移动执法车辆视频监控方案

一、概述

安全监控工作是我国人民安居乐业的重要保障之一。随着市场经济的蓬勃发展，管理手段日趋电子化和信息化，安全监控实现现代化势在必行。作为现代化的城市，其在安全监控方面必须有更高、更新的要求。为此，我们在为设计此方案时，充分根据现有设备以及工作的切实需求，采用多种技术手段相结合进行防范，力争在安全监控中构成一个可靠的综合技术手段，确保监控的真实性。根据安全生产监督管理局的要求，结合国家标准的要求，并结合实际情况做出如下方案。

目前视频图像传输领域实现的手段主要有三种：卫星、微波和CDMA：

1、租用卫星进行图像传输，图像质量以及传输的实时性都会取得很好的效果，但由于应用成本实在太高，对星时间长，租费以X万/分钟计算，所以对环境安全监控实际应用来讲不太合适，所以在此不予考虑。

2、微波传输图像也能取得一定的图像清晰度，保证实时性，但微波要求点对点传输，要架设天线，并有一定的距离限制。安全监控现场一般都有山地、洼地等不太适合点对点传输而且需要架设天线等设施耗费相对比较大所以用微波来传输图像不合适。

3、CDMA由于是联通公司已建成的一个语音数据通信平台，其覆盖范围已遍及全国，甚至市区的隧道，大楼的电梯、地下室都有很好的信号覆盖。所以，我们的系统应用不需要另外再架设天线或者购置其他昂贵的辅助设施。只是利用现成的联通C网来完成我们的图像传输，实现在任何地方都能较好的传输图像的实战需求。

只要有联通CDMA信号覆盖的地方，我们在指挥室就能看到前端通过网络传回来的图像。图像实时监控以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多重要场合，成为安全监控和远程控制的重要手段。传统图像监控是由有线的模拟视频传输和压缩后的网络图像传输方法为主，随着计算机通信技术和网络技术的快速发展，无线网络技术已成为计算机网络中一个至关重要的组成部分，它的应用领域也在飞速的扩大。选择一种成本合理、技术门槛相对较低的无线数据传输技术，使监控系统中实现现场到远程监控指挥中心的实时图像数据传输成为可能。

二、设计原则

（一）先进性原则

纵观世界监控领域，无线网络化数字化监控系统已成为全球的潮流，为此，我们所推荐的系统，从采用CDMA集群无线IP方式到数字图像处理，都标志着当今国际最尖端的通讯传输和数字图像处理技术。

（二）配置合理性原则

在整个方案的设计过程中，我们始终把配置的合理性作为设计的重要依据。把用户的每一分钱都用在刀刃上是我们设计的原则。为此，我们在设计的每一个环节都充分考虑到配置的合理性、设备的利用率以及产品的性价比，确保用户的每一分投资都用在实处。设备的选用、模块化的设计，无处不体现华威公司处处为用户着想的思想。可以这么说，本方案每一个产品都能充分发挥自己的性能，决无资源的浪费，体现了高性价比的原则

（三)高可靠性原则

为适应用户要求水平的发展，必须保证整个系统具有相当的可扩充性和可升级性。经过专家讨论，采用国际上流行的模块化设计方式，以保证系统的可靠性和扩充性。本系统可全天24小时连续工作，整个系统具有高可靠性、高稳定性等特点，足以保证系统常年连续、稳定的正常运行。

（四）可管理性原则

针对现在社会上存在的系统越先进，操作越复杂的情况，华威公司专门对操作软件进行了全面的优化，并采用了“所见即所得”的直观式操作方式。友好的用户界面和简洁直观的操作方式使得用户只需接受几小时的培训，便可对此先进的系统进行熟练的操作，真正方便了用户的使用管理。

（五）经济性原则

追求高效、低成本是逐步走向商业化的必须采取的措施。因此，所选用的设备在兼顾合理的、良好的性能的基础上，也要考虑经济性，除考虑系统总体造价外还应考虑长期运行所造成的成本。在整个方案的设计过程中，华威公司始终把配置的合理性作为设计的重要依据。我们所推荐的全套系统具有低电耗和免维护特点。有效地降低了系统运行中的维护费用。整套系统运行节省人力费用及耗材费用。

三、设计依据

《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA/T70-94）；

《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-2000）；

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）；

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）；

《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；

电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）；

人与车，人与指挥中心，车与指挥中心双向语音图像传输的要求。

四、建设内容

（一）移动终端部分

1、视频采集

通过有线连接的方式，利用安装在升降台（摇臂）上的全天候带云台的高倍摄像机，将采集到图像直接显示在车内的显示屏上；车内的升降台控制器可以根据现场情况调整升降台，360度全方位采集不同方位的实时图像。

2、视频采集模块

实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号，然后压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小，用户可以根据需要选择8卡、4卡、2卡、1卡设备，图像格式和帧率。对图像帧率、抓拍、抓帧功能等都有完整管理设置。

3、无线数据传输

视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过8块联通的CDMA捆绑式模块，将图像分别拆包传输，同时，系统具有CDMA的PPP拨号过程，内嵌实现了TCP/IP协议、支持动态IP。

4、视频图像记录

移动视频监控系统除了利用CDMA进行图像传输之外，也是一台数字硬盘录像机，具有硬盘录像机的录像、回放、控制、备份、自动存储及删除等一切功能。可将现场传输时不够清晰的图像记录下来，回放时高清晰还原。

