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1、1机车视频监控方案书2目录目录机车无线实时监控项目简介机车无线实时监控项目简介3第一章第一章 项目意义与目标项目意义与目标31.1、项目意义 .31.2、总体目标 .4第二章第二章 无线视频技术简介无线视频技术简介42.1、视频监控技术的发展 .42.2、无线视频监控的应用领域 .5第三章第三章 系统总体设计系统总体设计53.1、设计依据 .53.2、设计原则 .63.3、设计架构 .73.4、系统设计说明 .83.4.1 前端子系统 83.4.2 监控中心123.4.3监控客户端.133.4.4 平台软件功能介绍.14第四章第四章 系统功能系统功能164. 1、远程图像传输164. 2、远程
2、设备监控174. 3、多画面监视174. 4、多画面轮巡174. 5、控制优先权机制174. 6、录像与回放174. 7、 联动抓拍图片184. 8、 报警提示184. 9、 GPS 定位信息展示.184. 10、车载终端功能综述18第五章第五章 系统硬件配置系统硬件配置19基本工作参数.21附表附表 1：无线机车视频成功案例：无线机车视频成功案例3机车无线实时监控项目简介机车无线实时监控项目简介铁路自实施六次大面积提速及多条时速 250 公里、350 公里客运专线投入使用以来，列车的行车组织方式发生了巨大变化，实现了长大、重载、单司机值乘等重大变革，向铁路现代化又跨进了一大步。但是随着铁路跨
3、越式发展的不断深入，对乘务员要求都越来越高，各类问题都逐渐显现出来，铁路事故统计结果表明：全路行车事故中的 70%-80%责任在机务系统，乘务员的业务素质、作业标准执行是影响行车安全的关键因素，小问题引发大事故。尤其是机务系统，如何提高行车安全最为关键。目前的机务部门还是依靠传统的运用管理手段、依靠运用干部的随机添乘、依靠乘务员自觉执行标准化作业，这种模式已和铁路现代化不相适应, 很难保证行车的绝对安全。特别是单司机值乘操纵后对动力室的检查，司机只能在停靠站内进行，对途中动力室情况缺乏有力的监控手段。为此开发的“机车无线视频频监控系统”应用了声像数字化处理技术、3G、WIFI 无线传输技术，对
4、机车司机室、设备间及前后方线路情况等进行实时监控，既可督促乘务员认真执行手比眼看、呼喊应答、途中巡间等标准化作业；又可防止机车火灾和大部件破损等事故的发生。可为站段避免不必要的损失。同时通过回放优秀乘务员认真执行标准化作业的工作过程，能够进一步指导和帮助其他机车乘务员，提升广大乘务员的操纵水平和专业素质，变人控为机控，增大行车安全的保障系数。该系统另一个特点是各系统可以实现信息资源共享。一旦有事故和故障发生，由于系统实时记录了行车过程中的视频和音频， 并将 LKJ 监控系统的重要数据实时的保存在图像帧信息内；全部实现了事故的真实再现；减少了相关部门和人员推委 ，为分析定责、评判事故提供了有力的
5、科学依据。4第一章第一章 项目意义与目标项目意义与目标1.11.1、项目意义、项目意义无线视频监控系统是通过各种无线通讯网络（如 CDMA 1X、GSM、EVDO、WCDMA、Wi-Fi等）传送实时视频图像及录像资料，以达到对目标的现场动态实时监控，无需铺设线缆，不需要大规模地施工,就能迅速地满足远程监控的要求。一些现有车上安装的传统视频监控系统，仅仅是对现场的录存图像，只能用于事后调查取证，而该系统的最大优势是能够实时传输车内图像。特别是当发生各种突发事件时，系统能及时报警，车内图像实时外传，为上级部门及时采取措施提供了第一手的现场信息。同时，无线视频监控系统可随时掌握车辆运营途中情况，提高
