本文以華東×市公交動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，著重從系統(tǒng)方案設(shè)計和產(chǎn)品穩(wěn)定性的角度分析如何滿足公交監(jiān)控的需求。

        公交動態(tài)視頻監(jiān)控項目作為改善民生、推進(jìn)和諧社會建設(shè)的一項民心工程，近幾年來成為各個城市“和諧創(chuàng)建”工作的一個重點(diǎn)。由于公交監(jiān)控系統(tǒng)從規(guī)劃、建設(shè)，到使用、運(yùn)營和維護(hù)等，涉及到社會多個環(huán)節(jié)，且項目建設(shè)周期長、投資金額大，因此，項目的最終使用運(yùn)營情況如何，需要各個環(huán)節(jié)的共同參與和協(xié)作。針對如何讓項目得到合理的規(guī)劃、有效的使用和及時的維護(hù)，從而真正為相關(guān)單位和部門提供高效的服務(wù)，不少城市都進(jìn)了大量的調(diào)研和探討。

        本文中所列舉的華東×市公交動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主管單位在經(jīng)過周密的前期調(diào)研和論證后，最終確定了“政府牽頭、公安城管指導(dǎo)、企業(yè)主建、總體規(guī)劃、分步實施”的系統(tǒng)建設(shè)原則，并在機(jī)制、體制上理順了系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展方向，以保證系統(tǒng)的良好運(yùn)作和長遠(yuǎn)發(fā)展，同時保證公安機(jī)關(guān)應(yīng)用管理的需要。在投資資金上，按屬地管理的原則，由公交企業(yè)所在的政府給予不少于50%的財政補(bǔ)貼，具體的系統(tǒng)建設(shè)、設(shè)備招標(biāo)和產(chǎn)品選型工作由該市公交總公司負(fù)責(zé)實施；以此提升了公交企業(yè)的積極性，減輕了企業(yè)的經(jīng)營成本，也保證了建設(shè)成本的到位，為系統(tǒng)的全面推進(jìn)提供了強(qiáng)有力的支撐。

        下面以該項目為例，著重從系統(tǒng)方案設(shè)計和產(chǎn)品穩(wěn)定性的角度來談一下如何滿足公交監(jiān)控的需求。

需求分析
        ×市公交車動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是對公交車輛行駛運(yùn)營過程進(jìn)行實時錄像，系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)和存儲方式，確保視頻數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤的保存，從而達(dá)到對公交車輛內(nèi)、外部情況及乘客動態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的目的。通過此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多角度的實時記錄車輛運(yùn)營過程中的視頻資料，進(jìn)行監(jiān)控、管理，有效預(yù)防處置突發(fā)事件、緊急事件、保障工作人員及乘客的安全，能夠起到車輛動態(tài)安防管理，幫助車輛管理單位、行政執(zhí)法管理部門達(dá)到對車輛更為高效的管理，提升政府及公交營運(yùn)行業(yè)管理部門的管理能力及服務(wù)能力。同時本項目的實施還將充分考慮該公交未來發(fā)展的需要，將預(yù)留3G無線傳輸接口以備下一步圖像資料、GPS衛(wèi)星定位信息等數(shù)據(jù)的無線上傳。

系統(tǒng)方案設(shè)計
系統(tǒng)組成
        針對上述需求，系統(tǒng)由以下幾方面組成：
·車載硬盤錄像機(jī)：四路4CIF嵌入式車載硬盤錄像，可擴(kuò)展GPS定位及3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能；
·車載攝像機(jī)：480線半球彩色紅外攝像機(jī)；
·車載備份儀；
·DVR專用硬盤；
·拾音器、車載專用航空接頭線纜。

