公交行业监控系统方案.docx

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公交行业监控系统方案

XXXXXX公交集团

视频监控系统

解

决

方

案

标准方案部技术支持组

苏州科达科技股份有限公司

2022年4月26日

1.概述

1.1项目背景

随着我国城市经济高速发展，公交监控系统显得越来越重要。

城市交通工具数量急剧膨胀，公共交通状况日益恶通拥堵事件，公交系统有人流量大、流动性高的特点，在这种人流密集、人员复杂、活动物体多的地方，需要一套应急指挥系统来保障其安全、稳定运行。

随着IP智能监控技术的迅速发展，计算机和图像处理技术的革新，先进成熟的IP智能监控系统将成为公交系统监控的主流。

特别是近年来基于3G/4G无线通信技术的迅速发展，无线车载远程视频监控系统以其移动装备监控网络化、数字化以及移动性等特点，集合数字采集、影像压缩、存储、数据处理、报警信号的采集、无线数据远程网络传输等功能，实现车辆、站台、停车场枢纽站等的实时视频监控，以及公交系统语音调度、场站车辆安全管理等应用，实现公交系统真正的信息化，可大大降低公交管理人员的工作强度，提高工作效率。

1.2项目需求

作为城市交通系统的重要组成部分，公交是城市公共交通系统最为重要的组成部分，是城市重要基础设施之一，是重要的公共场所。

XXXXX市公交系统紧密结合自身发展方向，依托最新的网络视频技术，建设一套远程视频监控系统，该系统能够把车辆车内画面实时传输给后方智能公交平台的客户端，通过视频设备和车载GPS系统，企业和政府监管部门就可以对营运公交车辆的运行线路、车速、上下旅客等情况进行24小时不间断的监控和记录，为XXX公交集团的管理工作提供更有效的管理手段，提高管理的效率和质量。

本次项目建设XXX车辆、XX站台、XXX停车场枢纽站，进行实时高清视频监控及录像，实现无人值班时的有效管理，为监控中心安装管理平台，实现多资源的接入管理。

在业务上，实现对于指挥中心调度监控图像，要求实现一键快速调度，而不受到跨域的影响。

2.设计依据、原则及目标

2.1设计依据

本次系统方案设计与建设严格遵循国际、国家和地区的有关标准和规范进行。

建设需依据和参照以下规范和要求进行：

《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB/T28181-2011）

《民用闭路电视监控系统工程技术规范》（GB50198-2011）

《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2011）

《视频安防监控数字录像设备要求》（GB20815-2006）

《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）

《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）

《城市监控报警联网系统系列标准》（GA/T669-2008）

《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

《城市监控报警联网系统通用技术要求》（GA/T792-2008）

《信息安全技术信息系统通用安全技术要求》（GB/T20271-2006）

《工业电视系统工程设计规范》（GB50115-2009）

《城市报警与监控系统建设、管理、应用规范性文件汇编》

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB50312-2007）

《监控中心场地通用规范》（GB2887-2000）

《电子信息系统防雷技术规范》（GB50343—2004）

《雷电电磁脉冲的防护通则》（GB/T19271.1-2003）

《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）

《计算机信息系统防雷保安器》（GA173－2002）

《中华人民共和国交通安全法》

《畅通工程评价指标体系》（2005年）

2.2设计原则

根据项目的要求和国家有关法规的要求，本系统方案设计遵循性能先进、质量可靠、经济实用的原则，且系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力，为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。

1、先进性

采用成熟、主流的技术构建系统，集中管理，充分兼顾需求和技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的系统平台。

2、标准化

网络监控系统就是要在网络系统上实现图像、音频、告警的远程传输与共享，本系统采用的产品均遵循网络协议及传输标准的要求，且满足视频监控ONVIF协议及《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》的新国标标准，以满足监控联网需求。

3、易用性

软件使用界面良好，用户安装客户端控件后就可进行实现监控，完全智能控制，不用单独设置。

系统可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264-High-Profile高效编解码技术，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。