6、运营管理效率。1.21.2、总体目标、总体目标通过无线实时监控系统，结合本地硬盘存储，可以实现远程控制、本地取证，将为乘务人员规范操作，车内安全监控等方面带来了极大的正面影响。通过本系统，我们可以实现：（1）可远程对乘务员稽查，防止违规操作。可以及时发现违规行为并予以制止，减少稽查人员的工作量，提高工作效率。督促乘务员认真执行手比眼看、呼喊应答、途中巡间等标准化作业。（2）是乘务员的辅助瞭望工具。通过前方的监视器可以使调车作业时乘务员视觉无死角；也可以使干线机车乘务员的视角更开阔，同时能够让乘务员实时监看到机车内各个重点部位运行状态，有效解决单司机操纵不能巡检的问题（3）通过音视频图像回放，能
7、准确掌握乘务员的实际作业情况，分析乘务员作业过程中存在的习惯性问题，了解在日常添乘中无法掌握的情况，有利于对乘务员的标准化作业进行有效的规范。并可及时掌握大量相关机车运用安全的有效信息，从而进一步制定科学合理的防范措施。 5第二章第二章 无线视频技术简介无线视频技术简介2.12.1、视频监控技术的发展、视频监控技术的发展1. 第一代主要采用前端摄像机加监视器的方式，用来观察车内情况，乘务员实时观看，但是公司、机务车间领导不能对前端车辆做现场的跟踪。2. 第二代主要采用硬盘录像机（MPEG 4）加/GPRS 卡方式，将硬盘录像机和/GPRS 无线路由器整合在一起，但是视频传输受到视频压缩算法的影
8、响，在带宽有限的情况下图像的流畅性和清晰度大大降低，虽然实现了后端实时观看，但是实现的效果非常的差。3. 第三代采用新一代专用车载录像机，将前端视频采集压缩后通过 3G 无线网络传送到后端，由于采用了国际上先进的 H.264 压缩算法，视频的图像清晰度和流畅性大大增强，同时前端和后台进行存储，保证了系统的稳定性以及对突发事件检阅的安全性。2.22.2、无线视频监控的应用领域、无线视频监控的应用领域无线实时监控系统广泛运用于社会的各个领域，主要表现为：车载客运车载客运铁路机车、长途客车、公交车、长途货运、路面巡警、运钞车；移动舟船移动舟船客船、游艇、水面作业船只，水面巡逻；环境监控环境监控水面、
9、湖泊、堤坝、森林、岛屿等等布线困难的地方；单兵作战、应急指挥单兵作战、应急指挥 武警、消防等；6第三章第三章 系统总体设计系统总体设计3.13.1、设计、设计依据依据我们主要依据如下的规范和标准设计本解决方案：GB 20815-2006 视频安防监控数字录像设备GB/T 25119-2010 轨道交通 机车车辆电子装置TB/T 3021-2001 铁路机车车辆电子装置3.23.2、设计原则、设计原则贯彻 “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，充分考虑系统可靠性、实用性、先进性和经济性；分
10、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。73.33.3、设计架构设计架构Internet/VPDN移动客户端3G网络3G3G控制台中心管理服务器视频分发服务器监控座席监控座席路局监控中心3G网络中心管理服务器视频网关服务器数据库服务器GIS 平台专线3G83.43.4、系统设计说明、系统设计说明 系统分为前端子系统、监控中心平台和监控客户端三个部分组成。本系统设计是基于 3G 以及 WIFI 无线传输的视频监控
11、系统，将车载录像机和摄像机安装在机车车厢内，利用 WCDMAEVDO 传输实时视频信号，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，摆脱了前代监控前端发生事故后台无法了解现场的局限，是硬盘录像机无法比拟的，机车回到整备场后视频录像资料可以通过WIFI 网络自动下载到存储服务器中，无需再插拔硬盘或 U 盘更加方便检索查阅。系统的设计充分考虑了系统扩展性，系统扩展时只需添加车载录像机和摄像机等前端设备，即可不影响系统正常运行的情况，实现系统扩展。相比传统视频监控具有不可替代的优势。3.4.13.4.1 前端子系统前端子系统前端视频采集系统由车载录像机、摄像机、报警设备
