系統設計原則
長途客貨車無線移動智能視頻監(jiān)控系統,必須具備安全可靠、先進、性價比高、操作簡單方便,易于維護、節(jié)約投資等特性來構成先進、完備的系統。因此,我們力求系統設計體現以下原則:
先進性
整個系統保持一定的先進性,采用的技術和設備是目前國際領先的。在現代高新技術中切實有效的技術己盡量采用,如H.264編碼壓縮技術、流媒體技術、紅外光電技術、激光技術、3G通信技術等。
可靠性
從用戶的角度考慮,采用了嵌入式的操作系統,其可靠性、穩(wěn)定性都能夠得到保證;采用面向連接的TCP協議通信,避免了數據包丟失的現象,保證數據可靠傳輸;具備極強的抗干擾性能,完全避免了傳統數傳電臺的多機頻段“碰撞”現象。實用性
車載系統采用汽車蓄電池進行供電。車載系統按照標準的無線移動網絡通信協議發(fā)送到無線移動網絡,供移動終端顯示和傳輸到遠程監(jiān)控管理中心去處理。任何一個位于Internet網上的計算機終端都可以通過視頻查看軟件,查看任一個監(jiān)控點的視頻情況。數據中心要和每一個現場設備實現實時連接。而未來的公用移動通信網絡技術,能很好地滿足傳輸突發(fā)性視頻與數據的需要。
可擴展性
無線移動通訊網絡已實現全國范圍內覆蓋,且擴容無限制,接入地點無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
由于系統采用成熟的TCP/IP通信架構,具備良好的擴展性能,一個監(jiān)控中心可輕松支持幾千個現場采集點的通信接入。隨著用戶以后的需求會不斷變化,監(jiān)控數量將隨之擴大,只要增加前端設備和升級軟件,不用添加其他附加設備,以保證用戶的投資成本。
采用標準化、功能模塊化設計,根據不同的應用需要,可方便選擇增加智能功能模塊。產品也可嵌入駕駛員操作面板和偵查車輛融為一體,滑塊設計可隨時裝卸。系統的傳輸容量,擴容性能好。
實時性
公用移動通信網絡具有實時在線的特性,數據傳輸時延小,并支持多點同時傳輸,因此監(jiān)測數據中心可與多個監(jiān)測點快速、實時地進行雙向通信,可滿足大多數系統對數據采集和傳輸實時性的要求。
經濟性
由于系統采用公用移動通信網絡公網平臺,無需建設網絡,只需安裝設備即可,因而系統建設成本低,
采用公用移動通信網絡通信,全國范圍內均按統一費率計費,省去昂貴的漫游費用。 這種無線移動通訊網絡可按數據實際通信流量計費,也可以按包月不限流量收費,從而實現了系統較低的通信成本,即系統運營成本相對較低。
雖然與遠在千里的數據中心進行雙向通信,公用移動通信網絡數傳設備在工作時卻只需與附近的移動基站通信即可,其整體功耗比傳統數傳電臺小得多。
[nextpage] 智能方案的組成
方案組成如圖2所示,只不過是將圖2中無線移動網絡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。
長途客運車,至少安置6~8臺攝像機:攝像機1與2分別監(jiān)視前后門上下乘客;攝像機3主要監(jiān)控司機與投幣箱附近,攝像機4主要監(jiān)控車內;攝像機5與6均為十字標尺攝像機,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報警停車;如有攝像機7與8可分別安置于車前左右2個后視鏡上,以觀測車的兩側,當從窗戶侵入人與物時就聲光報警。
長途貨車需安置5臺攝像機。攝像機1與2可分別安置于車前左右2個后視鏡上,以觀測車的兩側有否罪犯侵入或向下丟貨物; 攝像機3與4為十字標尺攝像機,分別安置于車前后,車后的作用除同攝像機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5監(jiān)視司機是否正常駕駛,如有否打瞌睡、喝多酒或有人拿刀槍威脅著等。若上述攝像機檢測識別異常,立即聲光報警。
