校车安全管理综合服务平台方案.docx
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校车安全管理综合服务平台方案
校车安全管理综合服务平台
解
决
方
案
第1章总体概述
1.1设计背景
中小学生及儿童是社会特殊的弱势群体，其交通安全倍受社会关注，特别是之前的11·16甘肃正宁县特大校车交通事故造成19名幼儿死亡，44幼儿受伤，在社会上造成了恶劣影响，引起党中央、国务院的高度重视和关注。
学生是祖国的未来，必须对校车进行一个全方面的监管，这是孩子的需要，是学校的需要，是家长的需要，更是教育主管部门乃至整个社会的需要。
为此，详细掌握辖区内校车数量、车辆所有人、驾驶人、运行时间、行驶线路，监控画面等基本情况，并逐一建立档案。
督促学校对校车集中进行一次检验，检验的结果记入校车档案，发现安全隐患，立即整改。
要解决这些问题，改善校车管理落后的现状，把4G/4G视频监控技术成功应用于车辆管理显得尤为重要。
1.2需求分析
1校车潜在问题
1、校车超速；
2、未按规定路线行驶、绕路；
3、未按时到达、开出等情况。
2家长不放心
孩子没什么心机，更没什么社会经验，又不是天天在家里；而父母每天上班下班，还要去接送。
各种潜在危险让父母担心受怕，却又深感无奈：
孩子坐车安不安全；现在到底在什么地方？
到哪里了？
3学校方面
作为学校，学生大部分的时间都在这里生活，学校是否应该帮助父母省心，认真照顾好学生的点点滴滴，给众多父母亲交上一份满意的答卷呢？
4G/4G视频监控可以帮父母和学校对孩子关心真正做到无微不至。
父母和学校可以上网轻松查询查看校车的实时状态。
4G/4G视频监控车载终端，让父母和学校对孩子的爱无处不在！
校车是学校接送学生的专用车辆。
在校车用车时，往往是一个司机一辆车，驾驶员在外，接送学生较多，容易疲劳；校方想知道车辆运作状态管理难度大，而且目前校车事故频频发生。
车内人员较多可能遗留，车内安装了报警及摄像头监控制止遗留情况发生。
学校采用每个月对校车的用车里程进行公示、蹲点等方法稽查，稽查人员辛苦、费用高、效果受人员责任心影响较大。
校车目前社会影响较大的主要问题是：
●校车私用现象频繁，车队管理难度大；
●校车费用成本越来越高，车辆开支加大；
●校车严重超载、超负、车辆没定时检查；
●校车滥用，影响学校形象，给学校带来不良社会影响；
●校车违章，超速、疲劳驾驶等容易引发交通安全事故。
采用4G/4G监控管理体系，只要一台电脑就能了解本单位几百辆车的运行情况。
利用4G/4G监控系统的实时监控与GPS功能，可方便地了解车内外发生的情况与速度位置；利用主机的报警功能，还可以预防校车私用过程中超速行车、疲劳驾驶行为引发的安全事故。
宙视达科技作为一家国家高新技术企业，一直关注学生的安全以及学校和家长对学生的关心和关爱，希望在学校的安全领域做一些贡献。
宙视达科技一直在专业开发运用于各个行业的视频综合集中管理平台等方面，希望给予学校、家长、学生的帮助。
为效应国家号召，从“平安出发”，宙视达科技组织专业的研发团队做出了一套符合校园使用的视频综合管理服务平台来为各个家长报上平安。
1.3设计原则
本系统在追求性能优越、经济实用的前提下，遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
力图使该系统能够很好满足各级单位对车辆行车安全保障的宗旨。
并综合考虑维护及操作因素，为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
严格遵守以下原则：
●先进性和前瞻性：
本系统所有的组成要素均充分地考虑其先进性，使系统的扩充和维护简单化，并满足不断提升的信息化建设与应用的要求，保证其在相当长的时间内具有技术优势，能够适应未来技术发展的潮流。
●标准性：
本系统采用的硬件设备及软件产品均支持国内、国际通用的标准网络协议，选用的设备和技术均符合部标、行标的统一要求，符合总体设计要求，确保在统一的标准下，实现上下级信息网络的互联互通。
●开放性：
