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武警消防3G车载单兵远程视频监控指挥系统</br>整体解决方案

2012-11-16 15:14:56

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第一章、3G(EVDO,TD,WCDMA)视频系统应用领域

车载视频监控系统:适用于武警消防车、金融运钞车、武警消防车、货运车、长途客车、城管监察车、120急救车、保险公司定损车、其他应急抢险车等;

有线网络无法到达的地方:如电力高压线线路、高速公路、武警侦查临时布防、环境监测、部队野战训练、森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、物流、运输船、长途车、火车、车库、防洪抢险等; 

人员无法接近的场所:易燃易爆等危险场所;烈性疾病传染区、生化武器危险区等

需要经常移动监控地点的情况:路政管理、临时监控、城市道路监控等

第二章、需求分析

  武警消防移动视频指挥系统,根据武警消防系统的实际需求特别研制,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3G(EVDO,TD,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。

  武警消防移动视频指挥系统,可实现对现场情况/救火过程的实时录像,同时采用多种无线传输方式将录像文件保存到中心录像文件数据库,以便后续查询取证。

  车载系统采用方向可控摄像单元,可以环顾车体周围360度现场情况,可选配远距离探照灯,可应对深夜环境下的工作。监控管理中心可连接视频监控管理平台实时调度管理各个车辆,统一指挥。

  由于武警消防系统的工作特点是移动性、突发性、紧急性、危险性。针对此用户特殊的需求,做出以下需求分析:

  (1)现有15辆武警消防车需要安装视频监控点,共安装15个摄象机,实时图像通过3G(EVDO,TD,WCDMA) 网络推至视频代理服务器平台,经由Internet连接代理网关服务器;

  (2)管理监控中心通过Internet可以实时监视前端车载图像,进行远程监控管理,根据不同的用户设定相应的用户权限,控制PTZ云台和镜头变焦;

  (3)3G网络视频服务器,内置硬盘,同时生成2种码流,CIF图像实时显示在中心的管理平台上,同时把D1码流图像直接存在硬盘上,传输线路利用3G(EVDO,TD,WCDMA)无线数据业务网和Internet网络,自动拨号,获得IP地址,和代理网关服务器建立数据传输通道,这样中心管理平台就可以直接调看前端D1满帧录像;

  (4)CIF图像也可以统一存储到武警消防机房的电脑上,进行双重备份,方便录像资料的备份和应急查询

  (5)为更方便领导能够及时掌控事故现场实时情况,系统配备X台酷派728手机用户,随时随地浏览前端巡逻车视频图像。通过手机也可以转动云台和镜头变焦

  (6)3G视频服务器可以加配GPS模块,这样管理者在中心可以实时看到车辆周围的视频的同时,准确了解车辆的位置和运动轨迹。

3章 系统设计依据

我们主要依据如下的规范和标准设计本解决方案:

《安全防范工程的程序与要求(GA/T75)》

《安全防范系统通用图形符号(GA1T77)》

《民用闭路电视监控系统工程技术规范(GB50198)》

《民用建筑电气设计规范(JGJ/T16)》

《智能建筑设计标准(DBJ08-47)》

《安全防范工程费用概算编制方法(GA/T70)》

《防盗报警中心控制台(GB/T16572)》

《防盗报警控制器通用技术条件(GB/T16572)》

《入侵探测企通用技术GB10408.1》

《数字通信接口标准(G.703)》

《国际图像音视频编码标准(ISO 11172)》

《报警图像信号传输装置(GB/T16677)》

《安全防范系统验收规则GA308-2001》

4系统设计原则

贯彻武警部关于“预防为主”、“人防与科技防相结合”的安全管理方针。

整个视频监控系统设计先进,配置合理,符合标准化、规范化、现代化的要求。

系统设计和设备选型,充分考虑系统的可靠性、实用性、先进性和经济性。

分布式监控,集中式管理,智能化设置、人性化操作。

系统中局部故障不影响系统全局的正常工作,系统稳定,易维护。

系统具备很强的扩展能力,为以后的系统更新、升级、扩展,预留了很大的空间。

多种网络接入方式,适合各种网络环境,应用领域广泛。

5系统设计 

5.1、视频流传输示意图

5.2、系统网络结构拓扑图

5.3、系统设计说明

本系统设计是基于3G(EVDO,TD,WCDMA)无线传输的视频监控系统,将视频服务器和摄像机安装在 消防车上,利用3G(EVDO,TD,WCDMA)传输视频信号,无需铺设网线,极大地降低建设成本,同时可以轻松实现随时随地的远程视频监控,视频资料可以随时进行录像,方便检索查阅。系统的设计充分考虑了系统扩展性,系统扩展时只需添加视频服务器和摄像机等前端设备,既不影响系统的正常运行,又能实现系统的方便扩展。相比传统视频监控具有不可替代的优势。

   整个系统分为前端子系统和监控中心两部分:

