火车无线监控方案.docx
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火车无线监控方案.docx
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火车无线监控方案
铁路机车
无线3G视频传输系统方案
安徽创世科技有限公司
目录:
第1部分无线网络视频监控解决方案
一、系统需求
本系统主要用于对机车设备及道路视频进行远程监视和记录数据,每机车监视8路视频。
其中,两路用于监控I位及II位司机室,两路用于监控I位及II位前进方向的道路,其余4路用于监控高低压设备间设备的运行状况;需要把机车上的速度、公里标、机车号等一些重要参数实时传回中心。
8路视频存储,至少8小时循环,烟感报警、温度超限报警传感各一个安装在设备间,并与视频联动显示(报警时,司机室LCD显示器切换到相应的视频显示)。
2台10”车载LCD显示器,安装在I、II位司机室的驾驶台上,用于监控设备间的状况。
系统规模:
大于600台机车。
速度:
动车组最快大于200公里/小时。
二、系统特点
先进性:
系统在国内率先采用基于WEB嵌入式的视频服务器为核心的视频监控系统,它采用H.264视频压缩芯片,图像清晰,视频压缩效率高,是基于第三代嵌入式技术的网络视频监控产品。
实用性:
系统支持用户的网络监控需求,可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能,完全满足用户的监控要求。
兼容性:
前端系统可在现有的模拟监控系统的基础之上进行改造,保护用户设备投资。
扩展性:
系统软、硬件系统采用模块化设计,用户系统升级时,只需要增加前端的服务器,并升级相应的系统软件即可,不用额外添加或者废弃原有设备。
灵活性:
系统组网灵活,适合在局域网、广域网和无线网络中使用;在网络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场,客户端无需添加任何硬件。
实时性:
本系统采用最先进的无线WCDMA单卡3G网络视频服务器,采用专用的H.264视频压缩芯片,可传输单路高清晰图像。
可靠性:
采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构,保证了嵌入式网络视频服务器比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。
三、 应用领域
创世科技无线网络视频监控系统是一套完善的、高效率的、性价比极高的网络多媒体视频监控系统。
整合了WCDMA数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化的便捷式的产品。
它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩,通过智能无线通讯终端发射到WCDMA网络,实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码,链路的控制维护等功能。
根据应用,把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。
可以通过Internet从系统总控中心得到实时图像信息。
该系统整合了WCDMA网络和Internet网络的优势,无论您身在何处、任何时间,都可以迅速接入系统,随时随地的进行远程监控管理。
创世科技WCDMA无线网络视频监控系统具有独特的移动性,易操作性,可以在很多行业里应用:
1、车载视频监控系统:
适用于公安警车、金融运钞车、消防车、货运车、长途客车、城管监察车、其他应急抢险车等;
2、有线网络无法到达的地方:
如电力高压线线路、高速公路、公安侦查临时布防、环境监测、部队野战训练、森林防火、路灯、石油开采、石油输油管线、物流、运输船、长途车、火车、水库、防洪抢险等;
3、人员无法接近的场所:
易燃易爆等危险场所;烈性疾病传染区、生化武器危险区等。
四、系统结构
WCDMA无线网络视频监控系统是基于联通的WCDMA网络,主要由以下三部分组成:
·视频的采集压缩模块
·无线的数据传输模块
·中心的监控管理软件系统平台
系统结构简洁明了,扩展性好,能适应多变的监控要求。
(1)前端视频采集模块
前端的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不同型号产品。
(2)无线传输模块
视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件和前端232串口数据传送到中心:
