東莞市采用先進的視頻技術(shù)和傳輸技術(shù)統(tǒng)一構(gòu)建公交視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)及遠程監(jiān)控平臺，利用信息化網(wǎng)絡(luò)平臺和高科技手段打擊犯罪分子，創(chuàng)造公交車內(nèi)的良好乘車環(huán)境，保障市民的出行乘車安全。本文是東莞市公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)的詳細分析，與讀者共享。

項目建設(shè)背景
        東莞多年來一直是全國城市發(fā)展的楷模，2005年以來，國民經(jīng)濟以年均20%以上的速度增長，綜合實力居全國地級市第1位、大中城市第12位，榮獲“中國最佳魅力城市”、“十大最具經(jīng)濟活力城市”、“全國衛(wèi)生城市”、“雙擁模范城市”等稱號，擁有龐大的城市公交網(wǎng)絡(luò)。

        2006年下半年，東莞市委、市政府經(jīng)過多方征求意見，做出了“治摩”的重要決定?！爸文Α敝螅瑸楸Ｕ蠔|莞市民的出行，根據(jù)東府[2006]93、94號文件的規(guī)劃，東莞市將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)大幅增加城巴及鎮(zhèn)、街運力。同時，為推進東莞的社會雙轉(zhuǎn)型建設(shè)、和諧東莞、打擊犯罪分子，彌補警力上的不足；為響應公安部的“三基工程”建設(shè)要求，東莞市提出了采用先進的視頻技術(shù)和傳輸技術(shù)統(tǒng)一構(gòu)建公交視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)及遠程監(jiān)控平臺，利用信息化網(wǎng)絡(luò)平臺和高科技手段打擊犯罪分子，創(chuàng)造公交車內(nèi)的良好乘車環(huán)境，保障市民的出行乘車安全。
東莞市公交視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)是在所有公交車上建設(shè)一套以視頻監(jiān)控為核心，并實現(xiàn)報警、GPS定位以及其它業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)相結(jié)合的大型綜合管理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)包括建設(shè)2500輛公交車及其系統(tǒng)管理平臺。

系統(tǒng)設(shè)計要點
        為配合東莞市整治公交治安秩序?qū)ｍ椥袆樱瑥娀卉囕v視頻監(jiān)控，擴大車上威懾效果，根據(jù)項目要求在所有的公交車輛上安裝視頻監(jiān)控并在公交分局建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺。東莞市公交監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)分為：前端監(jiān)控單元（公交車輛內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)）、傳輸網(wǎng)絡(luò)和公交分局管理平臺三部分。

前端監(jiān)控單元
        公交車上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其實就是一套功能完善的微型監(jiān)控系統(tǒng)，具備傳統(tǒng)本地監(jiān)控系統(tǒng)的所有能力：實時監(jiān)控、本地存儲、報警觸發(fā)、GPS定位、行車記錄等。同時每輛公交車的視頻監(jiān)控作為整個公交車輛視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端監(jiān)控單元，需提供接口實現(xiàn)遠程傳輸?shù)墓δ堋?/P>

傳輸網(wǎng)絡(luò)
        由于公交車具有移動性，且移動范圍較廣，因此公交車輛上的監(jiān)控視頻、報警信息、GPS信息等的傳輸考慮采用寬帶公共無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，如GSM、CDMA。同時系統(tǒng)還需預留3G網(wǎng)絡(luò)接口，便于今后能夠平滑的過渡到3G無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更高質(zhì)量的視頻、報警、GPS等信息的傳輸。

公交分局視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺
        整個系統(tǒng)的核心是視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺。管理平臺利用先進的計算機技術(shù)和視頻監(jiān)控、GPS報警定位技術(shù)，不僅需要實現(xiàn)公交車圖像監(jiān)控、報警等信息的綜合采集、實時傳送、警情分析、自動預警等功能，而且還需實現(xiàn)報警信息與GPS系統(tǒng)聯(lián)動、GPS系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)聯(lián)動，為公安機關(guān)提供公共交通線路上的監(jiān)控、管理、預警、打擊、取證等服務(wù)。同時公交分局的視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺也是視頻信息發(fā)布平臺，全市各級公安機關(guān)可以通過公交分局的管理平臺實時獲取本轄區(qū)通過的各路公交車上的視頻、報警信息，能夠快速進行警力調(diào)度，及時處理發(fā)生的警情。[nextpage]

