车载3G远程视频监控解决方案.docx

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车载3G远程视频监控解决方案

联通3G车载远程视频监控

解

决

方

案

中国联合网络通信有限公司青岛市崂山区分公司

2011年7月

1、项目背景

随着计算机技术和网络通信技术的快速发展，数字化技术在安防领域的应用越来越广泛，特别是在国家相关执法部门，网络化的联网监控已经是一个必须的管理及执法手段。

传统的视频监控系统受技术发展的局限，只能进行现场监视，简单的报警信息传输，不能远距离传输视频信号，对于前端具体状况的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低了系统的稳定性和安全性，而对于像交通执行这样具有大量移动车辆及人员在外执行过程中，对执法过程中所面临的不能现场布线，组建临时网络环境来说，无线化、远程、实时的监控则是必然的选择。

如何将远程实时的执行情况，通过网络传输到远端的指挥调度室，同时又可以达到将实时画面进行存储，方便在需要的时候进行调取查阅。

根据执法局及应用的特点，提供高效可行的网络视频服务器系统解决方案，充分采用最新的计算机、通讯、视频处理等方面的技术，通过宽带网络或无线网络实现远程实时图像传输及情况处理。

执法局远程视频管理指挥系统，是根据执法局实际需求特别研制应对解决方案，完全适用于突发性事件或其它特殊情况的现场处理和控制。

现场实时情况需要实时而迅速地传回指挥中心，而事发地点又通常具有不确定性，移动视频系统发挥出强劲的技术优势和灵活反应能力，通过WCDMA无线视频技术将现场情况及时传回指挥中心，便于远程指挥和调度，降低危险性，极大地缩短反应时间、增强战斗力。

2、项目需求

2.1、信息采集功能：

前段监控系统应能够采集视频信息，并按照传输信息格式要求进行编码和打包处理，使之能够成为传输的数据包。

2.2、权限管理功能：

为保证各层领导的查看，应对系统用户进行分类，并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略，实现对用户访问的控制。

2.3、信息储存和备份功能：

前端监控设备、各级监控中心，均应对报警、视频、系统日志等信息予以储存。

2.4、系统控制功能：

依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备，实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和监控。

2.5、首先，针对执法局的工作特性，特点是移动性、突发性、紧急性、危险性。

如何提高执行人员的工作效率，同时提高增强安全防范措施？

让指挥中心实时了解前沿现场发生的情况？

让监管部门足不出户也能了解到辖区内的运营状态。

2.6、其次，在执行任务时，现场的图像画面要实时回传到指挥中心，便于领导指挥和调度；除此，还可以监看我们干警的执法画面，力争做到文明执法，给老百姓留下好的印象，同时也方便事后图像取证提供了依据，避免某些非法分子的诬告。

2.7、最后，可以做临时布控监视点，节约警力，避免分散，从而集中性地给予非法份子一种强有力的威慑力。

3、系统平台介绍

3.1、平台设计原则

Ø采取先进的技术，且符合国际潮流

该设备采纳先进的嵌入式操作系统，设备体积小，视频处置速度快，稳固性高，合适在无人值守的环境中使用。

通过网络，可以远程对系统软件升级。

该设备有主动恢复功能,，当前端产生掉电后，可主动启动，无需人工保护。

Ø网络化、数字化、低成本

系统采用TCP/IP协议，内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上，不需要铺设视频线缆，实现计算机网和视频网合二为一，节俭了铺设长距离线缆的成本。

本方案不需要专门的监控设备，使用普通计算机进行监控录像，将监控设备和计算机合二为一，降低设备采购成本。

可任意设置网关，完整支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。

Ø高清晰度图像

图像紧缩采取H.264图像编码尺度，图像清楚度高，在低带宽情况下可实现高质量视频图像传输。

Ø多权限功能

系统监控中心和各分控中心可以对管辖范畴内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可依据职务分配不同的掌握权限。

依据权限的不同，使用者可在服务网站或客户端上行使不同功能。

Ø设备简略，便于施工

通过使用网络摄像机和监控系统软件，极大地简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完整代替了模仿监控系统中的视频矩阵、切换器、画面分割器、字符叠加器等需要配合使用能力实现的功能，不仅减少了调试设备的施工周期，同时较少设备的使用，有效提高整套系统的稳定性和可靠性，减少日后维护设备的难度。