即在遵循标准性原则的基础上，采用开放的技术、结构、系统组件、用户接口，采用开放的、通信协议和技术标准，保障系统在互联或以后的扩展过程中能够稳定有效的运行，并做到无缝扩容和升级，以满足业务拓展需求。
●安全性和可靠性：
充分考虑到校车安全管理行业及车辆的差异性，确保设备单点故障不影响系统其他组件的正常运行，设备可紧急修复故障而不影响系统的总体工作。
并采取一定的预防措施和建立应急处理系统，以保证中心平台系统达到电信基本的规格要求。
●可维护性和易管理性：
整个系统中的各种设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。
针对复杂和庞大的信息化系统，要求有强有力的管理手段，以便合理的管理设备资源，监视设备状态并控制设备的运行。
在设计和实现系统时，考虑整个系统的便于维护性，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。
●可扩充性：
系统的结构具有可扩展性，即设备在系统结构、系统容量与处理能力、物理连接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品遵循通用的行业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地接入，并满足系统规模扩充的要求。
●兼容性：
根据系统开放的协议，可方便地开发系统新的应用功能要求，实现新的上层应用和不同系统之间的互联、互通、互控。
系统设备满足扩充及更换部分设备时的通用性和可替换性，以及和不同厂商设备的兼容性，对系统的管理，根据需要按可分可合的要求进行组合，即在保证单独系统可独立运行的前提下，充分考虑多系统的综合管理，最终实现系统的高度集成化。
1.4设计依据
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年（2011—2015年）规划纲要》
《城市公共交通“十二五”发展规划纲要》
《关于城市优先发展公共交通的指导意见》（国发〔2012〕64号）
《交通电子政务建设标准化指导意见》
《交通信息基础数据元》JT/T697—2007
《电子计算机房设计规范》GB50174—2008
《综合布线系统工程设计规范》GB50311—2007
《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17859—1999
《信息系统安全等级保护基本要求》GB/T22239—2008
《信息系统安全保护等级定级指南》GB/T22240—2008
《软件工程术语》GB/T11457-1995
《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-1990
《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12505-1990
《软件维护指南》GB/T14079-1993
《信息系统安全等级保护实施指南》
《交通行业信息标准体系》
《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94
《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94
《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94
《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90
《中华人民共和国公安部行业标准》GA27-92
《城市监控报警联网系统技术标准第3部分：
前端信息采集技术要求》（GA/T669.3-2009）
《城市监控报警联网系统技术标准第4部分：
视音频编解码技术要求》（GA/T669.3-2009）
《城市监控报警联网系统技术标准第5部分：
信息传输、交换、控制技术要求》（GA/T669.3-2009）
