公路可视化视频监控整体解决方案V2.6.doc
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1、公路可视化视频监控整体解决方案V2.6公路可视化视频监控整体解决方案目录第 一 章 概述111.1 背景111.2 实施公路全程监控系统的意义111.3 公路监控系统面临的挑战12第 二 章 系统简介142.1 系统设计原则和标准142.1.1 设计原则142.1.2 设计标准152.1.3 系统架构172.2 公路行业视频监控系统特点172.2.1 证据链完整可靠172.2.2 数据存储调用方便182.2.3 适应车载环境182.2.4 系统可操作性强182.2.5 网络适应性强192.3 已建图像资源整合设计192.3.1 已建监控设备接入202.3.2 已建监控平台联网25第 三 章 固
2、定监控系统详细设计283.1 高清视频监控子系统283.1.1 子系统结构283.1.2 系统数据流向293.1.3 外场监控设计293.1.4 典型产品推荐313.2 高清卡口系统353.2.1 系统架构353.2.2 系统组成363.2.3 系统功能373.2.4 硬件设备配置原则403.2.5 设备选型413.3 道路监控子系统453.3.1 设计目标453.3.2 设计思想453.3.3 子系统结构463.3.4 系统数据流向473.3.5 具体监控设计493.3.6 典型产品推荐523.4 公路安防子系统533.4.1 设计目标533.4.2 设计思路543.4.3 系统架构543.
3、4.4 系统组成563.4.5 系统功能563.4.6 典型产品推荐573.5 人脸抓拍比对系统633.5.1 系统架构633.5.2 系统功能03.5.3 摄像机架设要求33.5.4 性能指标43.5.5 主要设备选型53.6 视频质量诊断系统63.6.1 系统架构73.6.2 支持功能7第 四 章 移动车载取证系统设计94.1 取证前端设计94.2 前端选型原则104.3 车载取证选型124.3.1 车载动态取证系统设备组成134.3.2 WB/DM车载取证系统154.3.3 标清版车载取证系统224.4 前端存储264.5 车载安装27第 五 章 移动手持执法仪前端设计305.1 选型原
4、则305.2 设备选型315.2.1 产品主要特点325.2.2 产品主要功能模块325.2.3 技术参数35第 六 章 智能交通综合管控平台概述38第 七 章 智能交通综合管控平台技术描述397.1 平台整体架构397.2 平台服务体系417.2.1 平台功能模块417.2.2 平台业务支撑427.3 平台各级联网437.3.1 平台内部联网结构437.3.2 平台级联与国标设备接入44第 八 章 智能交通综合管控平台业务应用468.1 平台基础应用468.1.1 视频监控468.1.2 交通监控518.1.3 系统管理618.1.4 运维管理698.1.5 流媒体管理718.1.6 存储管
5、理728.1.7 报警管理748.1.8 电视墙管理768.1.9 跨网域访问778.1.10 指挥管理功能788.1.11 事件管理798.1.12 勤务管理功能818.1.13 环境监测系统828.2 平台增值应用858.2.1 车辆布控858.2.2 道路管控888.2.3 电子地图898.2.4 视频质量诊断978.2.5 短时流量预测998.2.6 智能研判998.2.7 交通信息分析1088.2.8 交通事件监测1098.2.9 智能行为分析1128.2.10 移动违法集成113第 九 章 网络分系统设计1159.1 需求分析1159.1.1 基本要求1159.1.2 网络带宽需求