传送的方式是通过联通的WCDMA网络,系统具有WCDMA的PPP拨号过程,并嵌入式地实现了TCP/IP协议、POP3/SMTP协议,同时支持1动态IP。
(3)监控中心系统管理软件平台
监控中心只要是一台具有公网IP或者域名的服务器即可。
启动服务后,就等待各个监控终端的连接,对于始终在线模式的终端,可以按照需要查询当前的图像情况,也可以自动不停地记录监控点的图像变化。
五、解决方案
系统网络结构拓扑图
1、系统工作原理
●在CT1020WC中,通过本地IP地址,预先设定CT1020WC代理程序的网络位置。
●CT1020WC借助与WCDMA无线网络的数据业务功能,自动拨号,获得IP地址。
建立数据传输通道。
●CT1020WC通过拨号获得的IP,通过WCDMA无线网络和代理程序建立连接,开始传输数据(视频数据、控制数据、232串口数据)。
●用户通过“监视器”软件,登陆代理程序,可以观看到远端传输过来的图像。
●用户通过“监视器”软件,登陆代理程序,可以和CT1020WC双向交互,控制云台、双向语音通话等。
●单个Agent代理程序可以支持几十到上百个CT1020WC接入,接入的CT1020WC、WCDMA无线网络、代理程序,三者结合为一体,相当于一个具有若干视频的网络服务器站点。
2、系统应用优势
(1)、功能集成,充分利用网络资源
常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现,造价高且以后的扩充和升级不方便。
本方案利用现代计算机网络技术的先进性,将多个功能集成起来,不仅充分利用了网高速准确的优点,同时也容易将各种服务需求集成于Intranet,体现了先进性和经济性。
(2)、优秀的图像品质
采用先进的H.264编解码技术,图像清晰、自然。
标准分辨率352×288像素,最高达并可自定义。
图像无闪烁,连续性好。
(3)、交互性强
后台客户端跟前端设备间可实现双向语音通话,方便突发事故领导能及时通过对话调度机车;前端设备具备一个预留232透明串口,通过232接口把列车上采集的速度、机车号、公里标等实时参数传送到指挥中心。
(4)、系统结构灵活
采用标准的组网方式,支持IP单播、组播功能,可以组成点对点的监控系统,又可以组成一个中心对各站点的系统;在网络上可以设置多个分控图像工作站,满足多个用户的需要,可以组成多级监控系统。
(5)、可扩容性强
采用模块化设计,能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。
无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源,降低扩容投入成本。
(6)、易操作性
控制界面、菜单全为中文,用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用。
(7)、自主开发
系统的核心硬件设备和管理软件均采用具有自主开发能力的公司提供的产品,能够及时提供良好的售后服务,响应用户的特殊需求,针对用户的要求进行功能方面的量身定做。
3、系统的安全性
创世科技的CreMedia系统的安全性非常高,多级用户名/密码保护认证机制,自主研发的嵌入式系统软件,加密传输方式等等措施,保障系统的安全不受侵害。
具体体现在如下四个方面:
3.1.多级用户名密码认证机制
创世科技的CNVS系列和CR系列的设备和系统,相互之间的通讯连接都是有用户名/密码保护的。
“前端设备”、“中心服务器”、“用户客户端”三者之间都是通过网络连接。
“用户”登陆“前端设备”,“中心”登陆“前端设备”,以及“用户”登陆“中心”都是需要用户名和密码的,这些用户名和密码机制是系统安全最基本,最可靠的的措施之一。
3.2.DES加密传输协议
用户名和密码在网络传输,如果是明码传输,被窃听获取的可能性很大,帐户被盗用的可能性就很大,CreMedia系统的任何一次用户名和密码在网络上传输都是经过加密的。
即便被盗用也无法破解。
DES加密方式理论上没有破解的可能。
DES加密的原理是:
在传输用户名和密码之前,系统随即生成32位随机数,对用户名和密码进行后再传输,每次生产的随机数都是不一样的,虽然可能是相同的用户名和密码,但是每次传输出去的加密后的代码都是不同的。
传输就一次,被截获的可能小,截获后破解的可能性更小,即便有能力破解,帐户下次的加密格式已经变化,不知下次加密的随机数也无法正常登陆系统。
这也就是DES加密理论上都无法破解的原因。
3.3.独有的网络传输协议
视频数字流在视频服务器中打包发送到IP网络中的时候,打包的格式,以及流媒体的压缩编码格式都是独有的。