《城市监控报警联网系统技术标准第7部分：
管理平台技术要求》（GA/T669.3-2009）
《城市监控报警联网系统技术标准第10部分：
无线视音频技术要求》（GA/T669.3-2009）
《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
《民用闭路电视系统工程技术规范》GB502198-94
《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-94
《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90.92
《安全防范系统验收规则》GA308-2001
《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996
第2章系统总体设计
2.1系统框图
2.2系统组成
校车安全管理服务系统由前端车载硬盘录像机、车载专用摄像机、车载7寸LCD显示屏、智能识别终端、报警按钮与状态显示终端及配套的线缆线材等组成；网络传输是利用国内三大运营商移动/联通/电信的无线传输网络，通过车载硬盘录像机内置3G或4G通信模块实现与移动视频监控管理平台通讯，并内置GPS或北斗模块接收定位卫星信号；后端移动视频管理系统由触控操作平台、数字矩阵、流媒体服务器、4K超清地图客户端等构成，利用JSUP统一管理平台对前端车载硬盘录像机设备进行监控和管理，实现远程视频实时预览、远程录像回放、GIS地图定位、轨迹回放等功能。
1）车载前端子系统
负责完成校车车内外环境画面的采集、编码、存储与上传的功能，主要由车载硬盘录像机、车载专用摄像机、车载7寸LCD显示屏、智能识别终端、报警按钮与状态显示终端及配套的线缆线材相关设备和配件构成。
实现对校车前方环境、驾驶员与上客门区域、车厢内部环境、下客门与后车厢区域、车后方环境等进行视频监控和录像存储，利用车载硬盘录像机输出的一路视频信号在车载LCD屏上实时显示下客门画面或四、九分割画面，可实时查看车内部环境。
通过车载外置语音对讲盒可以实现中心监管人员与校车驾驶员之间语音通话功能。
2）网络传输子系统
利用国内三大运营商3G/4G无线通讯网络，实现视频数据、录像数据、图片数据、定位信息数据及其他相关数据的传输。
其中车载硬盘录像机根据实际项目情况，能够内置WCDMA、CDMA2000、TD-SCMDA、TD-LTE、FDD-LTE等3G/4G制式通信模块，利用公网或者VPN方式注册到三大运营商网络，并可选配WiFi无线通讯模块。
同时，车载硬盘录像机内置高精度卫星定位模块，能够把车辆有效的定位信息上传至中心平台。
3）后端管理子系统
负责实现对部署的公司组织架构、用户角色、用户信息、车辆信息、设备信息及状态进行管理。
JSUP统一管理平台由平台软件模块搭载的服务器组成，包括：
触控操作平台、数字矩阵、流媒体服务器、4K超清地图客户端等。
主要实现设备的接入，远程实时查看校车内外环境，获取车载硬盘录像机历史录像及回放，在GIS地图上实时定位车辆位置，提供车辆历史运行轨迹回放，查询车载硬盘录像机网络状态、摄像头工作状态、录像状态、硬盘状态等设备状态，查看设备在线时长、流量统计等功能。
第3章校车安全管理综合服务平台系统设计
3.1平台概述
校车安全管理综合平台是一个基于服务器、操作系统、依托于数据库、架构于网络的服务系统，是支撑起车载视频监控系统产品的中央管理平台，能够实现设备接入与用户服务的综合软硬件体系。
该平台利用统一的数据库、软件及服务，接入分散的设备并建立用户、业务接口，以完成分散设备的统一管理并提供用户业务需要的服务。
3.2中心平台架构设计
平台技术架构设计，从根本上决定了系统所能提供的业务服务的规模和水平。
校车安全管理综合平台基于现有先进技术、构建大型应用系统的J2EE技术框架，采用易于业务整合的SOA面向服务的架构，通过将前台展示、中间业务层和后端数据存储相分离的架构思想，来支持中心平台的多层架构设计，并可以满足跨硬件平台、跨操作系统的要求。