多种图像浏览方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面、二十五画面、三十六画面、六十四画面等多种浏览方式。

4、可靠性与安全性

系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，能够保证全天候长期稳定运行。

在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统设备具备多种安全策略，能够有效避免缓冲区溢出导致的攻击，从而保证系统的运行安全。

5、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、语音系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

系统平台能够兼容多个厂商的前端设备，并能够对其进行统一的管理及调度。

6、经济性原则

在满足用户需求，保证系统功能完善、先进、可靠的基础上，通过利用分布式网络监控系统的远程控制管理功能，尽量降低系统的成本和运行、维护费用。

7、易维护性原则

系统基本上可以处于免维护工作状态，且人工维护可在远程操作。

维护简单，易于管理。

2.3设计目标

分级建立各级管理部门和相关站所视频监控系统，建设视频监控专用的视频传输网络，确保高质量图像传输的畅通，实现系统互联，视频图像可上传下调，达到视频资源共享的目的。

利用流媒体技术，领导机关可以进行远程点播访问需要调看的现场实时图像或录像资料，遇到突发事件或紧急情况时，领导机关可通过远程现场实时图像，分析案情并实施决策与指挥。

系统建成后应具备以下功能：

1.指挥功能：

在指挥中心可以按需调度视频监控系统内所有图像资源及语音，并对其进行指挥；

2.调度功能：

支持通过资源列表调度资源，支持预案调度；

3.资源统一管理：

整合各类图像资源和视音频通信系统，并按等级及权限进行资源显示，实现资源统一调度、管理；

4.录像功能：

支持监控全过程录像，便于后期使用；

5.视频业务融合数据平台：

支持与网络内部以及其它地方系统的治安监控和道路监控资源的融合；在信息化建设整体规划下，监控中心主要实现数据资源的统一管理及应用，如资源的集中共享与调用、集中存储与管理等。

将目前视频监控系统，和视频会议、指挥调度系统融合到统一数据平台上。

按照本项目的层级结构，系统本次建设内容主要包括公交公司中心机房、指挥大厅、车辆、站台、停车场枢纽站等，具体部署方式见下文。

3.系统方案设计

3.1整体方案设计

3.1.1整体方案架构

为了能够及时的对全市各地不同形式的交通状况进行监控、指挥和调度，提高应急指挥处理能力和信息化水平，将全市公交行业视频监控系统分为集团监控中心、各公司监控中心及各个监控区域等三级结构，结构如图下示：

视频监控系统多级结构示意图

1.音视频资源：

包括公交车、站台、停车场枢纽站等场所现场的音视频资源和联动单位的视频资源资源。

2.传输网络：

传输网络可采用公交集团专网、其他专网等IP网络，对于非涉密视频资源也可采用互联网。

3.各级系统：

集团、分公司等多级视频系统根据业务管理均由多个功能单元组成，负责接入和管理监管职责范围内的视频资源，并为本级的系统提供视频资源服务。

各行业中心视频资源管理平台，通过IP网络调用联网系统内下级各管理平台中的任意视频监控资源，对联网系统内的所有监控资源进行统一指挥和管理，拥有最高控制权限和优先级。

3.1.2整体架构说明

本次设计交通运输行业视频监控管理平台分为多个层次，各个层次所具备的功能如下：

视频监控管理平台图

1.在公交集团监控中心搭建视频监控管理平台：

部署视频转发、视频存储、视频控制、视频管理与共享、视频解码等功能单元，实现整个系统的指挥、调度管理工作。

2.在公司各级视频监控中心搭建监控管理平台：

部署视频转发、视频存储、视频控制、视频管理与共享、视频解码等功能单元，实现各级部门日常工作、管理。

3.在公交车内、站台、停车场枢纽站等区域：

部署视频转发、视频存储、视频控制、视频管理与共享、视频解码等功能单元,响应上级视频监控管理平台的调用并传送视频数据。

3.2公交车内监控设计

公交车做为城市公共交通工具，日常运营线路覆盖城区及城郊，相对常规监控，车辆监控多为移动物体，网络设计推荐采用运营商的3G/4G无线网络，满足移动车载监控的网络需求。