只有专有的解码软件才能解出正常的图像,否则只是乱码而已。
3.4.自主知识产权的嵌入式系统
网络视频服务器是个内置简单操作系统的嵌入式设备,自成一体,脱离PC单独工作,操作系统的工作模式、指令等都是自定义的,且是具备自主知识产权的机密核心产品。
设备不会受到外部病毒、恶意软件的侵扰和破坏。
系统的安全性自是更上一层楼。
六、系统推荐配置
表一:
中心服务器配置
100个摄像点
330个摄像点
CPU
P42.4
P43.0
内存
512M
1G
显卡
无特别要求
硬盘
无特别要求
操作系统
Windows2000pro
其它
SP4,SQLServer2000
表二:
存储服务器配置
20路图像保存24小时
100路图像保存24小时
330路图像保存24小时
CPU
P42.0
P42.4
P43.0
内存
512M
512M
1G
硬盘
不小于40G
不小于80G
不小于200G
网卡
10/100M
操作系统
Windows2000pro
其它
SP4,Divx5
表三:
客户端配置
同时看4路CIF图像
同时看9路CIF图像
同时看16路CIF图像
CPU
P42.0
P42.4
P43.0
内存
256M
512M
512M
硬盘
无特别要求
显卡
64M显存的独立显卡
128M显存的独立显卡
128M显存的独立显卡
操作系统
Windows2000
其它
SP4,Divx5
表四:
代理服务器配置
代理80~100个101C视频服务器站点
CPU
P43.0
内存
1G
硬盘
无特别要求
显卡
无特别要求
操作系统
Windows2000
其它
SP4,Divx5
第2部分创世网络视频监控系统简介
一、创世公司简介
安徽创世科技有限公司(),是总部位于马来西亚的KWE国际集团成员之一。
由中国科技大学和KWE集团共同组建的一家中外合资高科技企业。
公司凭着集团雄厚的国际资本和市场资源,以国际化的人才和管理,提供一流的产品和服务。
公司现有员工100余名,研发人员60%以上具备硕士或博士学位,具有高水平的研究和开发能力。
创世科技以中国科技大学为主要依托,并与周边著名高效建立了密切的合作关系,跟踪国际最新技术,不断突破,不断创新。
作为国内视频领域的技术先锋,创世科技以振兴民族IT产业为己任,不断致力于拥有自主知识产权和核心竞争力的技术研究和产品开发,成为该领域系统解决方案和关键技术的提供者。
创世科技掌握嵌入式网络视频的核心技术,是国内第一家在单片DSP上完全实现MPEG4/H.264实时压缩和网络协议栈的公司。
创世科技拥有一系列完全自主研发的软硬件产品,为工程商、系统集成商提供集于LAN/WAN/Iternet的“CreMedia分布式网络视频监控系统方案”。
改系统以其完全数字化、系统网络化、应用多媒体化、以及管理智能化的特点,成为新一代视频监控系统的杰出代表。
创世科技已先后通过高新企业技术认证、软件企业和软件产品认证,并成为中国安防协会会员,产品已经通过公安部安全与警用电子产品质量检测中心认证。
创世科技是美国TI公司在国内的唯一的核心算法第三方,是中国科学院计算所龙芯产业联盟中的坚实一员。
与中国电信、中兴通讯、俄罗斯Unicore、美国KWEIIdeng国内外众多知名企业家里了广泛而深入和合作关系。
二、监控系统发展简述
视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。
在九十年代初以前,主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统,称为第一代模拟监控系统。
九十年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量,这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代半数字化本地视频监控系统。
九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第三代远程网络视频监控系统。
第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。
安徽创世开发的远程监控系统是第三代视频监控的代表产品之一。
“全景”分布式网络视频管理系统是创世公司自主开发的数字化、网络化的监控系统,是运用互联网及多媒体技术开发的整合式集中智能管理平台,可提供高清晰监控图像、软件是视切换、分布式存储、录像回放检索、远程控制、WEB服务和系统集中控制管理等全方位支持。
系统功能强大、先进、可靠,网络适应能力强,可适用于网络化监控和远程监控。
二、无线CDMA、WCDMA网络视频监控系统特色
1、资源集中管理。