5、云台摄像机控制器

对云台的控制，摄像机的变焦，预置位及巡航，可实现远程指挥中心对前端的控制。

6、图像存储

对摄像机现场采集到实时视频数据进行存储。提供一路音视频输入和输出。手动录像、定时录像、移动侦测、开机即录等多种录像方式。使用遥控器操作，支持2.5寸笔记本硬盘，采用特制的铝合金抽取硬盘盒。有USB接口进行备份或取证，也可将硬盘盒抽出，通过转接线接到电脑的USB接口进行播放、备份或取证、宽电压设计：8V-36V供电的车辆均适用，具电源输入极性反接保护，过（欠）压保护、过流保护功能、提供稳定的12V、1A的电源输出，可同时给1-4个摄像机供电。效果良好的减震系统，硬盘上下，前后，左右均做了避震处理，保证硬盘稳定可靠工作。机箱里的电路板及元器件均进行了减震及加固处理。本机运行时产生热量并不高，而且本机铝合金盒体也具有良好散热效果，但还是采用了双滚珠轴承风扇进行散热，同时在进气口进行防尘处理。安装及接线简单方便，可托架安装、吊装或安装在车上CD盒位置。接线处采用质量优异的菲尼克斯接线端子，更有利于在车上复杂环境中长期稳定可靠地工作、本机系统工作稳定，而且加上了独有的防死机处理系统，永远不用担心意外情况引致机器的死机。

（二）指挥中心部分

指挥中心实现移动视频终端的数据接收、显示、解压上墙、流媒体转发等功能，同时可以对前端设备进行参数设置、控制、远程唤醒。

1、视频接收：接收远程无线数据，解码成可视图像，并根据无线网络工作状态和移动视频终端协调成最佳工作模式，通过嵌入式的专门设备可实现多达16路图像数据的接收。

2、视频流媒体转发：由于无线带宽有限不能同时向多个用户发送图像，在接收端必须做流媒体转发，在同一个网络中的别的用户可以通过向视频流媒体转发服务器请求获得远程的无线图像，实现图像资源的共享。

3、图像编码下行：接收数字图像数据或模拟图像数据进行压缩编码，通过联通的网络下行到前端移动视频终端，在移动视频终端中可以选择看到指挥中心的任意图像，适合建立临时指挥中心。

4、数字矩阵：接收的图像数据可以通过网络进行分发，但如果需要进入模拟监视设备或模拟矩阵，图像数据必须转换成模拟信号，数字矩阵物理上完成了数字转模拟的过程，是大型监控网络中的必要设备。

五、系统结图

六、CDMA传输技术特点

（一）视频压缩技术

由于原始或未压缩的视频需要存储或传输大量数据，为了节约存储空间和提高通信干线的传输效率，在视频应用中采用了视频压缩技术。视频压缩技术在保持视频质量的同时使所需的空间尽可能少。目前监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等几种视频压缩技术。在实战应用中为了获得较好的图像质量，一般使用MPEG-2压缩技术。MPEG-2能提供广播级的数字电视的编码和传送，但所需的网络带宽也较高，一般带宽要求在4Mbps以上。4Mbps的带宽要求对于以光纤为传输介质的有线通信系统来说不算什么，但对带宽有限的无线传输信道来说却无能为力了。而MPEG-4压缩技术虽然图像质量比MPEG-2要差一些，但带宽要求一般为70Kbps-1000Kbps左右，特别适合移动数据传输。因此，视频压缩采用MPEG-4技术。

（二）CDMA工作原理

CDMA无线传输系统为公众电信和专用通信部门提供点对点全双工低造价的无线数字宽带链接系统，工作频段从400MHz、900MHz到1400MHz，也可以支持从1.5GHz到42GHz的高频段，数据速率从64Kbps到768Kbps或从2.048Mbps1×E1到8.192Mbps4×E1，也可以支持高达34Mbps16×E1的无线宽带接入，先进的数字调制方式能在不影响传输性能情况下提供极高的频谱利用率，所有的系统输出功率为1瓦，可以综合现有的公众电话交换网（PSTN）、综合业务数字网、无绳系统地面移动通信系统，以及卫星通信系统来提供无缝覆盖。

（三）系统的安全性

图像监控本身非常重要，无线传输过程中的安全性变得非常关键，一个没有安全保障的无线传输图像不但不能起到加强安全监控的作用，相反还带来安全隐患，给使用者造成损失。本系统在传输中采用多种加密方式和手段来保障数据和图像安全。图像数据的分拆多通道并行发送。每次压缩完的图像数据都被分拆成若干个包分别传送，很难同时被截获，即使被截获也很难按顺序拼接。图像的关键帧使用IDEA加密。IDEA使用长度为128bit的密钥，数据块大小为64bit。从理论上讲，IDEA属于强度非常大的加密算法，至今还没有出现对该算法的有效攻击算法。联通专线的IP绑定。图像数据在传输中，可以直接通过联通的专网到用户指挥中心而不必通过互联网。联通专线的提供IP绑定功能，可以把特定的UIM卡只能连接到指定的IP地址，杜绝了可能的安全漏洞。本系统网络传输会话协议是不公开的，目前除了自带接收端软件可以解析网传数据外并没有公开的软件能解析该网传数据。用户名密码的认证。移动视频系统和指挥接收中心需提供用户名密码的认证，未经授权的用户不能取得图像和远程控制。指挥接收中心可以使用防火墙和网闸对联通的网络进行隔离，进一步提高整个传输系统的安全性。

（四）实现功能

实现事故现场实时监控，是通过CDMA无线设备在车内传输数据到当地的联通基站，由基站通过联通专线（VPDN）连入数字矩阵，在由数字矩阵解码出来的视频图像接入到DLP大屏上起到监督事故现场的目的。