3.2.1车载监控组网

公交车监控组网图

科达车载NVR1825网络录像机，一般隐秘地安装在公交车中控台内，通过外接车载高清半球摄像机IPC2111采集音视频信号并压缩为数字流，通过3G/4G无线网络传输到用户监控中心，达到远程监控、应急指挥的目的。

本地录像的码流采用高清1080P/720P格式存储，网传码流考虑到网络传输的能力，可采用CIF/D1/720P格式传输。

公交车监控示意图

每辆车安装一台4G抗震NVR、四个车载摄像头（1080P高清），一个司机报警开关和一个乘客报警开关。

通过4G抗震NVR1825连接摄像头、拾音器、报警器、GPS、对讲设备等设备，采集车内外视频图像、音频信息、报警信息、车辆实时GPS信息等，实现各种信息数据本地存储，语音实时对讲，自动监控报警等功能并通过无线网络将数据上传到监管指挥中心平台处理。

3.2.2车载监控功能

目前，科达4G抗震NVR1825支持通过WCDMA/EVDO/FDD-LTE等3G/4G无线通讯网络，可以将前端视频、音频等信号传至后端监控指挥中心。

1.实现1080p高清视频浏览、高清存储，车载录像能远程查询、下载，录像文件下载速度可配置，支持磁盘异常时自动修复，支持磁盘异常时上报告警。

2.支持用户通过管理平台远程JPEG图片抓拍功能；图片在本地和远程服务器存储。

3.3G/4G无线通讯技术，让监控中心随时掌控每辆公交车的运行情况。

4.支持双向的音频编解码输入和输出，可和后端监控中心进行双向语音对讲。

5.摄像机可内置SD卡（最大128G），实现硬盘和SD卡录像同步存储，车辆事故后，可将硬盘、SD卡内音视频数据完整的播放出来，为事故提供有力线索和证据。

6.通过监控中心管理平台，管理者和监管者可以全方位掌握公交车运行状况，有效排除各种安全隐患。

7.当监控点发生异常时，车载报警联动主要是外接报警设备，即驾驶员在行驶过程中遇紧急情况可向监控中心报警，并可进行双向语音通话。

8.内置GPS可以上报车辆GPS方位，实现跟踪车辆的运动轨迹，可全面了解车辆运动情况。

历史录像回放可以同时显示车辆运营的轨迹。

9.远端无视频调用时，支持线下保活，节省流量，一天流量低至10M，节省资费。

10.4G抗震NVR1825可将音视频输入输出接口和电源插口都采用航空插头设计，确保接口牢固，不会松脱，大幅降低车辆颠簸运行对设备的损坏，确保硬盘的可靠运行，录像资料的完整。

3.3站台监控设计

基于网络化监控模式，通过在各场站、站点配备数字硬盘录像机,在处理本地摄像机音视频信号，报警信号后通过网络上传到管理中心集中管理。

公交站台多处于城区，大部分具备有线网络传输，无有线网络推荐采用4GNVR1825实现本地视频监控资源回传。

3.3.1站台监控组网

公交站台监控组网图

对于部分具备有线网络接入的站台，推荐安装NVR1822用于存储本地半球摄像机高清视频，同时方便后端监控中心的随时调用。

对于部分无有限网络接入的站台，部署4GNVR1825网络录像机安装在公交站牌中，通过外接车载高清半球摄像机IPC2X3X采集音视频信号并压缩为数字流，通过4GNVR利用无线网络传输到用户监控中心，达到远程监控、应急指挥的目的。

