出租车4G/5G无线车载视频监控系统解决方案（上）

本文主要是介绍出租车4G/5G无线车载视频监控系统解决方案（上），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、项目概述

1.1 项目背景

1.2 设计原则

1.3 设计目标

1.4 实施意义

1.4.1 出租车内监控

1.4.2车内实时监听

1.4.3 车内预报警联动

二、系统总体设计

2.1建设目标

2.2系统模式

2.3设计思路

2.3.1要考虑视频的传输方式

2.3.1.1. 实时性

2.3.1.2. 高清视频质量

2.3.1.3. 稳定性

2.3.2充分考虑环境特点

2.3.2.1. 空间

2.3.2.2. 温度

2.3.2.3. 电压

2.4设计架构

2.5系统组成

2.5.1设备接入层

2.5.2网络传输层

2.5.3中心管理层

2.5.4业务处理层

2.6优势分析

2.6.1工业级车载品质

2.6.2强大的环境适应性

2.6.3专业的系统集成

2.7设备达到的功能要求

2.7.1扩展接口

2.7.2通讯接口

2.7.3数据导出功能

2.7.4设备控制方式

2.7.5具备断电延时功能

2.7.6安全保护措施

2.8系统组成

一、项目概述

1.1 项目背景

公共安全涉及到人民群众的生命财产安全，尤其对于出租等人员复杂且空间封闭的场所，其治安状况比较复杂，必须采用现代高科技手段加强安全管理。

在传统的车载移动监控中，由于受限于通讯网络条件，往往只是把车辆的视频进行录像保存。随着4G/5G网络的不断普及，在4G/5G网络环境下，网络带宽成倍增加，可以满足高帧率、较高图像质量的视频数据传输需求，支持在任意地点上传图像与接受远方图像，使过去无法实现的技术难题，在4G/5G无线传输技术的提升下得以解决，原有单车以录像为主的车载视频监控解决方案渐渐向系统化、网络化、平台化方向发展。所以建设4G/5G无线车载视频监控系统已经不存在技术问题。

1.2 设计原则

出租车车载监控系统设计应遵循技术先进、功能完善、性能稳定、高集成以及美观性的原则。并综合考虑维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

（1）先进性

本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，系统整体满足车辆视频监控和管理的需要，大力采用车载视频监控技术、4G移动通信技术、GIS地理信息技术、开放式平台架构技术等一系列成熟、可继承、具备广阔发展前景的先进技术，使系统能在未来数年内不落后，通过软件升级即可实现更多新功能，保护用户的投资。

（2）实用性

依照用户要求，坚持实用性为主的原则，避免使用不成熟、过分超前的技术和产品，在满足用户提出的详细技术要求的基础上，尽力充分考虑周全，给出科学合理的优化建议。

（3）可靠性

系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则。并充分结合其它车载监控系统的工程经验，吸取精华部分，为系统高可靠性的总体设计提供实践依据，落实到单体设备时，都将选用高达数万小时平均无故障时间的产品。

（4）安全性

系统数据安全性是不容忽视的关键环节。在构建系统平台时，将借鉴运营商多年来的设计思想，全面实现系统防入侵、数据防泄漏。

（5）开放性

本系统设计将采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接。在设计和设备选型时，将科学预测未来扩容需求，进行余量设计。

（6）易管理性、易维护性

本系统将采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护。自动检测系统中任何一台设备的运行状态，并示出详细参数，以辅助管理人员及时准确地判断和解决问题。采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。

1.3 设计目标

建设本系统的思想内核是借助先进的科学技术，结合人性化地设计理念，构造一套精密、复杂、庞大的出租车车联网视频监控管理系统，为公共交通运营体系提供可视化服务，进而为公众出行提供便捷服务，为公众出行安全提供有力的保障。

系统建设中全面采用移动视频监控技术、4G无线通信传输技术、恶劣环境大容量数据存储技术、GIS可视化操作技术，形成一套对所有出租车车进行精确监控的综合服务管理平台。

