，可实现高清晰视音频录像、报警信息上传、GPS卫星定位等功能。车载终端主机可连接3G网络模块（电信），实现数据与中心的高速交互功能。
第二章 系统设计方案
2.1 总体设计
系统在客运车辆上安装车载终端主机、车载摄像机、无线网传模块等，对车内外情况进行实时监控；监控指挥中心对前端获取的实时数据进行分析。
摄
像
机卫
星
定
位
信
息系统拓扑结构图
2.2 前端设计
2.2.1 前端摄像机
系统前端在汽车车前、车后各布置一个高清晰彩转黑红外半球摄
像机。车前的摄像机主要从车辆正前方观察车内人员活动的情况；车后摄像机从后向前捕捉视频信号，二个摄像机在车内控制面应达到95％以上。
前端摄像机采用2.45mm 广角镜头CCD摄像机，摄像机分辨率在480线以上，照度0.05Lux @ F1.2；摄像机通过车载终端主机机取电。
公交电子监控系统效果截图左图为车前右图为车后
2.2.2 前端拾音器
系统前端布置用于声音采集的设备拾音器，用于客车内声音的进
行实时采集，记录司乘人员与乘客的对话。
2.2.3 GPS定位模块
车载监控主机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公交调度管理中心，车辆调度管理人员在监控中心可获取公交车辆的行驶轨迹、速度和方向等信息，并做出调度决策。
2.2.4 数字视音频编码
前端采集到的模拟视音频信号接入车载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。
2.2.5 视音频数据存储设计
车载终端主机录像采用循环记录模式（循环记录指当程序检测到主机中储存卡空间录满时，无须更换储存卡，自动覆盖原录像资料的纪录方式），因此录像保存的时间长短与储存卡容量有正比例关系，根据客户要求录像十五天以上，2路CIF格式的图像,对所需硬盘容量计算：
客车每天运营8小时，2路4CIF格式（704×576）的图像，H.264压缩方式下，采用变码流方式，每路图像设置最大码流为512kbps，每天所需存储空间最大为4G：7天所占用的硬盘空间为28G。若使
用36GB的硬盘至少可保存7天以上的历史录像数据。
2.3 无线网络数据传输设计
2.3.1 无线网络数据传输设计
系统采用运营商的3G无线网络平台，平台由三部分组成
G
P
S
定
位
信
息
客运车辆电子监控无线网络平台拓扑结构图
一、车载终端主机
车载终端主机，启动后主动与监控中心VPDN专网上的转发服务器建立连接，并与转发服务器保持心跳连接，确保车载终端主机链路通畅。在报警按钮启动后，终端主机向转发服务器发出报警请求，并主动上传图像；监控中心需调用车内数据时，由转发服务器向车载终端发出请求，得到请求后立即将视频上传至转发服务器。系统实时
上传GPS定位信息。
二、转发服务器
转发服务器作为监控中心和车载终端交互的平台，主要进行数据图像、报警信号、GPS定位信息等数据的转发工作，并进行操作员权限的认证和管理。
三、监控中心管理平台
监控中心管理服务器可接收转发服务器转发的终端报警信号，并在屏幕上显示终端自动上传的图像。
系统也可以调用任意一台车辆的视频信号，只需在GIS电子地图平台上点击所需浏览的车辆图标，即可显示车辆行使图像。
车载终端指挥中心上行数据：注册信息、报警信息、视频信号、
下行数据：设备巡检、远程控制信息、心跳包等。
监控中心和车载终端数据交换示意图1
监控中心和车载终端数据交换示意图2
2.4 指挥中心远程监控客户端和服务器设计
2.4.1 客户端软件主要功能
一、视频实时浏览
实时浏览车辆上传的视频图像，视频图像分辨率、码流、帧率、图像质量等参数实时可调，视频上传延迟小于5秒，支持网络带宽自适应功能。
二、远程抓图功能
支持前端抓图按钮，抓取高清晰照片，可实时调整图片分辨率、图像质量。
三、车辆定位管理功能
支持GPS定位信息转发，并在地图上显示车辆位置（时间，地点，经度，纬度，速度）。
四、远程报警功能
支持三种报警功能、并在平台上实时显示报警信息
（1）、手动按钮报警
支持报警按钮报警；
（2）、越界报警、超速报警、阻塞报警
通过GPS信息可对车辆行驶状态进行判断，车辆是否超速、是否越界、是否在一地点长时间停留；
（3）、设备出错报警
支持设备自检报警上传，如视频信号被非法切断。
五、车辆管理功能
用户通过相关车辆类型、车队、车牌、联系人等信息进行管理。比如车辆名称、车队名称、驾驶员姓名、驾驶员电话等，并可以独立的把每辆车按需求进行分组。
六、日志记录功能
各种操作日志记录，并可通过时间段进行查询。
七、本地录像回放功能
前端网传的录像可通过播放软件进行本地播放，支持多路回放功能。
2.4.2 监控中心服务器设计
指挥中心布置注册服务器、负载均衡服务器、流媒体转发服务器。
（1）、注册服务器
注册服务器提供终端上线注册功能，并与终端实时保持心跳连接；
（2）、流媒体转发服务器
转发服务器提供视音频数据、信令和GPS定位信息的转发和负载均衡工作。
（3）、负载均衡服务器用于系统资源合理分配，适用于大规模的车载监控应用。
第三章设备清单
第四章海康威视车载相关项目案例宁波公交车载监控项目（1600套）
上海公交车载监控项目（900套）
上海地铁车载监控项目（300套）
北仑公交车载监控项目
温州长运车载监控项目
丽水公交车载监控项目
上海磁悬浮车载监控项目
上海机场大巴车载监控项目
常熟公交车载监控项目
广州花都公交车载监控项目
杭州市公安局指挥车监控项目
杭州市交警支队警车监控项目
北京招总行运钞车监控项目
绍兴烟草车载监控项目
南京扬子石化车载监控项目