本地录像的码流采用高清1080P/720P格式存储，网传码流考虑到网络传输的能力，可采用CIF/D1/720P格式传输。

公交站台监控示意图

公交站点监控路数相对较少，一般只需要两路监控，将网络硬盘录像机NVR部署与站牌内，通过3G/4G网络或有线网络将音视频信息传输到中心存储平台。

此方案有施工简单，性价比高的优点。

3.3.2站台监控功能

系统实现的功能如下：

1.通过网络能让多人对分布在各地的多个分点进行网络视频监控、录像。

2.在监控中心，能将所有的视频信号，通过显示设备自由地切换显示。

3.集中处理音视频监控图像，并与公交调度业务紧密结合实施实时查询，实时调度。

4.具有良好的扩展性，能方便地增加监控点及报警等功能。

5.系统将视频监控和报警系统结合，实现系统内报警与视频监控系统的联动，提高公交系统的安防水平和快速反应能力。

通过对公交台的监控，实现公交系统监控全覆盖。

提供车辆夜间安全管理，对各站点实时人员流动情况、乘车上下车状况、车辆出站入站情况进行监控，以防范安全隐患，同时与调度管理系统联动实现车辆及时调度。

3.4停车场枢纽站监控设计

3.4.1停车场枢纽站监控组网

停车场枢纽站监控组网图

停车场枢纽站每天都有会大量人员、车辆进出，可将人员、车辆实行分开管理，对停车场内各车道、安全线、办公区及周界部署各类监控设备，有效保障停车场枢纽站的日常秩序。

传输网络利用办公区网络做接入，实现集团、公司对停车场枢纽站视频管理。

3.4.2停车场枢纽站监控组网说明

A、出入口设计

在重要人员出入口、及交通要道采用高清1080P网络摄像机。

通过1080P高清的画质可以将出入口所有出入的人员清晰完整地记录下来，保证在突发情况发生时系统可以在时候查询到相关的证据。

其次，考虑到每天进出停车场枢纽站的车辆数量众多，如何通过科技手段更好的管理每天进出的所有车辆，成为管理方安全防范所关心的问题之一。

为了营造一个安全、有序的环境，在出入口安装科达出入口智能管理系统，利用网络、通讯技术，进行科学、安全的统一管理。

该系统是利用视频流的车牌自动识别算法，当车辆进入入口时，自动抓拍车辆照片并识别车牌号码，将车牌号码，颜色等车牌特征数据信息记录下来，车辆可无障碍出入，为用户提供了一种崭新的服务模式：

1）每个出入口实时高清视频浏览

2）抓拍车辆图片信息的保存，需叠加经过地点、车牌颜色、类型、车牌号码等车辆基本信息，同时进出的每辆车可以方便的按时间、车牌号码等条件查询

3）过车录像的保存，支持录像查询功能

其他应用功能：

4）道闸联动功能，识别为固定车牌后可自动进行道闸控制

5）车辆布控管理，丰富的车辆权限角色，能够适应各种需求

6）车辆统计功能，可定期对于出入口进行分别统计查询

7）设备能够长期安全、稳定、可靠的运行

出入口监控

整个系统分为前端业务系统和终端业务系统，可以实现车牌自动识别。

可对所有出入的机动车辆进行图像捕获，支持地感线圈检测及视频检测等多种检测方式。

还支持多种检测方式间的备份，当出现故障时，系统可自动转换为视频检测模式，大大地降低了漏拍的几率；同时，在高分辨率的基础上，辅以照明、控制技术，确保在各种时段及各种天气下均能获得晰驾驶人脸像信息。

抓拍车辆信息的同时也记录当前车辆实际驾驶人，方便管理人员进行验证。

对于公安机关调查的嫌疑车辆、违法车辆、涉案车辆可设置为黑名单，进行布控。

当前端卡口采集车辆信息与黑名单数据库中的布控车辆信息匹配时，在系统界面上进行提示，或使用声光报警。

最后，系统还可以支持白名单车辆设置，可实现当此类车辆进出时，联动到道闸开启，无需人工方式控制，车辆通行后，道闸自动下落，保证在车辆通行压力比较大的上下班高峰期间，固定车辆的快速通行和车主的良好驾车体验。