平台运用数据处理、中间件、构架和构件、工作流、XML及Web等主流先进技术，采用模块化、框架化的设计思想进行设计开发，从而大大增强了系统的灵活性和可重用性，方便各应用系统间的集成，同时，先进的技术架构带来系统良好的健壮性、扩展性及安全性，保证系统具备支撑海量接入和大并发量访问的能力。
3.2.1平台层次结构
平台采用松耦合分层设计，各层之间以接口通信，方便系统扩展与维护，并对第三方业务平台开放丰富的对接接口。
平台逻辑架构视图如下图所示：
图25平台逻辑架构视图
3.2.2平台服务设计
Ø中心管理服务（WEB）
基于J2EE体系和WEB标准，是整个系统的核心组件，负责组织机构资源、终端设备资源、平台服务器资源等各种资源的管理、配置、认证；对各种资源提供统一的分级配置管理及查询。
Ø数据库服务（DB）
数据库服务（属第三方服务）存储平台中所有需要记录的数据信息，是平台不可或缺的服务。
数据库服务对系统内容所有需要维护和使用的数据进行存储管理，提供数据的关联、查询、修改和删除，支持数据定期备份，支持基于数据库备份的数据异常恢复功能，支持大数据量存储，针对大数据量采用优化后的存储和查询策略。
Ø设备注册服务（PPVS）
车载终端设备采用主动注册协议向该服务注册上线，由该服务负责与终端设备的直接通信，包括注册、心跳、远程配置、取流命令、回放命令等信令交互。
Ø流媒体服务（RMS）
流媒体服务支持分布式部署，提供视频流转发、第三方设备取流接入服务等功能。
流媒体服务支持标准的RTSP视频传输协议，可将一路视频流分发成多路，减少设备连接数取流的压力。
Ø报警服务（ALARM）
报警服务接受来自设备端的报警消息，同时接受客户端或者其他服务器的报警订阅及处理报警联动。
3.2.3平台功能设计
平台功能应用分为监控中心、查询中心、配置中心，按照下图结构组织。
图26平台功能架构图
3.2.3.1监控中心
1.视频应用功能，主要实现实时预览、零通道预览、轮巡预览、录像回放等视频应用功能。
Ø实时预览：
支持1、4、9、25画面多种规格画面的组合显示方式；支持自适应显示、4：
3显示两种图像显示模式；支持监控画面中屏显示和全屏显示两种显示风格；支持视频通道的音频同步监听功能。
Ø零通道预览：
将多路（一般是4路）通道图像拼接为单路通道图像进行网传，称为零通道，相比打开多路图像监控，零通道实现了在单个画面看到多个监控点的同步画面，节省了网络流量。
Ø轮巡预览，监控点分组在一个预览窗口内按照设定的时间间隔进行图像轮巡显示，默认轮询时间间隔为15秒；分组轮巡时支持手动暂停及手动翻页功能；
Ø录像回放，选择所要回放的通道、日期和时间段、录像类型条件，检索相应录像，检索到相应录像片段后，可进行录像的常规播放；只支持单通道回放；搜索时间跨度为1天以内；录像类型支持定时录像、报警触发录像，以文件列表形式呈现搜索结果；支持暂停、拖动播放、快放（2、4、8倍数）、慢放（1/2、1/4、1/8倍数）、单帧播放。
支持对录像的剪辑、抓图、下载功能。
2.音频应用功能，主要实现语音对讲、语音监听、语音广播等音频应用功能。
Ø语音对讲，支持客户端用户与前端监控设备的对讲功能，可以对单个设备启动对讲功能，B/S客户端和C/S客户端都支持客户端与设备一对一对讲。
Ø语音监听，设备的监控通道安装了拾音器时，用户在监控中心单独监听某路拾音器语音而不用打开视频图像，可节省无线网络流量。
3.地图应用功能：
主要实现实时定位、轨迹回放、超速告警、进出电子围栏告警、偏离线路告警等卫星定位信息应用。
Ø实时定位，在电子地图上以箭头图标形式显示校车辆的实时位置，并用不同的图标颜色标识终端所处状态（行驶、停止、报警中）。
在终端图标上可操作查看实时视频、下发消息、车辆跟踪（即让车辆始终处于地图中间位置）。
Ø轨迹回放：
移动终端实时上传的卫星定位信息保存在中心服务器上，可在平台上对选定的设备查询历史轨迹并回放，支持快放、慢放、暂停；支持一次性显示时间段内所有轨迹点。
图33轨迹回放界面
Ø超速告警，当车辆行驶过程中超过限定速度时，会把超速信息上报至中心平台，在告警信息栏进行提示。
