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一、系統概述
交通事故的頻繁發生，客運安全隱患再次敲響人們的警鐘，一時交通安全監管成為普遍關注的熱門話題。同時，交通運輸部門的安全監管備受壓力和質疑，為了改進客運安全管理，交通運輸部要求各地進一步加強對道路運輸車輛的動態監管和安防整改。針對臥鋪客車，具體提出：強制安裝車載視頻裝置，由企業隨時監控車廂內情況，制訂并嚴格執行營運車輛動態監控制度，對拒不接受監管、故意破壞或關停車載終端的企業和駕駛員，要嚴厲處罰。
在普遍關注事故，積極探尋事故頻發的深層次原因的同時，交通部門也對客運安全監控提出更高更苛刻的要求。嚴格執行營運車輛動態監控制度，實時監控車輛運營的情況成為保障交通安全生產的剛性需求。滿足實時的全方位監控只有3G無線視頻監控才能滿足達到，3G無線視頻監控及其應用無疑成為整個車載監控系統和客運整改的主角。
公交作為主要公共交通工具，運行的安全性是非常重要的，如沒有一套切實可行的安全防范系統作為保障手段，一旦發生異常情況，其后果是非常嚴重的，尤其對于反恐防暴的防范顯得更為重要。對公交的安全防范系統中傳統部分(電視監控、圖像智能處理、入侵報警、門禁等)和非傳統部分(危險物品、有毒物品、易暴物品和槍支彈藥等)的防范提出了強制性和推薦性的要求。隨著技術的發展，公交的安防系統已不是一個獨立的系統，需通過網絡與其它系統進行聯動，尤其需與綜合監控系統進行連接，即作為綜合監控系統的一部分，將本系統的信息向綜合監控系統輸送，同時，接收綜合監控系統的控制。我們對整個系統進行了詳細的分析，總結出了監控管理系統應具有如下的功能要求：
1、采用數字化網絡視頻監視方式實現。
2、具有良好的擴展性能，可以適應規模不斷擴展的需要。監控系統的軟、硬件采用模塊化結構，具有靈活性及擴展性，以適應不同規模監控系統網絡和不同數量監控對象的需要。
3、體現高科技的含量，體現安全防范的特殊性。
4、提供多點監控、遠程監控,實時監控等豐富的監控方式。
5、攝像機的視頻、控制信號主要通過網絡傳輸方式。
6、各監控中心控制室內的每組操作臺上設置控制終端，控制視頻解碼器顯示系統的前端接入點。數字視頻監控系統的控制設優先級，根據需要分配監控畫面給大屏幕監視器，并能做到每臺大屏幕監視器實現36畫面分割功能。
7、擁有不同權限級別的用戶可以根據自己權限的不同，分別操作不同系統設備。
8、接受報警輸入，報警響應觸發攝像機到報警位置。
二、系統方案設計
2.1系統應用總體結構
針對本次車載監控系統的要求，我們從結構上做了如下設計：
1、通過簡潔、合理的系統結構實現車載監控系統的管理。
2、后端設置車載管理系統操作室通過3G網絡，將前端各處監控圖像信息傳輸至總控制室。
3、通過車載MDR、對車廂的環境及設備進行監視;然后，通過車載監控系統的主控設備將采集到的信號集中到一起，前端車載MDR通過3G網絡傳輸給總控制室。通過3G網絡監看方式進行瀏覽;同時預留與局內監控分中心、調度等專用通道聯網接口。
2.2系統結構拓撲圖說明
1、前端監控點通過3G網絡與監控中心通信。
2、監控中心設置存儲矩陣，并設網絡接口，方便添加遠程訪問。
3、遠程監控中心通過網絡訪問設備，可配置解碼器上電視墻。
2.2監控資源
具體體現為信息采集前端，既可以是前端設備，也可以是區域性監控系統。
2.3傳輸網絡
傳輸網絡可以是專網、公共通信網絡，也可以是專為網上監控系統建設的獨立網絡;是建立在通訊設備之上的IP網絡。
2.4監控中心
本車載監控系統各級指揮中心是指由保安和監控部門管理和使用的、具有顯示、存儲、報警處理、指揮能力的指揮中心。
2.5用戶終端
用戶終端包括各級工作人員和其他職能部門用戶所使用的終端設備，用戶通過用戶終端設備實現對監控資源的訪問和控制，用戶的行為受到監控中心的管理和授權。
部門領導當需要調取、控制相關的監控點的視頻、音頻、數據信息時，可作為特殊權限及功能的用戶實現。