12、、液晶显示屏等组成。系统特点：系统特点： 嵌入式专业车载设计，稳定性高、不死机、不丢失数据、经久耐用维护方便、抗机车震动及抗电磁干扰性能优越，是工业级专用产品，已正式通过了美军 810F 电子产品环境军标； 主机的录像部分采用专业嵌入式四路（八路）数字监控录像机，具有启动快、可靠性高、压缩比高、清晰度高、抗高温、抗震等特点； 可使用插拔硬盘或 USB2.0 下载方式调阅图像资料； 主机对外接口均采用机车专业的航空接插件，稳定性好，使用方便； 针对机车的特殊结构和录像要求，摄像头均采用特殊的固定、减震方式。录像机的视频采集控制也按机车的工况进行设定； 当机车闭合蓄电池闸刀后，主机开始按预设的录像
13、方式采集 8 路视频信号，在两端司机室的液晶监视器上同步显示，并可进行快速切换显示； 专用的液晶屏集成了键盘控制、图像显示、音频输入等功能。司机操作简单直观，画面清晰；配有定制的安装支架，可根据司机位置多角度调整。9设备布置区域及作用设备布置区域及作用以以 HXD1CHXD1C 为例：为例：视频主机安装在机车第三方设备柜内第三层。10对外摄像机安装在司机操纵台左侧，打孔后用螺丝固定。室内球型摄像机安装在司机室内墙顶，采用打孔螺丝固定安装。11BCFCBCFC温温度度探探测测器器温温度度探探测测器器烟烟雾雾探探测测器器烟烟雾雾探探测测器器CCCC机械间摄像机机械间摄像机电器间摄像机电器间摄像机主
14、机至 I 端的音视频线和电源线是从机器间侧墙进入司机室顶棚连接设备；主机至 II 端的音视频线是从 机器间地板下进入司机室顶棚连接设备。电源接在 I 端副司机操纵台面板下机车电源端子。12a、对外摄像机记录机车前方场景的轨道、信号机、道岔、道口及其它情况。如果发生事故或乘务员操纵不当，可以记录实际发生时的详细情况，对事故分析起到重要作用。b、对内摄像机可以监视司机的标准化作业情况及各种仪表和信号灯的状态。c、设备间内摄像机，可以监视机车设备运行情况、司机的巡检情况及出库前检查、检修情况。加装监视器可以解决单司机操纵时不能够巡检的问题，及时的发现设备故障、冒烟、火灾等危险情况。车载录像机车载录像
15、机车载录像机作为核心设备，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 网络传输到监控中心，实现视频的远程观看。机车停入场站后录像机录像资料通过WIFI 网络自动上传，供事后分析。车载录像机配备大容量硬盘，最少保存 10 天，每天 16 个小时的录像资料。报警设备报警设备设备间内加装烟雾探测器和温度探测器，当探测到设备故障、冒烟、火灾等危险情况可实现自动报警。液晶显示器液晶显示器可通过液晶显示屏上的操作键盘有选择地显示多通道或选择单通道的实时图像，给司机多方位的视频显示信息。3G3G、GPSGPS 天线天线3G 和 GPS 天线需要安装在司机室内。3.4.23.4.2 监控中心
16、监控中心中心车辆管理服务器软件：中心车辆管理服务器软件实现统一身份认证和权限控制、组织与角色管理维护、设备集中配置与维护管理和日志管理等功能。13主要针对该子系统直接管辖的用户的权限管理，其中由于不同级别的用户具备不同的权限，可以方便的实现多级管理，即每一级用户只能观看该辖区的设备。管理服务器可以放在一级监控中心，二级、三级中心建立备份系统，应对网络中断的突发情况注册服务器软件通讯服务器主要设备数据的接受和信令控制。流媒体转发服务器软件流媒体转发服务器软件是专门针对大视频数据流量环境下的音视频传输而开发的网络视频管理软件。目的在于缓解网络带宽紧张的区域，对该区域内车载终端的视频访问全部通过流媒体转发服务器软件来进行转发，使得该车载终端的视频服务只占一个通道。流媒体转发服务器软件的多级设置可提高响应访问的效率，可以合理规划流媒体管理软件模块的设置，以求更少的时间代价换取更高的带宽利用率。监控调度管理中心由通讯服务器，连接到内部以太网。还配有中心管理服务器和流媒体服务器。另