6、1159.1.3 网络质量要求1169.2 网络整体架构设计1169.3 接入传输网络设计1179.3.1 前端接入网1179.3.2 EPON技术优势1189.3.3 接入线路选择119第 十 章 二级监控指挥中心设计12010.1 市局指挥中心设计12010.1.1 指挥中心布局12010.1.2 系统架构设计12210.1.3 综合控制系统12210.1.4 图像显示系统13010.1.5 音视频多媒体接入13510.1.6 监控工位设计13510.1.7 网络设备部署13510.2 区县监控中心设计13610.2.1 系统架构设计13610.2.2 解码控制系统13710.2.3 图像
7、显示系统13710.2.4 音视频多媒体接入14310.2.5 监控工位设计14310.2.6 网络设备部署143第 一 章 系统简介针对公路监控系统的上述现状和问题,本文设计了一套【公路综合监控系统】。1.1 系统设计原则和标准1.1.1 设计原则以保护公路、促进畅通为出发点,紧紧围绕公路运营管理业务与出行服务业务,并在秉持下述原则的基础上,进行系统设计。1)先进性系统的设计应该具有技术先进性,所采用的理念、技术应当是业内领先的,并能代表未来的发展方向。 2)稳定性监控系统是一个系统牵涉面多、运行环境恶劣、不间断使用的复杂系统。系统设计时要统筹考虑所用设备和控制系统,符合当前技术和运营管理部
8、门的工作发展方向,同时系统选用成熟的技术,减少系统的技术风险。3)集成化一方面系统高度集成可以有效减少系统故障点;另一方面系统集成可以有效实现信息共享。以适应高速公路视频监控系统的业务发展要求。4)可拓展性不同客户的诉求是不同的,这就要求我们的核心架构具有足够的灵活性,具有良好的分层、模块化设计。针对不同的应用场景可以实现灵活、快速的定制,及时响应客户需求。系统应采用灵活、开放的模块化设计,赋予结构上极大的灵活性,为系统扩展、升级及可预见的管理模式的改变留有余地。5)易用性与易维护性系统从实战出发,围绕当前运营管理部门的核心诉求进行设计,采用简洁、友好的人机界面,具有多媒体化操作设计,在出现系
9、统故障时,能够简便快捷的进行处理。前端设备支持远程升级和远程故障排除功能,维护便捷,降低系统运维管理成本。使用稳定易用的硬件和软件,即降低了对管理人员进行专业知识的培训费用,也节省了日常频繁地维护费用。1.1.2 设计标准【公路综合监控系统】参考下述标准设计:中华人民共和国道路交通安全法中华人民共和国道路交通安全法实施条例高速公路监控技术要求高速公路通信技术要求路网运行监测与服务暂行技术要求GB/T28059-2011公路网图像信息管理系统平台互联技术规范全国道路交通管理系统数据交换格式预防道路交通事故“五整顿”“三加强”实施意见道路交通标志和标线(GB 5768-2009)建筑物防雷设计规范
10、(GB 50057-2010)民用闭路电视系统工程技术规范(GB 501982011)中华人民共和国行政区划代码(GB/T 2260-2007)高速公路隧道监控系统模式(GB/T 18567-2001)安全防范监控数字视音频编解码技术要求(GB/T 25724)公路网图像信息管理系统 平台互联技术规范(GB/T 28059-2011) 机动车登记信息代码(GA 24-2005)中华人民共和国机动车号牌(GA 36-2007)LED道路交通诱导可变信息标志(GA/T 484-2010)车载式道路交通显示屏(GA/T 742-2007)机动车号牌图像自动识别技术规范(GA/T 8332009)公路
11、交通标志板技术条件(JT/T 279-2004)LED车道控制标志(JT/T 597-2004)ATMS 智能交通管理平台软件集成接口规范集(EIISA 2.0)公路交通气象观测站网建设暂行技术要求(2012)高速公路LED可变限速标志(GB 23826-2009)道路交通信息显示设备设置规范(GA/T 993-2012)GB 24726-2009-T 交通信息采集 视频车辆检测器GB/T 28789-2012 视频交通事件检测器 1.1.3 系统架构1.2 公路行业视频监控系统特点第1章第2章2.12.21.2.1 证据链完整可靠动态取证系统能够提供完整并且可靠的证据链,以便在处理现场问题时