图34超速报警提示界面
1.监控看板功能
包括在线率统计看板查看车载设备在线率；
今日违章统计看板查看超速、低速、出围栏、围栏内超速违章等情况；
今日故障统计看板等查看硬盘损坏、视频丢失、未录像故障等情况。
汇总成统一、规整的图表。
图35监控看板界面
2.统计报表功能
违规报表针对超速、低速、围栏统计、偏航等形成报表。
运营报表包括里程统计、消息统计、设备流量统计、用户流量统计。
告警报表统计设备的视频丢失、移动侦测、外部报警等告警信息。
3.日志查询功能
可以查询设备日志、用户操作日志等。
4.系统状态功能
查询设备状态，包括设备名称、设备ID、所属组织、网络状态、定位数据状态、硬盘状态、录像状态、视频信号状态。
3.2.3.2配置中心
1.组织资源
可以按照省级平台、市州平台、县市平台等三级组织架构对校车设备进行管理，同时对相应服务器进行管理。
2.用户管理
对监管人员、操作人员等角色和权限管理，对各种类型用户进行配置和管理。
3.升级管理
对升级包进行版本管理，支持多选设备进行升级，同时可查看到设备的型号、固件版本、最后升级时间、升级状态等信息。
3.3中心平台架设环境设计
校车安全管理综合平台架设在完整的服务器体系之上，并通过其操作系统、应用程序等组成的软件架构体系与直接面向用户的浏览器、客户端实现人机交互。
就平台需要实现的不同的业务功能、需要承受的数据以及通信的负荷，服务器体系以及软件体系架构会有所不同。
完整的综合管控平台，需要依托于高速、稳定的网络环境，才能够实现高效、安全、便捷的运行。
3.3.1通用硬件要求
硬件服务器承担了平台软件的架设、数据的存储等重要任务，因此要求服务器高效、稳定，具有能够承担高吞吐率的大容量硬盘作为存储单元，具备高速处理器，实现平台内外数据的高效、高速、稳定地传输与处理。
3.4二次开发及对接
支持用户二次开发及用户平台对接，定义如下：
二次开发：
用户基于提供的协议、SDK开发新的视频监控平台，用户平台无需依赖平台的运行；
平台对接：
用户平台调用的对外接口及SDK，从平台获取数据，用户平台需要依赖平台的运行；
⏹多层次二次开发及对接
从协议层到应用层，平台提供多层次的开发接口，适应不同应用需求的二次开发及对接。
⏹二次开发与对接方式汇总
实现功能
接口类型
下载资源
下载的设备资源列表
HTTP
视频窗口URL
通过调用该URL弹出一个实时视频窗口
HTTP
控件
实时视频、录像回放、控制、配置等丰富功能，可嵌入第三方平台web客户端或CS客户端
OCX
SDK
实时视频、录像回放、控制、配置等丰富功能，且能获取到视频数据，适合第三方平台做后台数据处理开发
DLL
3.5平台特点总结
3.5.1基于SOA的开放架构
平台基于最先进的构建大型应用系统的J2EE技术框架，采用易于业务整合的SOA面向服务的架构，通过将前台展示、中间业务层和后端数据存储相分离的架构思想，来支持中心平台的多层架构设计，并可以满足跨硬件平台、跨操作系统的要求。
平台运用数据处理、中间件、构架和构件、工作流、XML及WebService等主流先进技术，采用模块化、框架化的设计思想进行设计开发，从而大大增强了系统的灵活性和可重用性，方便各应用系统间的集成，同时，先进的技术架构带来系统良好的健壮性、扩展性及安全性，保证系统具备支撑海量接入和大并发量访问的能力。
3.5.2强大的兼容性
平台具备强大的软件环境适应能力，支持主流操作系统、Web中间件、数据库产品以及其他第三方标准中间件产品的开发和运行环境。
平台具备强大的硬件兼容性和开放性，引入视频接入网关产品，兼容国际、行业标准和主流厂商的SDK的编解码设备的兼容性接入，同时提供插件化管理方式，采用不同的接入模块兼容不同厂家设备，相互独立、互不影响；引入联网网关产品，实现平台之间的级联与互联，并且兼容第三方国标平台与非国标平台的接入；平台提供开放的第三方系统对接方案，提供相应的对接开发包，提供Webservice接口。
3.5.3电信级稳定性
平台主要服务器支持双机热备，大容量业务访问时可支持集群部署；存储服务器支持N+1备份；流媒体服务器支持负载均衡。