B、围墙周界监控

停车场枢纽站相对占地面积较大，并伴有较长的周界围墙，对防范外来人员入侵盗窃、打架斗殴、扰乱正常秩序等行为起到至关重要的震慑及监管作用。

当前国内普遍采用实体防护（红外或激光对射探测器、振动电缆、泄漏电缆、感应电缆）报警。

红外对射探测器是目前广泛使用的一种周界报警产品，缺陷是雾天时会全部失效，所以在多雾地区推荐激光对射探测器。

有时还会出现误报，如树枝的摇摆、鸟类飞过红外对射区域都会引起报警。

而通过采用科达专业的摄像机是对周界实体防护产品的一种补充，针对围墙，本方案建议在围墙周界部署红外防水高清网络枪型摄像机IPC2252，在夜间自动开启红外补光，在红外补光范围内仍然可以保持图像效果清晰，并可以和围墙的红外对射报警装置实现融合，在触发红外的同时实现摄像机的告警录像，并及时向监控中心发出告警，如告警画面上墙、声光报警等。

在周界围墙每隔50米长度范围内安装一个1080P红外高清网络枪机，对围墙周界进行无盲区覆盖监控，同时加红外对射报警器，将报警信号与高清摄像机实时视频进行联动，当报警触发时在系统监控中心电视墙上弹出事发点一处或多处实时视频，从而为周界入侵提供事前预警。

将报警信号直接接入摄像机I/O接口，可减少系统线材和报警设备的投入，节省浩大的施工量，同时也保障了报警信息联动的及时性。

IPC2252高清网络摄像机在夜间能够自动感应开启红外灯，最远可以达到50米的红外照射距离，并且具有IP66的高等级防水设计，确保在各种恶劣的外部环境下能够正常高效工作。

C、停车场区域

针对停车场枢纽站的停车区域，可以在楼宇制高点部署红外球型摄像机，采用200万像素的高清机芯，20倍光学变焦，具有360度旋转、256个预置位、IP66防水设计，可全天候对停车区域进行拉近拉远、多角度全方位实时浏览，使整个站前广场尽收眼底，同时对于停车场区视野范围较大时，推荐采用科达双4K全景拼接方案设计。

双4K全景拼接

对于一些环境较为复杂，并且为事故易发区域，还可采用科达视频智能拼接技术，采用智能拼接软件拼接出整个全景图并投放在电视墙上进行显示，方便直观的了解整个车站广场的状况；并且结合智能警戒线、智能警戒区等多种智能手段来确保这些高危区域的安全。

在这些区域可以部署2台4K分辨率的网络摄像机IPC185采集原始图像，再通过图像智能拼接软件进行拼接。

本系统从前端到后端所采用的IPC、NVR、解码器等设备均采用数字化、网络化高清设备，分辨率达4K高清，满足本项目的4K高清部署需求。

4K分辨率是1080P的4倍，相同清晰度的情况下，可以看到更多的内容。

1个4K摄像机可以代替多个1080P摄像机使用，可有效的节省用户投资，同时，科达4K摄像机创新性的将1路4K视频切分为4路1080P，相当于4个1080P摄像机接入现有系统，充分利用现有1080P高清监控系统，即可享受4K带来的超清极致体验。

双4K全景拼接效果图

通过2台4K摄像机分别切分成4路1080P视频，并拼接后在2*4的大屏上显示的效果。

可以看出，整个视频浑然天成，看不出任何拼接的痕迹，整个画面一览无余，即兼顾了全景，也看清了细节。

3.5监控中心设计

3.5.1系统组网图

XXXX视频监控系统组网图

3.5.2系统组网说明

如上图所示，本系统在站所监控中心配置网络录像单元及其解码显示单元，并在集团（公司）及其上级领导办公室配置远程访问客户端；在各个重要场所部署相应的高清网络摄像机及配套告警单元，前端高清网络摄像机通过站所内部局域网接入网络录像单元，构成一个高清化、网络化、智能化的监控系统。