系統(tǒng)功能特點(diǎn)
·車載DVR采用嵌入式設(shè)計，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；       
·先進(jìn)的H.264視頻編碼技術(shù)，視頻壓縮效率高，圖像清晰流暢；
·支持雙碼流壓縮技術(shù)，主碼流進(jìn)行4CIF分辨率錄像，子碼流CIF格式化網(wǎng)傳；
·采用軍轉(zhuǎn)民專利硬盤減振加固技術(shù)，確保系統(tǒng)不受外界惡劣環(huán)境影響；
·通過權(quán)威部門硬盤減振和電磁兼容環(huán)境測試；
·可選配無線網(wǎng)傳模塊，支持低帶寬視頻流傳輸，可自適應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，支持3G無線網(wǎng)絡(luò)前端抓圖上傳功能；
·配備高靈敏度GPS全球衛(wèi)星定位模塊，實時了解車輛位置和行駛速度；       
·遠(yuǎn)程報警功能，實時傳輸車輛報警信息；
·使用寬幅車載電源，適應(yīng)不同類型的公交車輛，具有短路、過流、過壓保護(hù)功能；       
·支持延時關(guān)機(jī)功能。[nextpage]

系統(tǒng)工作原理
        系統(tǒng)在車輛上安裝四個高清晰半球攝像機(jī)攝像機(jī)，用于觀察車前、車廂、前門、后門等位置的情況，采集到的視頻和音頻信息用車載硬盤錄像機(jī)紀(jì)錄保存（15天以上），并可通過車載備份儀將數(shù)據(jù)備份到中心檢索分析，或通過3G無線實時傳輸至監(jiān)控指揮中心。車載監(jiān)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1   車載監(jiān)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)特征
        該公交動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為×市平安公交的重要保障，具有以下幾個特征：
·規(guī)模大：是全國居于前列的在全市公交大規(guī)模安裝的動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)；
·全國領(lǐng)先：系統(tǒng)采用4CIF格式存儲，其視頻圖像清晰度等優(yōu)于目前國內(nèi)其它城市，并預(yù)留了3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，具有較好的使用推廣價值；
·平安公交讓視頻監(jiān)控更加快速地走進(jìn)普通老百姓的生活中，已經(jīng)成為平安城市的重要組成部分，是保障人民的生命財產(chǎn)安全、打造和諧社會的重要力量。

如何確保系統(tǒng)穩(wěn)定
        由于公交車載監(jiān)控使用環(huán)境的特殊性，若產(chǎn)品本身穩(wěn)定性不夠，再加安裝使用不當(dāng)或維護(hù)不及時的話，會經(jīng)常出現(xiàn)“系統(tǒng)故障率高，維護(hù)工作量大”等問題。從目前來看，解決車載產(chǎn)品穩(wěn)定性的問題，也是當(dāng)前用戶對車載監(jiān)控的主要需求之一。總體來看，解決這些問題可通過提升車載終端產(chǎn)品品質(zhì)，完善規(guī)范施工，以及使用維護(hù)制度等方面進(jìn)行改進(jìn)。在×市的公交監(jiān)控項目中，針對如何確保公交車載監(jiān)控系統(tǒng)和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，進(jìn)行了多方面的研究。

穩(wěn)定的車載電源設(shè)計
        公交車輛的供電變化范圍很廣，根據(jù)測試普通柴油車發(fā)動機(jī)供電電壓可由24伏左右瞬間上升達(dá)到40V以上，頻繁的高壓沖擊極易導(dǎo)致設(shè)備電源燒壞或設(shè)備重啟，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，車載產(chǎn)品電源參照《ISO7637-2：2004道路車輛—由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾》國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計；考慮汽車電磁系統(tǒng)輸出電壓的變化；應(yīng)滿足汽油車、柴油車等不同車型電源電壓適應(yīng)范圍；并可過濾瞬間的高壓毛刺。電源輸出電壓應(yīng)穩(wěn)定在可控制的范圍內(nèi)，并隔離外部對車載終端的干擾。此外車載終端設(shè)計時應(yīng)充分考慮其他外部設(shè)備所需的功耗，如為車載硬盤錄像機(jī)供電的同時為車載攝像機(jī)及液晶屏等附加設(shè)備進(jìn)行供電。

可靠的硬盤減震方案
        車載監(jiān)控系統(tǒng)中最脆弱的組件是硬盤（傳統(tǒng)機(jī)械硬盤），硬盤工作中盤片高速旋轉(zhuǎn)，若在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時受到外界震動影響，磁頭會拍打盤片，造成盤片表面不可逆轉(zhuǎn)的損害，必須對硬盤進(jìn)行減震加固處理。