系統(tǒng)方案設(shè)計
系統(tǒng)總體架構(gòu)
        東莞市公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)是將汽車電子技術(shù)、數(shù)字視音頻編碼技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、惡劣環(huán)境下大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)等多種技術(shù)有機的融合，不但是城市智能交通系統(tǒng)的重要組成，也是城市治安監(jiān)控系統(tǒng)的重要補充。

        系統(tǒng)的組成主要有：車載終端、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、中心管理平臺等幾部分組成，組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  東莞市公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

        系統(tǒng)按照功能可以分為：前端監(jiān)控單元（公交車載系統(tǒng)）、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、公交分局管理平臺、各級公安機關(guān)監(jiān)控分中心等幾部分，系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2所示。

公交車載系統(tǒng)
        公交車在運行過程中受外界光線變化較大，考慮攝像機在各種光線環(huán)境下都得到清晰圖像顯得尤為重要，為此在每臺公交車內(nèi)安裝3臺高清晰彩色半球攝像機，由于高清晰彩色半球攝像機采用了創(chuàng)新的視頻捕獲（傳感器）和圖像處理方式，因此在光線變化很大的情況下具有更出色的圖像效果，能夠在車外光線較強或車內(nèi)光線較弱的情況下看清車內(nèi)狀況。公交車內(nèi)前端設(shè)備分布如圖3所示。

圖3  公交車載系統(tǒng)前端設(shè)備分布圖

        公交車內(nèi)安裝車載硬盤錄像機，可實現(xiàn)D1（704×576）的高畫質(zhì)錄像，還提供GPS接口和網(wǎng)絡(luò)接口，方便疊加GPS信息和網(wǎng)絡(luò)連接，提供多路報警輸入輸出接口，實現(xiàn)群眾報警、司機報警、報警聯(lián)動。拾音器可以實時監(jiān)聽車內(nèi)的聲音和通過車內(nèi)廣播系統(tǒng)實現(xiàn)與公交分局控制中心進行雙向語音對講。安裝4個報警按鈕還使司機和乘客能方便及時的報警。車內(nèi)還安裝8寸液晶顯示器，司機可通過液晶顯示器實時觀察車內(nèi)情況，液晶顯示器監(jiān)視畫面如圖4所示。

圖4  液晶顯示器監(jiān)視畫面圖

無線傳輸網(wǎng)絡(luò)
        由于公交車移動范圍大，車載終端必須具備無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，將公交車的視頻圖像、報警信號、GPS信號等各種信號實時傳輸至公交分局監(jiān)控中心，方便監(jiān)控中心對公交車的管理、調(diào)度和控制。

        市公安局和通過專線連接到市公交分局監(jiān)控中心，經(jīng)過授權(quán)可控制、管理、瀏覽圖像、查詢回放錄像，報警信號可直接通過專線傳輸?shù)绞泄簿种笓]中心。方便相關(guān)人員根據(jù)預案做出相應反應。[nextpage]

監(jiān)控中心
        因為各行政單元管理目的的不同，一個公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)將有多個監(jiān)控中心：側(cè)重公交車調(diào)度管理的公交分局監(jiān)控中心、需要把握市內(nèi)全局動態(tài)情況的市公安局指揮中心、監(jiān)管轄區(qū)安全的各區(qū)鎮(zhèn)公安分局監(jiān)控中心等等。各級監(jiān)控中心共同形成一個既相互獨立又相互關(guān)聯(lián)的完整體系，其詳細介紹如下。