12、提供准确、清晰、合法的证据。动态取证系统证据链具备以下特点:1)准确记录事件发生的时间、地点等各种基本信息;2)能同时客观公正的记录事件整体行为过程和事件关键点;3)取证资料在编码存储时已经被加密,任何人不能随意篡改录像资料;4)取证资料中的各种数据准确、可靠,同时具有一定的权威性。5)智能化技术通过设备对违法目标特征信息进行智能化分析和处理(如车牌识别、车辆稽查),可大大节约人力资源,减少现场执勤人员的工作量,提高工作效率及工作质量。1.2.2 数据存储调用方便动态取证系统的取证数据是直接存储在前端设备硬盘中,存储的容量最终还是有限的,而在取证工作中,很多数据是需要长时间保存甚至归档管理的。
13、因此动态取证系统将取证数据在前端稳定存储后,还要保证可以很方便的导出到后台数据库中心进行校对和归档管理,以便日后随时核对和调用。1.2.3 适应车载环境移动车载取证系统满足车载环境下高可靠性的要求;能在振动、颠簸、高温等恶劣环境下长时间无故障运行;能实现全天候取证工作;环境适应性和电磁兼容等项目应符合国家相关技术标准。车载电源电压变化范围很大,取证系统电源应满足宽幅电压输入、抗冲击等性能;存储硬盘需满足较长时间连续记录、颠簸振动条件下正常读写的要求;由于前端取证系统安装车辆上,且其靠汽车电瓶供电工作,所以本系统设计时功耗较低。1.2.4 系统可操作性强现场人员在现场处理过程中遇到的很多事件都具
14、有突发性和瞬时性,对目标事件的信息采集必须做到快速有效,因此一套优秀的无线取证系统不仅要做到功能全面,同时在操控上也要简单、方便、实用,以保证现场人员在发现事件时可迅速采集到有效数据。1.2.5 网络适应性强移动无线网络技术近年来发展迅速,远程无线实时高清晰监控已逐渐成为人们关注的焦点。目前无论是在国内还是在国外,都处于多种无线通信标准共存的局面,各无线运营商自身的网络状况也存在一定地区差异。因此动态取证系统具备可在多种无线网络平台(EVDO、WCDMA和TD-SCDMA都能支持)上通信的能力,有较好的网络适应性和较强的网络穿透力,数据的传输能做到安全可靠。以下是各种3G产品的比较:1)联通W
15、CDMA(HSPA)网络理论上,下行速率可达到14.4Mbit/s(上网卡目前为7.2M,手机一般为3.6M,视不同的芯片处理能力不同而不同);上行速率可达5.76Mbit/s。2)移动TDSCDMA:移动TD网络理论上,下行速度峰值可达2.8Mbit/s,上行速度峰值也可达384kbit/s。 3)电信CDMA2000 EVDO:电信EV-DO网络理论上,下行速度峰值可达3.1Mbit/s,上行速度峰值可达1.8Mbit/s。因本系统选用的设备支持EVDO、WCDMA和TD-SCDMA其中的一种制式3G网络,所以系统可根据当地实际情况选用合适的3G网络进行传输数据。1.3 已建图像资源整合设
16、计针对市、区县两级已建的视频监控系统,根据系统的建设模式不同,可选择以下方式进行视频资源的整合联网:第1章第2章2.12.22.31.3.1 已建监控设备接入对于未建设视频监控管理平台的视频监控系统,可采用设备直接接入方式,由本级共享平台/联网平台直接接入前端编码设备、卡口设备、矩阵设备、车载单兵设备等各类监控设备,实现各类视频资源的整合联网。2.32.3.11.3.1.1 编码设备的接入已建的各类视频编码设备,包括原有DVR、DVS、IPC等,由于数量多,建设时标准不统一,设备版本及型号各异,如果直接对此类设备进行国标化升级,一方面升级工作量巨大,另一方面设备升级会对原有定制功能产生影响,基
17、于上述原因,我们设计采用视频接入网关方式进行接入。视频接入网关可满足不同厂商设备、不同接入协议设备的整合需要,同时可满足后期国标设备通过SIP协议主动注册的接入方案。图1. 视频编码设备兼容接入iVMS-8600系列视频接入网关参考ATCA电信级架构设计,是一款集IP视频编码设备接入服务、视频转码服务、云台控制服务,权限管理、日志管理、设备资源及运维管理等功能于一体的电信级视频接入网关设备。视频接入网关具有如下功能特性:1)同时具有接入国标设备(包括DVR、NVR、IPC、编码器等设备)及已建非国标设备的能力;2)可选择对不符合标准的监控资源在设备接入层就实现国标改造;3)提供一种快速接入第三