一系列的可靠性设计，确保系统平台的可靠性与稳定性，有效的保证了用户业务的连续性。
平台采用统一的设备接入服务模块进行设备接入，使得设备SDK和应用服务层完全隔离，因为设备厂商的SDK稳定性是无法保证的，而SDK的不稳定性往往对平台的稳定运行造成致命的影响。
我们通过设备接入服务模块进行设备接入，使得设备SDK和应用服务层完全隔离，SDK的不稳定性不会对系统造成影响，从而充分保证系统的可靠性与稳定性。
平台通过联网网关实现可屏蔽伴随国标GB/T28181-2011联网标准的进一步细化，而造成对平台内部各模块的改动或定制业务的不可用。
国标的一系列细化工作，仅需在联网网关上进行更改，可有效的保护用户原有的业务应用。
3.5.4卓越的可扩展性
平台具备卓越的可扩展性，各服务模块采用模块化部署，可以根据业务发展要求进行灵活扩充，业务应用功能的增加无需改变系统原有架构，充分保证系统的可扩展性。
平台采用微核心＋插件技术，支持从PC、服务器到小型机的迁移，支持操作系统移植，支持服务器CLUSTER技术，可以随着用户系统规模的不断扩大而扩展。
平台基于工作流引擎的开发模式，提供应用快速交付能力，可以根据用户不同阶段的应用需求与特殊使用需求，快速融入新的业务应用功能，而无需更改平台原有架构，能够根据用户个性化的需求而进行快速的业务开发及业务功能调整工作。
平台定义标准接口，支持多层次的集成，数据集成、能力集成与应用集成，将原本独立运行、信息屏蔽的诸多子系统进行横向协同，实现安防子系统集成业务的综合应用。
3.5.5便于部署及维护
平台提供功能完善的视频网管功能，系统管理人员能够实时了解系统中核心设备的运行状况，及时发现设备故障信息，能够提供对系统内设备的自动巡检功能，执行对前端视频图像的质量诊断，使系统维护人员能够快速了解异常情况，及时排除设备故障，有效预防因图像质量问题带来的损失和影响，提高运维效率。
3.5.6良好的用户操作体验
界面友好性：
用户在操作界面时提示友好、易懂，例如控件有新版本发布更新提示用户进行下载安装。
并且更新后保留用户原来配置。
提供丰富的快捷键：
提供云台控制、抓图、紧急录像以及解码上墙等功能的快捷键，同时用户可根据自身使用习惯对快捷键进行自定义配置和修改。
平台易用性：
平台遵循易用原则，实现配置便捷化。
系统配置时提供合理的默认值，用户在执行配置操作时尽可能根据默认选项，无需完全由用户点选、勾选实现。
支持批量配置：
支持告警联动批量配置、监控点批量导入导出功能、用户信息批量导入导出功能，并提供模板下载。
第四章主要设备及参数
4.14K地图客户端
（一）产品简介
4K地图客户端专门为分布式的联网监控设计的一款软硬件一体化产品，采用在线与脱机相结合的高清度地图，当某个区域的地图在在线状态下某个级别的地图查看过后就会自动下载，最大可到32级。
硬件采用HDMI+DP双口输出4K的分辨率，通过HDMI接到小屏可以方便的操作，并能通过DP接口直接投射到多屏拼接屏上，在地图上可以在每个下属单位的位置上显示视频，一个下属单位可以单画面显示一个视频，也可以两画面同时显示两个视频，四画面同时显示四个视频，并且支持可缩放GIS地图直接进入更精准的平面地图，在平面地图上不仅可以显示视频，还可以标注报警点信息，但对应的报警点报警后，对应报警点闪烁，并伴有声音提示，同时4K客户端也可以直接回放4K电影及显示PPT等内容，监控、办公两不误。
产品功能特性
●4K全国地图
行业首创4K超高分辨率GIS地图显示，达到普通1080P的6.25倍的显示版幅和精准度，让你在一个屏幕上看到六块屏的内容。
对于全联，全省联网类型的项目，可监控的力度也是大了六倍以上。
加上自主研发的配套4K拼接背板，可以将四块以上的普通拼接屏拼接起来，显示真正4K的效果。
这项技术在项目中非常实用，目前在整个行业处于绝对领先水平。
●脱机与在线地图
既具有高达32级的平面地图及地形图，可以缩放到XX及GOOGLE同级别的
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