Ø良好的可扩容性

当系统扩容时，在监控中心，管理人员只需要将增添的监控装备参加监控地点组别，这样就完成了全体的系统升级扩容工作。

同时也可以应用此网络进行数据传输及与公司总部联网，并不需要再行搭建盘算机网络。

3.2、设计特点

Ø具备强大的网络接入功能，支持互联网或3G移动网络等方式进行联网，并提供路由穿透等独创功能。

Ø采用先进的H.264视频编解码算法及独创的网络压缩格式，能自动适应带宽并配置资源，互联网带宽资源占用小，2MADSL网络环境即可满足要求。

Ø采用创新的服务器管理及P2P视频流传输方式，用户操作使用简便，无任何使用障碍，做到了能上网就会使用。

Ø提供灵活扩展的服务器转发远程视频查看模式，满足客户多路并发远程视频监控需求。

Ø视频传输延迟极低，正常网络环境下视频传输延迟仅1秒左右。

Ø系统支持多个用户同时访问一个视频监控点，或一个用户同时访问多个视频监控点，各点之间相互独立，互不干扰。

Ø具备远程联网监控的所有功能，包括远程图像实时监看、远程调看录像资料、远程遥控云台镜头、还可通过网络对各网点摄像机的基本参数进行设置。

Ø可对各网点的不同摄像机进行分组管理，支持4重目录树划分，并可根据客户需求增加多级目录树。

Ø提供计划录像、手动录像和报警录像三种录像模式，录像帧速可调节。

 具备异地分布式录像存储功能；

Ø可分配各子账号的管控权限，通过多级权限划分机制使不同账号享有不同操作权限，以区分管理层次，加强管理的安全性；

Ø报警通知功能，主机端报警后可自动将画面上传到设定好的分控端并可自动录像，同时可通过短信或电话通知管理人员。

4、解决方案及实现

4.1、系统组网图

执法局作为监管系统的核心，承担集中监管的功能，对视频信息的获取和管理享有最高权限。

因此实现全网监控视频接收、重要视频储存、监控设备统一管理以及权限统一分配。

从“统一规划、分级管理”的角度出发，采用多级管理IP监控解决方案，按其组织架构以及各级机构对监控业务建设总控制中心、监管点的管理模式。

4.2、方案概述

Ø执法现场前端监控点：

负责前端视频采集传送；

Ø中心管理平台：

实现前端设备和用户管理；

Ø执法大队：

对本大队执法车辆进行集中监管和存储；

Ø执法局：

实现对所属执法大队的执法车辆的集中监控管理和存储；

4.3、系统部署

Ø施工现场前端监控点负责进行视屏图像采集。

Ø中心管理平台：

中心管理平台可以建设在管理中心或采用外部托管方式；由于整个系统采用P2P模式，中心管理平台只负责对设备和用户进行管理，不需要承担类似转发服务器的网络带宽和系统性能压力，10M带宽即可承受3万用户的访问，系统具有良好可扩展性，可实现平滑升级。

极大的降低了使用成本。

Ø执法局管理中心：

由于平台管理的便利性，通过以下简单部署就可实现远程集中监控管理。

部署如下：

Ø视频管理软件：

视频管理软件；

Ø存储设备：

集中存储设备，进行远程数据集中存储。

Ø存储：

基于广域网带宽有限的前提，一般要求监控视频前端存储，关键视频、报警视频本地存储的同时，要求上级备份；根据网络带宽大小可以采用监控点本地存储和集中远程存储。

为保证视频录像的多层备份和实时录像，每个前端摄像机使用本地摄像机TF卡储存，普通的8GTF卡可以录像10——15天，该录像可以进行远程调用查看，当TF卡容量满了之后，录像文件会进行自动覆盖，降低了人工的维护量。

4.4、系统管理

Ø对于用户的分级管理模式，我们为其提供了分级权限管理功能：

系统管理员可以通过管理系统对管理人员进行权限分配，使整个系统的管理更科学化。

Ø远程管理方式：

可通过电脑或手机进行视频查看和管理。

由于平台采用账号管理方式，不需要记住繁琐的类似DDNS之类IP地址，只需通过管理员分配的账号，就可对其建设工地所有设备进行视频查看和管理。

几乎支持所有流行的智能手机系统（windowsmobile,Symbian,Android,iOS）；

Ø录像管理：

可根据设备进行时间段内录像的查询和观看，同时支持多画面录像回放；

Ø设备管理：

实现对所有前端设备的管理，包括设备绑定、操作日志查询、设备状态等。

4.5、系统维护

Ø系统维护：

由于整个系统P2P设计原则，极大降低了系统的运行负荷的同时，大大降低了系统出故障的概率。

Ø设备维护：

设备的维护其实就是网络的维护，由于设备使用的网络就是普通的3G网络，维护工作基本不需要单独的维护人员进行维护。

5、单个执法车辆监控部署

5.1、设计目标

Ø前端视频监控系统由车载高清摄像头和车载无线视频服务器组成。

车载高清摄像头：

是在执法车顶部安装壹台高清一体化车载专用摄像机（集云台、解码器、红外夜视），采用室外全天候球型云台防护罩，具有防震防水功能，同时具备上下左右全方位旋转功能；车载无线视频服务器：