18、方厂家设备的方法,可屏蔽前端设备差异性,兼容Onvif、PSIA等协议视频编码设备的接入能力;4)具有设备接入管理、视频转码、云台控制,权限管理、日志管理、设备资源及运维管理等功能,以有效规避伴随联网标准、接入协议优化完善过程中给平台产生的复杂接入开发过程。1.3.1.2 模拟矩阵的整合对于各级公路部门已建的模拟矩阵系统,由于需要通过模拟传输网络进行图像信号的交换,造成视频资源共享的规模受到限制,不能适应目前业务的需要。为了充分利旧,我们设计采用视频综合平台(符合GB/T 28181协议的标准设备)配合矩阵接入网关,实现原有模拟矩阵系统与现有数字矩阵系统的统一控制。图2. 模拟矩阵整合示意图(
19、1)整合接入方式:1)视频综合平台作为主要切换控制输出设备,可同时实现数字高清、IP高清、IP标清和模拟标清视频图像的切换输出,通过HDMI或DVI接口输出到大屏幕;2)只需将模拟矩阵若干路输出接入到视频综合平台输入板中,原有模拟矩阵和视频综合平台之间的互联由矩阵接入网关管理,如果系统需要使用键盘控制,键盘只需要连接到平台软件,平台软件将命令解析转发即可;3)平台软件发送级联命令到矩阵接入网关,矩阵接入网关将命令转换为模拟矩阵切换命令,将模拟矩阵输入切换到视频干线中;4)平台软件从视频综合平台干线输入端的编码通道中取编码视频流到平台客户端显示,如果需要上墙,平台软件可将视频流推送到本级或上级的
20、视频综合平台中进行统一解码上墙;(2)矩阵接入网关特点:DS-1800N系列矩阵接入网关,作为一种多协议转换器,集成了多个厂家的矩阵和键盘控制协议。它可以通过自身的网口或串口接入不同厂家的矩阵或键盘,然后根据协议转换算法和干线路由算法实现视频资源的互联互控功能。设备支持用户权限和级别管理,实现对接入到设备的视频资源的有效控制和管理。设备的通信串口支持透明通道功能。 1)硬件接口 s 一个RS232管理串口 两个10M/100M/1000M自适应以太网口 8个/16个通讯串口(可设置为RS232/RS422/RS485) 2)软件功能 s 支持双网卡,双网段通信功能 支持用户权限和级别管理功能
21、支持干线路由功能 支持串口透明通道功能 支持DHCP功能 支持SADP搜索功能 支持配置文件的导入导出功能 支持远程升级功能 支持远程RTC校时功能 3)支持的矩阵类型 s 模拟矩阵:HIK视频综合平台(通过串口)、红苹果、Pelco、Bosch、Infinova矩阵、 VC矩阵、MAX矩阵、AD矩阵、PVG东方网力、AB矩阵、MX2000矩阵、泰豪矩阵、HD_MATRIX矩阵、BX矩阵、MAX1000矩阵等设备; s 数字矩阵:HIK视频综合平台(通过网络)、Infinova矩阵、级联矩阵接入网关等设备。 4)支持的键盘类型: s 模拟键盘:海康威视1003K模拟键盘、使用海康视频综合平台作
22、为控制命令输入设备、红苹果联 网键盘、VC键盘、MAX1000键盘等键盘;s 网络键盘:海康威视1100K网络键盘。1.3.1.3 移动车载单兵接入移动车载取证、单兵执法等移动监控系统作为固定监控的有效补充,可通过多种技术手段接入至本级视频专网内的共享平台中。接入模式有以下三种,建议采用方式一或方式二,方式三作为备选方案:1)共享平台与已建的移动监控平台对接,实现移动监控资源的接入;2)共享平台提供设备接入协议,由移动车载设备、单兵设备厂商按照此接入协议开放相应接口,并无缝接入至共享平台;3)移动车载设备、单兵设备厂商提供设备接入SDK,由共享平台通过SDK接入开发方案接入这些移动监控资源;
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