        硬盤減震加固的原理是將硬盤整體懸浮起來，通過減震器吸收外部震動能量對硬盤影響，硬盤減震器主要采用鋼絲繩、彈簧、橡膠等材料；設(shè)計減震方案時應(yīng)考慮減震器的共震點(diǎn)頻率范圍，盡量避免由于減震器共震點(diǎn)與震動頻率一致導(dǎo)致震動放大；選用減震器還要考慮其使用壽命，及環(huán)境因素對減震器的影響。

        此外隨著固態(tài)硬盤（Solid State Disk或Solid State Drive）的價格日漸便宜，其高可靠性（固態(tài)硬盤采用閃存存儲方案，不受到震動影響，且溫度適應(yīng)性較機(jī)械盤更為優(yōu)良）也受到不少用戶的關(guān)注，采用固態(tài)硬盤替代傳統(tǒng)機(jī)械硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性是車載監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

良好的環(huán)境適應(yīng)性能
        公交車輛使用環(huán)境復(fù)雜，例如公交車每天都要進(jìn)行清洗打掃，沖水和揚(yáng)灰等會對車載監(jiān)控終端造成影響；車載終端還會受到環(huán)境溫度的影響，如夏天車內(nèi)的溫度會超過40度。為避免灰塵和沖水的影響，在車載硬盤錄像機(jī)機(jī)箱設(shè)計的時候應(yīng)考慮防水密封處理，箱體推薦采用熱傳導(dǎo)性能較好的鋁制材料，鋁制材料也可防止水浸后主機(jī)生銹。

        公交車內(nèi)各種電子設(shè)備之間會發(fā)生相互干擾的現(xiàn)象，例如車載電視信號易被車載監(jiān)控系統(tǒng)干擾，車載終端設(shè)計時需考慮電磁兼容性能，避免對外部的輻射，排除外部輻射對系統(tǒng)的干擾。

標(biāo)準(zhǔn)化的安裝規(guī)范
        車載終端安裝工藝要求較高，首先需要確定車載硬盤錄像機(jī)的擺放位置，公交車內(nèi)不同區(qū)域受到振動大小差異較大，車載主機(jī)應(yīng)安裝在振動小、便于走線、水流不易侵?jǐn)_的地方；其次安裝時車載主機(jī)應(yīng)與車體剛性連接，如主機(jī)與車體固定不好，容易出現(xiàn)振動放大的現(xiàn)象；再次車載終端取電的位置選取很重要，取電位置可滿足主機(jī)、攝像機(jī)、液晶屏等所需功耗，取電處應(yīng)加裝保險絲保障系統(tǒng)安全運(yùn)行；最后應(yīng)規(guī)范走線方案，車內(nèi)盡可能走暗線，將線纜放置在線槽或空調(diào)管道中，視頻線與電源線應(yīng)分開走線，避免相互干擾。

持之以恒的維護(hù)保養(yǎng)
        公交車載監(jiān)控系統(tǒng)項目常被戲稱為“爛尾工程”，裝車后系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行不得而知了；因此在選擇好的車載監(jiān)控產(chǎn)品的同時，系統(tǒng)的日常維護(hù)尤為重要，以該公交項目為例，公交公司采取了多種管理手段確保系統(tǒng)的正常：1、駕駛員每天上崗前先要對監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查；2、車輛定期保養(yǎng)時，電工全面檢測系統(tǒng)工作狀況；3、公交公司保衛(wèi)部門不定期對系統(tǒng)進(jìn)行抽查；4、每個季度安排專人對系統(tǒng)進(jìn)行巡檢。通過上述措施的保證，該公交車載監(jiān)控系統(tǒng)的完好率一直保持在98%以上。

        確保公交車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作穩(wěn)定，需要大量的實施經(jīng)驗積累，不斷提升產(chǎn)品可靠性，以及完善的施工、維護(hù)規(guī)范。