将车载高清摄像头与车载无线视频服务器相连，由无线视频服务器对现场图像进行实时压缩编码，再经WCDMA网络将前端画面实时传至远端监控中心管理平台

Ø监控管理中心需具备公网的访问能力，通过Internet可以实时监视前端监控图像，进行远程监控管理，根据不同的用户设定相应的用户权限，方便控制云台转动；

Ø执法人员可以通过无线耳麦实现与监控中心双向语音对讲功能；

Ø录像资料可以统一集中存储到网络监控中心，方便录像资料的备份和应急查询。

同时也可以直接存储到视频服务器提供的SD卡中。

Ø为了保障录像资料的实时完整性，为后期的取证提供有力的证据，前端均采用SD卡存储录像，杜绝由于网络带宽差或不稳定造成的数据丢包，同时可以通过无线网络远程调用和下载录像资料文件；

Ø监控中心可通过电脑将远程画面直接显示于电视墙上。

5.2、系统实现功能

Ø监控中心可实时查看前方执法车辆执法情况。

Ø监控中心可对执法过程中遇到的应急突发事件进行远程视频监控，及时作出指挥调度。

Ø执法车辆及监控中心可对所有执法情况进行现场录像保存，对必要的事件进行证据保存工作。

Ø监控中心可调看一定时间内执法的视频录像资料。

Ø执法部门可根据事先录好的视频资料进行实时视频画面进行证据调取。

Ø监控中心可远程无线控制前端摄像机的旋转、变倍、聚焦等功能。

单个系统组网图：

5.3具体实施

1.前端：

车载视频监控由视频服务器（dvs）、3G网卡与车载模拟云台摄像机、小型液晶显示器组成。

模拟云台摄像机：

负责前端视频采集。

视频服务器：

负责模拟云台摄像机的录像存储、信号转发、云台控制及变倍变焦等……

3G网卡：

外置于dvs。

通过dvs编码后的图像通过3G网络进行传输执法局监控中心。

小型液晶显示器：

用于执法人员对现场进行实时监控。

Sd卡：

用于dvs对视频图像进行本地存储，可远程进行调取。

供电：

为保证设备持续正常使用，建议从车辆电瓶直接供电。

设备供电为12V/2A

2.后端：

监控中心由电视墙、录像集中存储服务器、集中监控PC组成。

电视墙：

在监管系统核心实施电视上墙监控，

汉邦视频解码卡：

HB1504DE（型号）

系统要求：

Windows2000/XP/2003中文版

电脑配置需求：

1.电脑主板需要支持PCI—E插槽推荐使用1G以上的内存。

2.不支持Inter15和17系列CPU、不支持IBM工控机。

3.每一路需要视频线一条，一张板卡4路物理通道，如果

4路都需要使用，就需要4条视频线。

板卡说明：

HB1504有4个物理通道，4个物理通道最多支持16路视频。

可以在客户端中对板卡通道按需求进行配置，按照对系统资源的需求，每路

物理通道建议配置4路视频输出。

存储服务器：

可搭建ftp服务器，由设备进行ftp录像文件上传，也可使用监控电脑pc进行本地存储于电脑硬盘。

监控pc：

用于对设备进行操控，云台旋转、变倍变焦、录像调取等……

6、安装支持

为你提供全面的安装技术支持，并有专业人员全程为您协助安装，通过电话，网络远程进行技术培训，包括账号管理、产品功能、客户端功能、安装技巧等。

7、方案优势

我们专注于做网络视频监控，

Ø施工简单、方便，无需布专线；

Ø系统强大，实现了真正的网络视频监控，随时随地进行观看，只要有网络的地方就是“监控室”；

Ø建设成本低，在施工成本、传输成本、设备成本、人工成本、维护成本、技术成本等一系列的建设成本上，完全体现出了我们的优越性；

Ø安全性，在录像储存上，采用多级存储备份，极大防止了数据的丢失；

Ø视频质量，全程实现网络“实时”远程监控，实现了视频画面“零”延时的集中监管；

Ø网络带宽要求低，采用独有的视频压缩技术与算法，实现了低码流高质量画面的网络传输；

