物流行业智能监控解决方案第1章系统概述1.1 项目背景随着经济的快速发展，国内物流货车的保有量是越来越大，车辆的安全和监管成为了车辆拥有者非常关心的问题，特别是大型货车、大型工程机械车等行驶单位里程成本较大的运输机械。
北京我们实施的一个项目，客户车辆从北京朝阳区到广东深圳往返费用在2.7—3.2万之间，每月往返2.5-3趟，在安装3G视频监控后，每辆车每月运行3-3.5趟，单次往返费用下降至2.4—2.8万，节约费用的途径如下：1、在油箱里侧安装一只3.6MM镜头的摄像机，监视加油机的显示数据，用于核对报销票据的真伪，解决了发票虚开的问题，同时视频的实时监控，也解决了偷油问题；2、前后各安装一只摄像机，用于监视前后路况和临近车辆的行驶情况，既可以印证驾驶员“堵车”的谎言，又可以在事故发生时，分清事故的责任；3、在国道上缓慢的爬行，费油费时，驾驶员可以用买到的高速过路费发票赚取不菲的过路费，通过前后的摄像机，彻底了解决了高速慢行的问题；4、由于实施了全方位的视频监控，再也不会经常出现“老板，轮胎该换了！”情形了；5、在车头位置向后安装一只摄像机，监视车厢的货物变化，彻底的杜绝了私自配货问题。
可以用现在的30辆车解决以前40辆车的运输量，单次运费降低10—15%，减去驾驶员的工资上涨成本（出现过罢工现象），综合统计，每辆车的盈利水平提升了25%。
在传统的车载移动监控中，由于受限于网络条件，往往只是把车辆的视频进行录像保存，部分厂家尝试图片、视频的即时网传，但效果并不理想，无法真正发挥视频监控的作用。
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。
1.2 总体需求车载视频监控系统作为一种视频监控系统，应该需要具有所有普通视频监控的基本功能，如实时视频预览、录像、报警等，但由于车载视频监控系统使用环境的特殊性，用户对车辆远程视频浏览、车辆GPS卫星定位、以及车载终端与平台数据交互的需求尤为迫切，总体的需求可以大致分为几个方面。
1.2.1 网络监控随着无线网络技术的发展，货车用户对车辆视频监控系统网络化的要求越来越强烈，车载视频监控系统最基本的需求就是通过视频对车辆进行监控，主要包括下面几点：希望可以通过网络实时远程浏览车辆的视频，可以实时了解车辆的状况，包括下面几点：1)用户可以通过网络实时远程浏览车辆的视频，即时了解车内外的情况。
2)用户可以在后端保存车辆的视频录像，方便管理，提高录像的安全性。
3)用户可以实时和车辆上的人员进行语音通讯。
4)当车辆发生各种突发事件时，可以通过网络即时报告有关部门人员。
1.2.2 无线网络适应性虽然随着3G网络的发展，带宽有了明显的提升，但是无线网络与有线网络相比还是有很多的特殊性。
1)IP地址不固定，有防火墙限制；运营商在分配给无线终端的IP地址可能随时更换，且进行了防火墙限制，封闭了部分端口。
2)网络带宽波动较大，无线网络所在地用户数量多少、地域差异及网络优化程度等问题都影响传输质量，网络带宽实时都在变化，甚至可能瞬间降低到零。
3)车载终端实时运动时，基站切换频繁，运动也造成了视频无线网传的不可确定性。
由于无线网络的这些特殊性，就要求车载终端能适应这种网络变化的模式，根据实际情况对视频编解码算法、网络传输协议等进行改进，提升车载视频无线网传的效果。
1.2.3 数据多级管理大型视频监控系统的核心需求就是可以实现多级管理，因此车载视频监控系统应该具有如下功能：1)权限分配管理，出于安全性因素的考虑，有必要将用户分类，使其享有不同的权限，分配不同的任务；2)视频流媒体转发技术，无线网传至中心的视频应分发到不同的用户，满足多个用户同时浏览一路视频的要求，节省无线网络带宽资源；3)系统扩展性能，系统应考虑未来用户数量增多后扩容的要求，可以实现系统的线性扩容。
1.2.4 智能交通管理智能交通系统(简称ITS)是将多种先进电子技术有效地集成运用于整个交通运输管理体系，而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合运输和管理系统。
车载视频监控系统作为智能交通系统有机的组成应可以实现以下功能：1)车辆GPS定位信息管理，车载视频监控终端可将GPS卫星定位信息实时传输至管理中心；2)车辆信息实时上传，车载视频终端将车辆行驶中的车辆状况（例如车速等信息）实时网传至管理中心；3)数据交互功能，3G无线网络除了能满足车载视频网传外，还可以实现声音、文字、图片等信息的交互。