車載終端被放置在長途客貨車內,用來采集車內圖像并利用H.264編碼壓縮技術對圖像進行壓縮。由于GPS是利用繞著地球的24顆衛(wèi)星所發(fā)射的信號,再加以幾何上的計算,來得到接收者的位置,因而系統利用GPS模塊將接收的衛(wèi)星數據轉換為規(guī)定的數據格式,其中包括經度、緯度、高度、速度等。因此,利用GPS模塊實時接收全球定位衛(wèi)星發(fā)射的信號,可得到當前車輛位置和速度。最后CPU將壓縮后的視頻流與GPS數據通過無線通信網絡和Internet網絡發(fā)送到監(jiān)控中心,從而在監(jiān)控中心可以看到車內情形,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視頻監(jiān)控系統是利用公用移動通信網絡技術進行視頻數據的無線網絡傳輸的新型系統。它采用了先進的視頻壓縮算法H.264流媒體視頻數據壓縮技術、DSP技術和無線傳輸網絡解決方案,是整合了公用移動通信網絡數據通信功能和數字視頻編碼功能、GPS空間定位與GPS的便捷式產品。根據智能功能,它把檢測識別異常的實時的動態(tài)圖像傳到任何公用移動通信網絡覆蓋的地方,監(jiān)控中心可以通過Internet從系統終控端得到這些異常的實時圖像信息。
本方案的功能及特點
傳輸效果好
采用高效的視頻壓縮算法H.264,解決國內外同類產品傳輸效果達不到遠程監(jiān)控要求的問題。監(jiān)控中心可以任意調看一臺或多臺監(jiān)控設備拍攝的現場實時圖像。并且,可根據線路速率及監(jiān)控的需要,來調整監(jiān)控設備的圖像質量和傳送速率。
[nextpage] 不受時空限制
監(jiān)控人員不受時空限制,可在監(jiān)控中心,也可在異地通過筆記本電腦或PDA了解現場狀況。監(jiān)控中心可以任意調看一臺或多臺監(jiān)控設備拍攝的現場實時圖像。
“永遠在線”
在分組數據業(yè)務下,所有的移動用戶共享無線資源,并且每個用戶只在有業(yè)務數據傳送時,才動態(tài)地申請和占用無線資源,因此采用分組數據方式可以做到“永遠在線”。CDMA-OFDM調制技術的數據和語音采用不同的信道傳輸,在同一基站下語音用戶數量增加,也不會影響數據與視頻通信。
安全可靠
監(jiān)控系統具有權限管理功能,也具有信息保密功能。要保護整體系統的安全,首先要保證網絡本身的安全。必須盡可能地屏蔽外部非法訪問及非法數據,對從外部網絡連入的終端進行嚴格的用戶認證及控制。系統平臺充分利用網絡隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權限管理、實時時鐘等技術,保證監(jiān)控系統和錄像資料不被越權使用和破壞。
公安系統中心可通過公網連接公用移動通信網絡,也可通過聯通專線直接接入;考慮到公安業(yè)務對安全性和可靠性的要求,我們建議采用系統中心專線接入的方式以保障網絡性能和高可靠性。此種接入方式在CDMA1x的分組接入設備上即發(fā)起隧道連至用戶側LNS設備,中間經過聯通骨干網和專線,具有極高的安全性保障。
采用特定的數據格式,或根據用戶需要支持IPSec技術對視頻數據進行加密,滿足用戶對數據安全的要求。
使用簡單方便
利用抽拉式模塊,方便系統遷移;車載供電模塊,使用方便;利用公網,無需布線;利用汽車載,可靈活監(jiān)控所需的地方,并可操控攝像單元,隨時掌握現場環(huán)境等,因而使用非常簡單方便。
存儲介質多樣化
存儲介質多樣化,不僅可采用大眾化的硬盤作為存儲介質,還可選用半導體存儲設備——閃存卡,使得應用簡單,性能穩(wěn)定、操作可靠、方便。
應用面廣,適應力強
由于無線移動網絡的移動性能可滿足任何地方的工作需求,因而可方便地應用到現有的各種業(yè)務系統等可移動運載工具上。前端監(jiān)控點能實時采集現場的視頻圖像,通過遠程傳輸系統傳送到監(jiān)控中心,從而實現對異地事發(fā)現場的實時監(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,不受時空限制,對多個現場可同時進行指揮。