Ø管理方便科学，使用账号多级管理模式，更有效的，科学化得把整个系统管理起来；

Ø系统扩容性强，可以随时随地的增加监控点到系统平台里面来，扩容是无需增加其它设备（管理端）；

Ø机动性高，前端监控端，可以随时搬移监控地点，搬移范围广泛，不受任何限制；

Ø对网络的兼容性强，使用独有的路由器穿透功能，保证你在不同网络里面依然能够实现远程实时监控。

8、前端设备简介

监视前端主要由车载云台摄像机、车载无线视频服务器（3G无线视频传输、本地录像存储）等设备组成。

主要完成图像的采集、编码、录像以及远程图像传输工作。

监视前端是远程监控系统的数据采集和控制命令执行部分，是整个系统重要组成部分。

车载无线视频服务器和摄像机之间通过控制信号线、视频信号线连接。

选用的前端设备应该满足下列要求：

技术先进，功能强大，符合国际标准和未来发展方向；设备低功耗，同时运行稳定可靠；设备操作简单、免维护；设备抗恶劣环境（电磁干扰、恶劣气候）等。

8.1、车载无线视频服务器

车载无线视频服务器是监视系统前端的核心设备，它将选中的模拟视频信号编码压缩成所需格式的数字视频流，通过网络接口发送。

无线视频服务器还根据网络接口收到的控制指令，对指定的前端设备进行各种控制。

无线视频服务器将控制指令编码后通过3G网络传送到远端监控电脑中。

网络视频服务器是个内置简单操作系统的嵌入式设备，自成一体，脱离PC单独工作，操作系统的工作模式、指令等都是自定义的，且是具备自主知识产权的机密核心产品。

设备不会受到外部病毒、恶意软件的侵扰和破坏。

系统的安全性自是更上一层楼。

产品特点

Ø低码率H.264编码，图像清晰流畅，节约存储空间。

Ø适用于所有模拟摄像机接入联合工作。

Ø通过3G无线传输，同时在有线环境下，亦支持有线宽带接入网络工作。

Ø采用点对点传输方式，所有视频数据不需要经过服务器转发，直接传送到监控端。

Ø据有专有加密方式，对所采集视频进行加密，保证其他播放器不能播放。

Ø一键恢复出厂设置，系统支持功能升级，使用维护方便。

Ø视频服务器端支持32G存储，可保存20-30天录像文件。

Ø监控端支持录像存储、录像回放、录像下载等功能。

Ø录像存储满后，按时间先后自动覆盖，写入新录像文件。

Ø远程实时监控，实时掌握执法车辆工作状况。

Ø可接收监控端发出的对云台摄像机的任何指令，包括：

镜头放大缩小、旋转等。

8.2、车载云台摄像机（AK-CT88）

摄像机是获取监视现场图像的设备，它以CCD图像传感器为核心部件，外加同步信号产生电路、视频信号处理电路及电源等。

摄像机有黑白和彩色之分，彩色摄像机信息丰富，而黑白摄像机具有高分辨率、低照度等优点，特别是它可以在红外光照下成像，而目前已经有自动转换夜视黑白模式的彩色摄像机，因此本项目所选用的摄像机应该支持彩色（正常）/黑白（夜视）自动转换功能。

摄像机都应该使用防护罩进行保护，达到防水、防尘的目的。

为保证无光及微光情况下工作，系统中摄像机选用红外夜视一体化摄像机，夜间有效红外距离80米左右，视角20度。

产品特点

Ø水平360度连续旋转，垂直180度旋转

Ø采用进口电机驱动，云台运转平稳，低噪音

Ø独立的机械结构，精密传动，超强自锁，耐冲击，画面稳定

Ø快速车辆使用固定孔安装

ØSONY高清一体化摄像机

Ø80米红外夜视

技术指标

Ø供电电压：

DC12V2A

Ø消耗功率：

≤24W

Ø水平转速：

100度/秒，垂直转速：

80度/秒

Ø专用遥控器可控制镜头的光圈、聚集、变倍和云台的上、下、左、右及自动扫描

Ø1/4”SONYCCD

Ø最低照度：

彩色模式0.01LUX,黑白模式0LUX

Ø旋转速度：

水平转速100度/秒；

Ø预置点：

128个；

Ø安装方式：

螺栓

Ø波特率：

可选

Ø控制方式：

遥控、485键盘（可选）