系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
長途客貨車無線移動(dòng)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng),必須具備安全可靠、先進(jìn)、性價(jià)比高、操作簡單方便,易于維護(hù)、節(jié)約投資等特性來構(gòu)成先進(jìn)、完備的系統(tǒng)。因此,我們力求系統(tǒng)設(shè)計(jì)體現(xiàn)以下原則:
先進(jìn)性
整個(gè)系統(tǒng)保持一定的先進(jìn)性,采用的技術(shù)和設(shè)備是目前國際領(lǐng)先的。在現(xiàn)代高新技術(shù)中切實(shí)有效的技術(shù)己盡量采用,如H.264編碼壓縮技術(shù)、流媒體技術(shù)、紅外光電技術(shù)、激光技術(shù)、3G通信技術(shù)等。
可靠性
從用戶的角度考慮,采用了嵌入式的操作系統(tǒng),其可靠性、穩(wěn)定性都能夠得到保證;采用面向連接的TCP協(xié)議通信,避免了數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象,保證數(shù)據(jù)可靠傳輸;具備極強(qiáng)的抗干擾性能,完全避免了傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái)的多機(jī)頻段“碰撞”現(xiàn)象。實(shí)用性
車載系統(tǒng)采用汽車蓄電池進(jìn)行供電。車載系統(tǒng)按照標(biāo)準(zhǔn)的無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議發(fā)送到無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),供移動(dòng)終端顯示和傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控管理中心去處理。任何一個(gè)位于Internet網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)終端都可以通過視頻查看軟件,查看任一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的視頻情況。數(shù)據(jù)中心要和每一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。而未來的公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能很好地滿足傳輸突發(fā)性視頻與數(shù)據(jù)的需要。
可擴(kuò)展性
無線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)覆蓋,且擴(kuò)容無限制,接入地點(diǎn)無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
由于系統(tǒng)采用成熟的TCP/IP通信架構(gòu),具備良好的擴(kuò)展性能,一個(gè)監(jiān)控中心可輕松支持幾千個(gè)現(xiàn)場采集點(diǎn)的通信接入。隨著用戶以后的需求會(huì)不斷變化,監(jiān)控?cái)?shù)量將隨之?dāng)U大,只要增加前端設(shè)備和升級(jí)軟件,不用添加其他附加設(shè)備,以保證用戶的投資成本。
采用標(biāo)準(zhǔn)化、功能模塊化設(shè)計(jì),根據(jù)不同的應(yīng)用需要,可方便選擇增加智能功能模塊。產(chǎn)品也可嵌入駕駛員操作面板和偵查車輛融為一體,滑塊設(shè)計(jì)可隨時(shí)裝卸。系統(tǒng)的傳輸容量,擴(kuò)容性能好。
實(shí)時(shí)性
公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)在線的特性,數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小,并支持多點(diǎn)同時(shí)傳輸,因此監(jiān)測數(shù)據(jù)中心可與多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)快速、實(shí)時(shí)地進(jìn)行雙向通信,可滿足大多數(shù)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。
經(jīng)濟(jì)性
由于系統(tǒng)采用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)公網(wǎng)平臺(tái),無需建設(shè)網(wǎng)絡(luò),只需安裝設(shè)備即可,因而系統(tǒng)建設(shè)成本低,
采用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信,全國范圍內(nèi)均按統(tǒng)一費(fèi)率計(jì)費(fèi),省去昂貴的漫游費(fèi)用。 這種無線移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)可按數(shù)據(jù)實(shí)際通信流量計(jì)費(fèi),也可以按包月不限流量收費(fèi),從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)較低的通信成本,即系統(tǒng)運(yùn)營成本相對(duì)較低。
雖然與遠(yuǎn)在千里的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行雙向通信,公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳設(shè)備在工作時(shí)卻只需與附近的移動(dòng)基站通信即可,其整體功耗比傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái)小得多。
[nextpage] 智能方案的組成
方案組成如圖2所示,只不過是將圖2中無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)DVR(即RMNVR)或DVS(即RMNVS)嵌入上述的智能功能后,而變成了智能RMNVR或智能RMNVS。
長途客運(yùn)車,至少安置6~8臺(tái)攝像機(jī):攝像機(jī)1與2分別監(jiān)視前后門上下乘客;攝像機(jī)3主要監(jiān)控司機(jī)與投幣箱附近,攝像機(jī)4主要監(jiān)控車內(nèi);攝像機(jī)5與6均為十字標(biāo)尺攝像機(jī),分別裝入車前部與車尾部監(jiān)看前后道路以方便測量車前后車輛與障礙物距離,如接近最小距離與偏離前方道路即自動(dòng)報(bào)警停車;如有攝像機(jī)7與8可分別安置于車前左右2個(gè)后視鏡上,以觀測車的兩側(cè),當(dāng)從窗戶侵入人與物時(shí)就聲光報(bào)警。
長途貨車需安置5臺(tái)攝像機(jī)。攝像機(jī)1與2可分別安置于車前左右2個(gè)后視鏡上,以觀測車的兩側(cè)有否罪犯侵入或向下丟貨物; 攝像機(jī)3與4為十字標(biāo)尺攝像機(jī),分別安置于車前后,車后的作用除同攝像機(jī)1與2外,還可監(jiān)測障礙物與后面車距;車前除檢測障礙物與前面車距外還監(jiān)測是否偏離道路方向;攝像機(jī)5監(jiān)視司機(jī)是否正常駕駛,如有否打瞌睡、喝多酒或有人拿刀槍威脅著等。若上述攝像機(jī)檢測識(shí)別異常,立即聲光報(bào)警。