第2章设计目标与原则2.1 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、庞大的车辆联网视频监控管理系统，为各种物流车辆的管理提供可视化服务，为车辆和人员的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、GPS车辆追踪技术、混合联网传输技术、GIS可视化操作技术，形成一套对所有管辖车辆进行精确监控的综合监控管理平台。
综合监控管理平台一方面采集所有车辆实时视频信息，对及时准确发现违规不当获利活动或消极怠工举动，调查收集证据，处置相关人员，为物流车辆指挥调度决策提供可视化依据，提高车辆高效调度、低成本运行的科技含量；另一方面采集所有车辆的运输信息，通过统计、分析和归纳等科学手段，为相关业务管理系统提供科学合理的数据资源，方便相关部门业务的改进提供。
2.2 设计原则●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、GPS卫星定位技术、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。
●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。
●经济性将用户已有系统与视频监控管理系统相结合，保护用户投资，避免相同系统重复建设。
●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。
第3章系统方案设计3.1 总体设计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，系统拓扑图如下所示：3.1.1 设备接入层设备接入层主要指安装在车辆上，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，以及GPS定位模块、3G无线传输模块等。
3.1.2 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。
3.1.3 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。
3.1.4 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。
3.2 前端设计3.2.1 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，保证车内外无死角。
前端摄像机采用2.8mm或6mm镜头彩转黑红外夜视高清晰CCD摄像机，摄像机分辨率在480线以上，照度黑白0.01lux，彩色0.3lux；摄像机通过3G车载视频定位终端主机取电。
由于各种车辆的车型大小、车内外的构造等都差别很大，因此选用摄像机的数量和安装的位置方式就必须充分考虑车辆的实际情况进行设计。
这里以货运车为例，作简单的说明。
一辆普通的货运车最少需要安装4个摄像头，对车内的各个位置进行监控，如下图所示：1)1号摄像机前方路况摄像机——安装于驾驶座前方的车内顶板，镜头对着前方路面，拍摄正前方路况、行车标志信息、红绿灯等，可记录车辆行驶状况、前方车辆的行驶状况。
2)2号摄像机驾驶室摄像机——位于在货运汽车驾驶室内，用于拍摄驾驶员安全驾驶情况及声音录制，有利于提高驾驶员的交通规则意识，保障行车安全、辨别事故责任。
3)3号摄像机油箱摄像机——安装在车厢底板下油箱里侧，镜头朝向车厢外侧，主要拍摄油箱盖得状态和加油机的显示数据4)4号摄像机车厢摄像机——位于货车车厢后侧顶部的车外顶板，镜头方向向后，可基本拍摄到车后箱装卸货情况及车后道路情况。
3.2.2 前端拾音器、音箱系统前端布置用于声音采集的设备拾音器，可用于对车内的声音进行实时的采集和对话，对讲发起为中心端。
3.2.3 数字视音频编码前端采集到的模拟视音频信号接入数字3G视频车载定位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。
3.2.4 GPS定位模块车载终端设备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管理中心，管理人员在监控中心可获取车辆的行驶轨迹、速度和方向等信息.。
我司的BE-A16C型主机采用的是瑞士UBlox LEA-5S卫星定位模块，解决了定位系统的快速重启、快速定位问题。
3.2.5 紧急报警按钮（可选）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。
3.2.6 液晶显示屏（可选）系统在驾驶室布置一台7英寸彩色液晶显示屏，用于驾驶员观察车内情况。