1、前端子系统

   前端视频采集系统由3G(EVDO,TD,WCDMA)流媒体网络视频服务器、摄像机(云台及解码器)等组成。其中3G(EVDO,TD,WCDMA)流媒体网络视频服务器作为核心设备,负责将摄像机采集的各监控点视频图像并经过压缩编码后通过3G(EVDO,TD,WCDMA)上传到监控中心,实现视频的远程观看。同时可以根据监控中心的操作发出的命令来控制视频切换、镜头变焦、近景/远景、光圈调节等以及控制云台上下、左右和自动巡视等动作。具体设计为:

(1)武警消防车采用3G流媒体网络视频服务器和摄像机,完成对所有监控站点的布设;

(2)视频服务器和摄像机的电源由汽车来提供,只需配置一个逆变电源就可以完全满足要求

(3)视频服务器和镜头之间通过屏蔽同轴电缆线连接。视频服务器通过RS485串口控制云台解码器,控制线建议采用屏蔽双芯线;

(4)视频服务器有单卡、双卡、三卡、四卡的区别,多卡设备能更好的满足了客户对图像流畅性的要求。

(5)无线视频服务器自动拨号无线上网,获取一个动态公网IP地址。拨号成功之后,通过3G(EVDO,TD,WCDMA) 无线通道,把通过编码后的图像信息流,主动发送到3G(EVDO,TD,WCDMA)网关程序中。

(6)3G(EVDO,TD,WCDMA)网关程序的安装位置必须有固定的公网IP地址,或在有固定公网IP地址的局域网中,在公网路由器上做端口映射也可,默认映射端口:UDP 5000;TCP 8212;端口可由用户自行更改!

(7)用户通过监视器软件,连接到3G(EVDO,TD,WCDMA)网关程序中,获取视频或控制摄像机。

2、监控中心(如下图所示:)

在监控中心机房,配置1台服务器分别作为中心服务器(无线视频网关)、存储服务器、以及监控主机,实现对各监控点视频的管理、存储和视频浏览,以及对前端摄像机的控制。 

(1)中心服务器上安装“服务器管理平台软件”,负责对整个系统的管理;

(2)存储服务器安装“存储服务器”软件,负责各监控点视频资料的图像。所需硬盘空间大小由录像视频数目、录像时间长短、录像保存周期,图像质量、帧率以及画面复杂度等决定。通常1路运动画面1小时的录像文件大小在70M左右,静止图像约20M左右,典型值约50M。例如:50路视频录像3天,每天录像24小时,所需磁盘空间:50M/H×24H×3天×50路≈200G;

(3)监控主机安装“客户端”软件,实现对各监控点的视频浏览和摄像机姿态调整等功能;

(4)监控中心安装大屏液晶电视,将前端视频图像显示出来;

(5)手机用户可以直接登陆中心服务器观看前端视频。用户在外出或者出差的时候直接可以利用PDA手机实时观看视频。

 (6)前端警用车内安装小型液晶显示屏,用于武警在车厢内可以观察到外面的情况,达到及时反应情况的目的.同时车内配备控制键盘,武警可以在车内直接控制摄像机,进行转动镜头或变焦。

6章 系统功能

6.1远程图像传输

  系统采用3G(EVDO,TD,WCDMA)无线传输,根据设备的不同可使用一张或者二张3G(EVDO,TD,WCDMA)卡传输视频。用户可以使用PDA手机观看前端视频。监控中心安装视频监控服务器,局域网中的授权用户可通过IE浏览器监控远程现场。不同的监控用户可根据自己的监控需求灵活切换到任意一个监控现场,可多人同时观看一个现场,也可以不同用户选择任意现场监控。

6.2远程设备监控

  监控用户可分配给不同的控制权限。控制权限高的用户可优先对设备进行控制,如控制云台转动选择监视区域对象;调节摄像机镜头改变监视范围和观察效果;还可以对指定的其他现场设备开关进行控制等。

6.3多画面监视

  系统具有在同一客户终端上同时监视一路、四路、六路、八路、九路、十路、十二路、十六路前端图像的功能,用户点击某一路图像时可放大实时监控。

6.4多画面轮巡

  监控用户可将监控现场在特定的时间间隔内按顺序轮流切换,也可在一个图像框内轮巡显示全部的摄像机画面。画面切换间隔时间可灵活设置,画面间隔时间可调节。

6.5控制优先权机制

  管理机制完善,可以给不同级别的用户分别分配相应的控制权限。

6.6录像与回放

  用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料,可以用软件内置的播放器进行播放。图像播放速度可手动调节。

6.7计划录像

  系统管理员可设定多个时间段对多个监控前端的图像进行录制,图像数据保存在图像监控系统服务器的硬盘上。定时方式可选择单次录像和每天定时录像,各个时段可以单独设置。录像速度可以调节。

6.8报警自动联动录像

  若某一报警探测器布防时选择录像功能,则当该报警探测器有报警发生时,自动进行录像,录像时间用户可以事先设定,录像速度也可以调节。报警自动录像文件保存在图像监控系统服务器的硬盘上。

6.9手动录像

  监控终端用户可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录像控制,图像数据保存在客户端本地的硬盘上。

7.0录像回放

  用户可以按时间、摄像机号、报警事件等条件智能化快速检索回放记录的录像资料,可以用软件内置的播放器进行播放。图像播放速度可手动调节。

7.1录像管理

录像硬盘空间:录像空间管理采用自动循环覆盖的方式。