综合服务管理平台一方面采集所有出租车车辆的运输信息，通过统计、分析和归纳等科学手段，为公共交通运营体系的改善、提升提供科学合理的数据资源；另一方面采集所有出租车车实时视频信息，对及时准确发现违法犯罪活动，调查收集证据，处置突发事件，为指挥决策提供可视化依据，实现科学用警、动态布防、全面控制、精确打击的目标，提高社会治安防控体系的科技含量。同时，对规范出租车司机驾车行为实施有效监督，为加强出租车公司内部管理提供有力的技术手段。

1.4 实施意义

1.4.1 出租车内监控

4G车厢视频监控系统的实施，实现车厢内95%以上覆盖的视频监控，为车内安全提供事实证据；并通过本系统，可加强司机操作管理，采用视频、音频实时显示以及重放等手段，可加强对司机行为语言规范的监督管理，并可切实为排解纠纷提供证据。

1.4.2车内实时监听

通过设置在司机驾驶座位旁的拾音器，可把前端车厢内的声音信号与视频图像同步传输到监控中心，并可在本地实时存储，由此一方面可通过声音和图像全面了解车内信息；同时可为事后取证提供依据。

1.4.3 车内预报警联动

本系统设置车内摄像机，将图像需上传到监控中心显示，如此多的视频信号不可能同时显示在电视墙上，同时监控人员不可能长时间注意到画面的细节，由此就可能忽略很多重要的监控视频。通过预报警与视频监控系统联动，当车内有报警信息时，监控画面上弹出相应车厢内视频监控图像到监控图像最前端，由此即可以减轻监控中心工作人员负担，且不会遗漏任何报警信息；同时上对应的报警出租车车在电子地图上闪烁显示，由此可快速定位事故车具体位置。

二、系统总体设计

2.1建设目标

高起点、高标准、高效率、高质量，出租车车载视频监控系统的目标主要为：车内视频的监控，对车内安全起引导作用，打击危害危害出租车司机人身财产安全的违法行为，也可帮助乘客查找出租车内丢失物品等，体现维护社会稳定发展及以人为本的思想。

2.2系统模式

（1）在出租车辆上安装车载移动视频监控终端，对车内视音频数据进行实时采集、压缩，使用大容量存储设备对行驶车辆内部的视音频信号进行存储，存储的历史数据可保证在7-10天。

（2）管理中心管理人员可通过更换存储设备，或USB接口备份设备，下载车载NVR内的录像资料。调看和浏览汽车行驶中的视频图像数据、车辆行驶状况、车辆所在位置、车辆行驶状况和车站情况等信息；