2.6區域監控系統結構
區域監控系統從構成的設備及技術上可分成前端、傳輸/變換、控制/管理、處理/顯示四個基本部分。
2.7前端(PU)
實現信息采集和顯示功能，是車載監控系統資源的具體體現，指需要接入到各級監控中心的前端設備。根據需要可以是圖像采集和顯示設備、聲音采集設備、入侵探測設備等。
圖像采集和顯示設備主要是各種攝像機、監視器(電視機)及其附屬配套設備、前置傳輸設備;聲音采集設備主要指拾音器、揚聲器及其配套前置傳輸設備，在有視頻會議、現場廣播、雙向對講等需求情況下采用。入侵報警設備主要是現場設置的各類探測器、報警控制器等。
2.8傳輸(TU)
實現視頻、音頻、報警、數據等信息在模擬或IP網絡上的有效傳遞和交換。主要設備包括傳輸設備、音視頻編/解碼設備。
2.9控制/管理
實現監控資源的控制、管理和監視等功能，主要在監控中心集中實現。通過授權也可在用戶終端對監控資源進行訪問和控制。
控制管理的主體主要包括虛擬數字矩陣、服務器等設備，以及監控管理系統軟件平臺?？刂?管理的對象涉及系統的所有設備。
2.10處理/顯示
處理/顯示是網上監控系統對視頻、音頻、報警、數據等采集信息的最終應用。具體方式可以是通過顯示設備、用戶終端將信息直接反饋到用戶，也可以是將信息進行記錄留待用戶日后查閱，或對信息進行智能化加工分析、觸發其它相關系統聯動等。主要設備包括音視頻編/解碼設備、存儲設備、顯示設備、用戶終端等。
2.11系統組網模式
大巴監控管理系統
2.12普通網絡拓撲圖
1、車載攝像機接入到MDR，經編碼輸入到網絡中繼中進行處理。
2、控制信號經由網絡直接對MDR發出控制指令。
3、通過對視頻流信號和RS485總線控制信號的處理，完成對MDR、報警設備的集中控制管理，包括硬盤錄像、網絡傳輸、系統配置等。
4、通過以太網與主控室監控計算機連接，實現本地圖像監視。
5、交通指揮中心總控制室預留與遠程監控分中心、調度等專用通道聯網的網絡接口。
6、系統可以通過RS485接口、網絡接口與自動化系統、“五防”系統、模擬屏等設備進行連接，并可實現雙向數據傳輸和通信協議的轉換，并能達到聯動。
此設計選擇的無線網絡采用的是中國電信3G無線網絡，由于車載監控對象地域較廣和分散，公用電話交換網(PSTN)不能覆蓋，無法選用有線信道進行傳輸。經過方案對比，選用可傳圖像信息的中國電信3G公網信道，它的性價比明顯優于無線局域網。信道可靠性高，前期無需為建立信道投資，后期不需配備信道的維護人員。
經過近幾年的長足發展，中國電信網絡覆蓋與競爭對手日趨縮小，尤其在平原地區的網絡基本上全部覆蓋，基本可以滿足項目的無線網絡的要求。
注：詳見當地電信公司基站分布示意圖和網絡覆蓋說明。
三、系統性能
3.1 網絡帶寬
網絡帶寬的計算方法如下：
1、前端設備接入監控中心的網絡帶寬至少為允許并發接入的視頻路數×單路視頻碼率。
2、監控中心之間級聯網絡帶寬至少為并發級聯視頻路數×單路視頻碼率。
3、用戶終端接入監控中心的網絡帶寬至少為并發顯示視頻路數×單路視頻碼率。
4、預留的網絡帶寬根據網上監控系統的應用情況確定。
5、CIF分辨率的單路視頻碼率可采用512kbps估算，2/3D1分辨率的單路視頻碼率可采用800kbps估算，4CIF或D1分辨率的單路視頻碼率可采用1536kbps估算。(實際碼流根據當地3G信號調整)。
3.2 IP網絡端到端的性能指標
為了保證車載監控系統中信息的實時傳輸，要求IP網絡服務質量(Qos)等級要達到通信行業標準YD/T 1171-2001中所規定的1級(交互式)或1級以上。
影響IP網絡服務質量(Qos)的性能參數主要包括網絡時延、抖動和丟包率等，參見YDT1171-2001，具體指標如下：
1、端到端通信的網絡時延上限應小于400ms。
2、端到端通信的時延抖動上限應小于50ms。
3、端到端通信的丟包率上限應小于1×10-3。
3.3報警聯動響應時間
在本級監控中心內，視頻與報警信號的直接聯動響應時間應不大于4s。