1、公交分局監(jiān)控中心
        監(jiān)控中心設(shè)置2臺小型機專用服務(wù)器，安裝視頻監(jiān)控管理平臺軟件，作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)中心主機。其他監(jiān)控客戶端安裝客戶端軟件，直接訪問前端監(jiān)控點網(wǎng)絡(luò)攝像機，達到實時瀏覽前端監(jiān)控點視頻圖像、控制前端攝像機、查閱前端視頻圖像等功能，可實現(xiàn)D1、2CIF、DCIF、CIF、QCIF等多種模式的單畫面、4畫面、9畫面、16畫面實時顯示。可根據(jù)時間段查詢前端錄像服務(wù)器的錄像，并查看相應的錄像資料，真正做到集中監(jiān)視、集中控制，集中管理。

        根據(jù)需要，監(jiān)控中心還可設(shè)置一臺GPS專用服務(wù)器，安裝GPS中心管理平臺軟件，作為GPS的中心主機。利用原有GPS系統(tǒng)坐標信息建立GPS管理系統(tǒng)，使管理中心能清楚的知道公交車所在地理位置，便于控制中心對其進行有效的調(diào)度和管理。

        另外還配置流媒體服務(wù)器、報警服務(wù)器、GIS服務(wù)器、WEB服務(wù)器、手機發(fā)布服務(wù)器、存儲服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器、應用服務(wù)器等。

2、市公安局指揮中心
        市局安裝視頻管理服務(wù)器、GIS服務(wù)器、WEB服務(wù)器、存儲服務(wù)器、通訊服務(wù)器、GPS服務(wù)器等服務(wù)器以及4臺工作站。服務(wù)器分別安裝相應軟件平臺，實現(xiàn)如下功能：

·實時顯示所有公交車輛的位置；
·報警后提示報警車輛的信息；
·可接管所有車輛的報警處理權(quán)限；
·警情處理完畢后取消報警；
·支持200輛公交車同時報警；
·報警后3路圖像自動輪循顯示。

3、各區(qū)鎮(zhèn)公安分局監(jiān)控中心
        各區(qū)鎮(zhèn)公安分局安裝1臺視頻管理服務(wù)器、應用服務(wù)器以及2臺工作站。服務(wù)器分別安裝相應軟件平臺，實現(xiàn)如下功能：
·實時監(jiān)控轄區(qū)所有公交車輛的位置；
·轄區(qū)公交車報警后提示報警車輛的信息；
·可上報警情，請求上一級中心接管報警；
·報警公交車輛駛?cè)胼爡^(qū)后接管警情、離開轄區(qū)后向下一個轄區(qū)移交警情；
·轄區(qū)警情處理完畢后解除報警；
·報警后3路圖像自動輪循顯示。[nextpage]

系統(tǒng)安全設(shè)計
        由于前端視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信號通過公網(wǎng)進入到公安部門的內(nèi)網(wǎng)，而公安部門內(nèi)網(wǎng)運行著很多重要系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，必須做好保密工作，同時為防止非相關(guān)人員接入系統(tǒng)，造成破壞，也必須做好系統(tǒng)的保護工作，因此必須考慮信號接入的安全性問題。

        ·未經(jīng)過安全隔離裝置，不允許與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，保證公安網(wǎng)安全性；

        ·在市公交分局安裝百兆硬件防火墻：通過防火墻隔離及控制功能，針對各級用戶對市公交分局公交車載視頻專網(wǎng)重要服務(wù)器的訪問進行控制，依據(jù)公交車載視頻專網(wǎng)即定的安全策略，明確什么樣的用戶，通過何種訪問方式，能夠發(fā)起對公交車載視頻專網(wǎng)何種應用服務(wù)器的訪問，而其他所有的訪問均被禁止，從而有效的保障了公交車載視頻專網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)區(qū)域的邊界安全，確保該區(qū)域內(nèi)的重要信息資產(chǎn)被授權(quán)、合法地進行訪問；