集团、分公司监控中心网络录像单元负责前端高清网络摄像机的接入转发管理，通过配置硬盘实现录像存储功能，同时提供本地化的高清显示。

高清解码器可将前端高清网络摄像机的图像实时解码至大屏进行显示。

同时通过网络键盘可以对解码图像进行实时调度切换控制，方便操作。

各重要场所按功能及应用配置相应的高清网络摄像机，高清网络摄像机负责高清图像的采集编码，传输至网络录像机进行转发显示及存储，同时按应用需要可配置带音频及告警输入的摄像机，通过对音频信号及告警信号的采集编码，实现监控现场与监控中心或远程客户端的双向语音对讲功能及其告警联动功能。

3.6存储设计

数据的存储对监控来说是非常重要的，特别是事后取证，对录像进行调览等操作决定着应对突发事件的处理效率。

针对本方案，采用分布式前端NVR存储和监控平台集中式IP-SAN备份存储，并可利用NVR采用前端网络摄像机的TF卡存储设备，实现ANR存储，确保了系统的稳定性、可靠性。

针对本方案的存储特点作如下介绍：

Ø在集团（公司）监控中心和车站（港口、机场）监控中心分别部署存储系统，互为备份，实现分布式、集中存储；

Ø采用基于iSCSI技术的IPSAN（StorageAreaNetwork）解决方案；

Ø采用RAID5等存储技术，提高数据存储的安全性、可靠性；

Ø基于IP网络进行存储，实现随时随地调看存储资料。

Ø采用ANR技术，保证录像数据、告警数据、抓拍数据的完整性。

存储空间计算方法如下：

录像容量（MB）=前端监控点数×录像天数×24×60×60×录像码率（Mbps）/8

例如：

1路1080P的图像4Mbps码流实时存储1天：

4Mbps×3600秒×24小时/8bit=43200MB=43.2GB

分布式存储说明：

单台网络录像机NVR最大接入16路1080P监控前端，具备8个硬盘盘位，满配3TB硬盘，去除格式化损失10%，单台网络录像机NVR的有效存储空间为：

3TB×8×（1-10%）=21.6TB

本项目监控中心的分布式本地存储容量计算：

每路1080P的码率为4Mbit/s

视频码率

每天24小时存储容量（GB）

天数

路数

所需的容量（TB）

4Mbps

43.2

7

16

4.8

根据上述计算结果，单台网络录像机NVR能够满足所有接入前端的7天滚动存储，考虑投入成本，当接入前端少于16路时，可相应减少部分硬盘，提高经济实用性。

NVR硬盘数量计算表：

楼名

前端数量

NVR数量

硬盘数量

合计

IP-SAN集中式存储说明：

单台磁盘阵列具备16个4TB容量的硬盘，其中1块硬盘作为RAID5的校验盘，另1块硬盘作为热备，去除格式化损失10%，单台磁盘阵列的有效存储空间为：

4TB×（16-1-1）×（1-10%）=50.4TB

本项目校级管理中心的集中存储容量计算：

每路1080P的码率为4Mbit/s

视频码率

每天24小时存储容量（GB）

天数

路数

所需的容量（TB）

4Mbps

43.2

30

620

784.7

根据上述计算结果，本次需配置784.7TB/50.4TB≈16台磁盘阵列，并预留了一定的空间作为冗余。

本次方案的具体存储特点如下：

在监控中心以NVR为单位部署存储系统，实现集中存储；

基于IP网络进行存储，实现随时随地调看存储资料。

采用ANR技术，保证录像数据、告警数据、抓拍数据的完整性。

存储空间的计算方法如下：

录像容量（MB）=前端监控点数×录像天数×24×60×60×录像码率（Mbps）/8

例如：

1路4M码流实时存储1天：

4M×3600秒×24小时/8bit=53200M=43.2G

采用相同规格容量的SATA硬盘，NVR1821-32HD最多支持8块4T容量的SATA硬盘，去除格式化损耗10%，最后有效容量为=4T*8*（1-10%）=28.8T