2.3设计思路

2.3.1要考虑视频的传输方式

2.3.1.1. 实时性

（1）即时响应

4G/5G网络提供了高速的数据传输能力，可以确保视频流的实时传输，这对于监控中心及时发现并应对紧急情况至关重要。

（2）提高安全性

通过实时视频监控，监控中心可以在第一时间发现车内发生的异常情况，比如乘客与司机之间的纠纷、突发事件等，并迅速做出反应。

2.3.1.2. 高清视频质量

（1）清晰度：

4G/5G网络的带宽足够支持高清视频的传输，这使得监控中心能够获取到清晰的视频画面，对于识别车牌号码、人脸特征等非常有用。

（2）细节捕捉：

高清视频有助于捕捉更多细节信息，这对于事件调查和纠纷解决尤其重要。

2.3.1.3. 稳定性

（1）低延迟：

4G/5G网络的低延迟特性保证了视频流的流畅播放，减少了卡顿现象，这对于实时监控来说至关重要。

（2）高可靠性：

相比之前的移动网络技术，4G/5G网络的覆盖更广，信号更稳定，减少了信号盲区和掉线的情况。

2.3.2充分考虑环境特点

要考虑如下4个环境特点，如下图示：

2.3.2.1. 空间

出租车内部的空间通常比较紧凑，尤其是对于乘客区而言。这意味着任何额外的设备都需要占用有限的空间资源。

2.3.2.2. 温度

出租车内部的温度变化较大，尤其是在不同季节和地区。以下是需要考虑的因素：

        - 季节变化：夏天车内温度可能会非常高，特别是在阳光直射下；冬天则可能非常寒冷，尤其是在没有加热的情况下。

        - 空调系统：空调开启时，车内温度会较为稳定；关闭后，温度会随外界环境而变化。

        - 设备工作温度范围：录像设备需要能够在较宽的温度范围内正常工作，否则可能会出现故障或数据丢失。

2.3.2.3. 电压

出租车的电气系统为录像设备提供了电力来源，但车辆的电压系统具有一定的特殊性：

        - 车辆电源：大多数汽车使用的是12V直流电系统，但在发动机启动时电压可能会有大幅度波动。

        - 电源波动：车辆启动、停止或加速时，电压可能会不稳定，这对电子设备的稳定运行是一个挑战。

        - 电源管理：录像设备需要能够处理这些电压变化，并且在电源突然中断时能够保护数据。

2.3.2.4. 震动

出租车在行驶过程中会产生不同程度的震动，这对录像设备的稳定性和耐用性提出了要求：

        - 路面状况：城市道路的平整程度各不相同，不平坦的路面会导致更大的震动。

        - 驾驶习惯：急刹车、快速转弯等操作也会产生额外的震动。

        - 设备抗震性：录像设备必须能够承受这些震动，否则可能会导致硬件损坏或数据丢失。

2.4设计架构

2.5系统组成

车载视频监控系统总体可以分为四层结构：设备接入层、网络传输层、中心管理层和业务处理层。

2.5.1设备接入层

设备接入层主要指安装在车辆上，对车辆内外部情况实施实时监控的车载终端，主要包括视音频、报警信息的采集设备、报警联动输出设备和音频功放设备， 4G无线传输模块等。协议采用JTT808、JTT1078或者国标GB28181一种方式，然后接入到视频监控中心的视频监控平台。

2.5.2网络传输层

网络传输层是依托电信运营商的4G/5G无线网络，充分利用4G/5G的带宽资源传输视音频和数据信息。

2.5.3中心管理层

中心管理层包括视频监控接入平台、管理服务器、数据库、流媒体服务器、存储服务器、报警服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支撑。

2.5.4业务处理层

业务处理层是整个系统的最终展示，它提供了对视音频数据的浏览、对各种采集数据的汇总以及处理等功能。

2.6优势分析

2.6.1工业级车载品质

本次选用的车载硬盘录像机具有优良的工业品质，其硬盘减振加固技术国内领先。产品通过大量的环境测试，目前达到并超过了相关工业级车载设备的要求。

2.6.2强大的环境适应性

本次设计，所选用产品不仅满足恶劣气候环境，且其也能对抗恶劣的电磁环境；选用的摄像机是符合室外使用要求，其防护等级为IP66；0车载系列硬盘录像机针对车辆运行环境较差，对散热、防尘、防水要求高，进行了特殊处理，可满足安装在车内特殊环境下长期运行的要求，其防护等级为IP54。

车载硬盘录像机各硬件接口都配有螺丝锁扣，与外接设备连接牢固可靠。

为保证不对车内其他设备的电磁干扰，屏蔽外接干扰对车载机的影响，0车载硬盘录像机对机身进行了特殊处理，通过了电磁兼容测试，达到了GB-13837-2003标准要求。车载硬盘录像机，电源设计参照了ISO7637-2:2004《道路车辆—由传导和耦合引起的电骚扰》标准设计，可以过滤高达DC 153V的电源毛刺，确保设备的稳定工作。该电源经过特殊的设计，具备了断路、短路、过流、过载保护功能，对设备保证正常运行起了重要作用。

2.6.3专业的系统集成

本系统在设计上充分考虑开发的体系架构，系统中设计时集成了无线流量控制、无线网络适应性设计，其具备基本监控功能外，还具有告警管理与联动功能、电子地图功能、可以与北斗、GPS、GIS等系统进行有效地结合、语音监听和语音广播功能、手机监控等功能；上述功能的实现不仅能满足基本监控功能的要求，而且还为公共交通总提供了增值服务，极大的方便了系统的整体管理。