        ·在公交車載視頻專網(wǎng)和市公安專網(wǎng)之間安裝物理隔離網(wǎng)閘：通過隔離網(wǎng)閘將市公交車載視頻專網(wǎng)和市公安專網(wǎng)進行隔離，保證公安專網(wǎng)的安全。確保市公交車載視頻專網(wǎng)內(nèi)的重要信息資產(chǎn)被公安專網(wǎng)內(nèi)用戶授權(quán)、合法地進行訪問。而公交車載視頻專網(wǎng)內(nèi)用戶則不能訪問公安專網(wǎng)內(nèi)的信息；

        ·操作系統(tǒng)的安全規(guī)范滿足國際C2級標準，可以保證不被黑客所攻擊。數(shù)據(jù)庫高級用戶帳號及密碼由服務(wù)器系統(tǒng)管理員設(shè)定，數(shù)據(jù)庫普通用戶帳號及密碼權(quán)限由數(shù)據(jù)庫管理員設(shè)定。系統(tǒng)定時自動將主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)備份；

        ·嚴格權(quán)限管理：系統(tǒng)應設(shè)置統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理，每一級公安機關(guān)、公交分局的用戶只要在自己所屬的監(jiān)控中心開設(shè)帳號、分配權(quán)限即可?？鐓^(qū)域的調(diào)用通過市局監(jiān)控中心的管理服務(wù)器統(tǒng)一管理，可以設(shè)立級聯(lián)權(quán)限（可細分為圖像瀏覽、控制、語音、流量控制等權(quán)限），具有級聯(lián)權(quán)限的用戶可以實現(xiàn)跨區(qū)域的視頻監(jiān)控資源共享。任意一級公安機關(guān)有權(quán)限用戶可以瀏覽所轄公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)中任一監(jiān)控點的實時圖像和歷史圖像。任意一級公安機關(guān)經(jīng)上級授權(quán)才可以瀏覽其他同級公安機關(guān)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中任一監(jiān)控點的實時圖像和歷史圖像。有設(shè)備控制權(quán)限的用戶才可以對實時圖像監(jiān)控點進行控制；

        ·所有操作人員進入系統(tǒng)前應通過工號和密碼進行登陸，并通過認證服務(wù)器認證，核對準確后方可進入系統(tǒng)。任何越權(quán)的操作必須被拒絕。操作與登陸信息均應有記錄，并可以根據(jù)工號或密碼進行查詢。工作人員不得對用戶的其它資料或數(shù)據(jù)進行篡改，除非是系統(tǒng)的授權(quán)人員；

        ·重要數(shù)據(jù)，為了防止被竊取或篡改，可考慮適當?shù)募用艽胧?。[nextpage]

系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢
公交車載系統(tǒng)
1、車載錄像監(jiān)控
        前端車載DVR可以進行本地錄像。圖像分辨率可達到D1水平（PAL：704×576），安裝250G或500G硬盤，可保存4路D1格式7天24小時以上錄像文件。

        錄像方式靈活多樣：計劃錄像，循環(huán)錄像，報警錄像等。

        錄像檢索、錄像回放采用統(tǒng)一的編碼格式，回放操作支持時間、地點、事件等多種檢索方式，相關(guān)信息可形成日志。

2、實時報警聯(lián)動
        車載設(shè)備可接駁報警按鈕、彩色攝像機等，通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心相連。在監(jiān)控中心設(shè)置視音頻報警聯(lián)動和切換設(shè)備，當司機、乘客有緊急情況需要向中心報警時，系統(tǒng)能自動響應音頻報警聯(lián)動，啟動本地報警和遠程報警。結(jié)合GIS系統(tǒng)還能夠完成電子地圖自動指示報警位置，自動上傳與報警按鈕對應的攝像機圖像。

3、車輛定位、歷史軌跡回放
        系統(tǒng)可通過GIS系統(tǒng)，直觀的監(jiān)控車輛的運行位置、速度及車載設(shè)備的運行狀態(tài)，系統(tǒng)還可以通過GIS系統(tǒng)直觀的回放車輛在指定時間段內(nèi)的行駛軌跡以及速度、狀態(tài)的變化。