車載終端被放置在長途客貨車內(nèi),用來采集車內(nèi)圖像并利用H.264編碼壓縮技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行壓縮。由于GPS是利用繞著地球的24顆衛(wèi)星所發(fā)射的信號(hào),再加以幾何上的計(jì)算,來得到接收者的位置,因而系統(tǒng)利用GPS模塊將接收的衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為規(guī)定的數(shù)據(jù)格式,其中包括經(jīng)度、緯度、高度、速度等。因此,利用GPS模塊實(shí)時(shí)接收全球定位衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào),可得到當(dāng)前車輛位置和速度。最后CPU將壓縮后的視頻流與GPS數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心,從而在監(jiān)控中心可以看到車內(nèi)情形,以及在電子地圖上顯示客車的方位與速度。
這種新一代的車載智能移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是利用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男滦拖到y(tǒng)。它采用了先進(jìn)的視頻壓縮算法H.264流媒體視頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、DSP技術(shù)和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案,是整合了公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信功能和數(shù)字視頻編碼功能、GPS空間定位與GPS的便捷式產(chǎn)品。根據(jù)智能功能,它把檢測識(shí)別異常的實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像傳到任何公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方,監(jiān)控中心可以通過Internet從系統(tǒng)終控端得到這些異常的實(shí)時(shí)圖像信息。
本方案的功能及特點(diǎn)
傳輸效果好
采用高效的視頻壓縮算法H.264,解決國內(nèi)外同類產(chǎn)品傳輸效果達(dá)不到遠(yuǎn)程監(jiān)控要求的問題。監(jiān)控中心可以任意調(diào)看一臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)控設(shè)備拍攝的現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像。并且,可根據(jù)線路速率及監(jiān)控的需要,來調(diào)整監(jiān)控設(shè)備的圖像質(zhì)量和傳送速率。
[nextpage] 不受時(shí)空限制
監(jiān)控人員不受時(shí)空限制,可在監(jiān)控中心,也可在異地通過筆記本電腦或PDA了解現(xiàn)場狀況。監(jiān)控中心可以任意調(diào)看一臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)控設(shè)備拍攝的現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像。
“永遠(yuǎn)在線”
在分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下,所有的移動(dòng)用戶共享無線資源,并且每個(gè)用戶只在有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳送時(shí),才動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)和占用無線資源,因此采用分組數(shù)據(jù)方式可以做到“永遠(yuǎn)在線”。CDMA-OFDM調(diào)制技術(shù)的數(shù)據(jù)和語音采用不同的信道傳輸,在同一基站下語音用戶數(shù)量增加,也不會(huì)影響數(shù)據(jù)與視頻通信。
安全可靠
監(jiān)控系統(tǒng)具有權(quán)限管理功能,也具有信息保密功能。要保護(hù)整體系統(tǒng)的安全,首先要保證網(wǎng)絡(luò)本身的安全。必須盡可能地屏蔽外部非法訪問及非法數(shù)據(jù),對(duì)從外部網(wǎng)絡(luò)連入的終端進(jìn)行嚴(yán)格的用戶認(rèn)證及控制。系統(tǒng)平臺(tái)充分利用網(wǎng)絡(luò)隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權(quán)限管理、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等技術(shù),保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞。
公安系統(tǒng)中心可通過公網(wǎng)連接公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),也可通過聯(lián)通專線直接接入;考慮到公安業(yè)務(wù)對(duì)安全性和可靠性的要求,我們建議采用系統(tǒng)中心專線接入的方式以保障網(wǎng)絡(luò)性能和高可靠性。此種接入方式在CDMA1x的分組接入設(shè)備上即發(fā)起隧道連至用戶側(cè)LNS設(shè)備,中間經(jīng)過聯(lián)通骨干網(wǎng)和專線,具有極高的安全性保障。
采用特定的數(shù)據(jù)格式,或根據(jù)用戶需要支持IPSec技術(shù)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)安全的要求。
使用簡單方便
利用抽拉式模塊,方便系統(tǒng)遷移;車載供電模塊,使用方便;利用公網(wǎng),無需布線;利用汽車載,可靈活監(jiān)控所需的地方,并可操控?cái)z像單元,隨時(shí)掌握現(xiàn)場環(huán)境等,因而使用非常簡單方便。
存儲(chǔ)介質(zhì)多樣化
存儲(chǔ)介質(zhì)多樣化,不僅可采用大眾化的硬盤作為存儲(chǔ)介質(zhì),還可選用半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備——閃存卡,使得應(yīng)用簡單,性能穩(wěn)定、操作可靠、方便。
應(yīng)用面廣,適應(yīng)力強(qiáng)
由于無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性能可滿足任何地方的工作需求,因而可方便地應(yīng)用到現(xiàn)有的各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)等可移動(dòng)運(yùn)載工具上。前端監(jiān)控點(diǎn)能實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場的視頻圖像,通過遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)傳送到監(jiān)控中心,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)異地事發(fā)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控。如它可安裝在各種車輛上,能夠直接使用車載電源。并且,不受時(shí)空限制,對(duì)多個(gè)現(xiàn)場可同時(shí)進(jìn)行指揮。