4、行車狀態(tài)檢測
        通過前端車載DVR的I/O端口及其擴展功能可以提供車輛的行車狀態(tài)檢測，包含車輛的車速、加速度、方向盤操作、車門開關(guān)及GPS數(shù)據(jù)等，這樣能實時記錄車輛運行狀況，規(guī)范司機駕駛行為，為車輛的運行保養(yǎng)提供參考，為交通事故提供分析數(shù)據(jù)。

5、媒體播放
        可以播放多種格式的音視頻文件，播放方式可以插播、編程播放、記憶播放、手動播放、自動播放，管理軟件編輯或在設(shè)備端通過遙控器操作編輯，還能根據(jù)GPS信息切換不同內(nèi)容。播放時自動記錄播放日志，播放日志可本地存儲或定時上傳。

6、抗震處理
        公交監(jiān)控系統(tǒng)運行在顛簸、震動的惡劣環(huán)境下，這對車載終端主機中用于數(shù)據(jù)存儲的硬盤非常不利，因此采用多級防震技術(shù)，從機械減震和電子減震兩方面著手。機械減震主要使用有車載防震專利技術(shù)的避震器械對硬盤或整機進行減震；電子減震是在機械減震的基礎(chǔ)上，使用電子震動感應器獲取外部沖擊信號，收到?jīng)_擊信號后驅(qū)動硬盤磁頭部分復位到安全區(qū)域，避免震動對硬盤的損壞。在多種防震技術(shù)的保護下，車載設(shè)備能長時間的穩(wěn)定運行。

7、寬電壓輸入
        公交車輛在行駛、剎車、加速時電瓶的電壓變化較大，一般在DC8V至24V之間，這就要求車載設(shè)備有較寬的電壓輸入范圍。車載設(shè)備電壓輸入范圍DC6V-36V（最新的產(chǎn)品已經(jīng)可以做到DC6-60V），保障設(shè)備運行安全、穩(wěn)定、可靠。

8、延時關(guān)機
        支持延時關(guān)機，時間0-360分鐘可設(shè)置，通過延時關(guān)機功能，可以保證在車輛熄火后的設(shè)定時間內(nèi)仍然可以繼續(xù)錄像。

 監(jiān)控管理平臺
·靈活的系統(tǒng)功能和部署；
·強大的機構(gòu)管理和權(quán)限管理；
·高效的信息采集和分發(fā)；
·可靠的信息存儲和備份功能；
·完善的設(shè)備管理和狀態(tài)監(jiān)控；
·準確的報警聯(lián)動機制；
·豐富的擴展功能。[nextpage]

端到端的解決方案
        由于公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端數(shù)量多，系統(tǒng)覆蓋面積廣，集成難度高，投資規(guī)模大。為了保障項目安裝施工的及時、系統(tǒng)管理操作的便捷、設(shè)備維護維修的實時響應，請注意在系統(tǒng)集成商的選擇上要非常慎重，務(wù)必選擇有自主前端和平臺產(chǎn)品的、能提供端到端解決方案的、且有運營能力的系統(tǒng)集成商。

結(jié)語
        當在公交車內(nèi)發(fā)生了搶劫、盜竊等事件時，車載終端主機將車內(nèi)攝像頭所拍攝到的視頻向公安局和公交分局終端進行無線傳輸，并由公安局和公交分局終端轉(zhuǎn)發(fā)到距離報警公交車最近的屬地公安分局，5秒鐘內(nèi)即可完成從公交車發(fā)出報警信號到屬地公安局接到報警的整個過程，實現(xiàn)了公安部門快速部署警力應對突發(fā)事件的能力。

        東莞市公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)自運行以來取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益：直至去年底抓獲的各類違法犯罪嫌疑人數(shù)，打掉犯罪團伙數(shù)分別比2007年上升2.7倍和1.9倍。通過建設(shè)公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)很大程度上增強了乘客出行的安全感，對公交車輛上的犯罪行為起到強有力的威懾作用。同時，公交視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝也規(guī)范了司乘人員的行為，取得了良好的經(jīng)濟效益。