视频、云台、报警、串口等等资源集中管理,统一配置,管理方便、科学;不用针对多个设备进行多次、单独、重复操作。
节约系统管理的人力、物力、财力。
2、多级用户权限管理;用户名密码机制保障了系统使用的安全性。
管理员提供了用户帐号的开户、修改、删除、密码修改等维护操作;对于每个用户,管理员可以分配他的操作权限(包括浏览/控制/管理)。
3、随时随地全实时视频监控。
通过网络,用户可以在远端,随时随地查看现场情况,及时了解、指导工作。
对单位形象宣传也有很好的促进作用。
4、强大的网络录像管理功能,系统不仅能够自动录像,自动清除以往录像,还能够提供录像异地查询,下载等功能。
系统的录像启动方式有多种:
A、客户端本地录像:
客户在使用监视器软件(ResourceUser)时可以随时启动/关闭“本地录像”功能,录像文件保存在当前的电脑中。
B、客户端网络录像:
客户在使用监视器软件(ResourceUser)时可以启动“网络录像”功能进行录像,录像文件保存在预先设定的、指定网络路径的电脑中。
C、按时间计划录像:
管理员可以配置“录像计划”进行有目的的录像。
“录像计划”是设定录像类型、录像启动时间、录像停止时间、每个录像文件的持续时间段、以及录像保存周期,等等。
D、联动触发录像:
管理员可以配置联动录像,当系统发生某些预期的事件后(比如还面移动检测;比如红外报警输入发生、比如某个客户登陆,等等,都是一个事件),将出发录像启动。
5、智能管理功能:
主要体现在联动功能上。
系统定义了26中事件,定义了15中可执行的操作。
管理员可以任意绑定“事件”和“操作”之间的关系,建立“联动”。
只要有任何一种事件发生,系统都会按照预设定的联动完成相应的“操作”。
不需要再人为干预,提高系统的智能化,节约管理成本。
比如“画面移动”事件可以联动“录像开始”、“打开声光设备”、“发送文字提示信息”等等操作。
6、系统结构灵活,系统具备无限扩展性。
采用标准的组网方式,支持IP单播、组播功能,可以组成点对点的监控系统,又可以组成一个中心对各站点的系统;在网络上可以设置多个分控图像工作站,满足多个用户的需要,可以组成多级监控系统。
嵌入式的产品设计,每个视频服务器都是一个独立工作的站点,增加/减少一个站点,非常方面。
系统具备无限的扩展性。
7、电子地图导航功能,完全模拟监控点实地分布图,方便人员操作和管理,显示简洁直观、操作便利。
8、完全自主开发:
系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发,能够及时提供良好的售后服务,响应用户的特殊需求,针对用户的要求进行功能方面的量身定做。
提供完整的SDK,方便客户作二次开发。
三、监控中心系统软件平台
监控中心系统软件平台包括
1.网络视频监控系统服务器端组件如下
(1).中心管理服务器
中心管理服务器(CESServer)是网络视频监控系统的核心,负责管理系统中的各种设备和资源,包括音视频流管理、联动管理、录像管理和用户管理等。
只要用户登录中心管理服务器,就可以配置它所管理的所有资源,这样集中式的管理比起分布式的管理更方便,更科学。
(2).站点注册服务器
站点注册服务器是中心管理服务器配套使用的子系统,主要负责解决前端设备的动态接入问题,管理前端产品的在线注册,维护前端设备的地址列表。
(3).存储服务器
采用分布式存储管理技术,实现存储的层次化、网络化,可以使用集中式存储或分布式存储,具有计划、联动、手动等多种录像方式,录像检索和回放方便快捷。
2.网络视频监控系统客户端组件如下
(1).监视器
监视器软件登录中心管理服务器或直接登录前端产品,实现多画面实时视频浏览,提供多站点登录、双向音频控制、PTZ控制、联动报警、录像控制和分组轮跳等功能。
(2).管理器
管理器软件登录中心服务器或者直接登录前端产品,实现对系统内相应设备和资源的配置管理,包括音视频资源管理、串口资源管理、PTZ资源管理、联动管理、用户管理和录像计划管理等。
(3).播放器
播放器软件登录中心服务器,实现录像检索、下载和回放功能,提供多样化检索方式,支持单帧播放。
第5部分:
产品简介
一、摄像机介绍(略)
二、无线网络视频服务器简介
CR1020WC无线网络视频服务器
1.1CR1000系列无线视频服务器
专为无线视频监控设计,采用高性能DSP实现音、视频压缩,图像编码符合H.264标准。
适用于中国联通WCDMA网络、中国移动GPRS或EDGE、中国电信EVDO网络,网络覆盖率高。
配合CreMedia6.0系列软件能够组建大规模、分布式移动监控平台,广泛应用于武装押运、环境监测、森林防火等野外布线困难或需要移动的监控领域。
产品特点:
1.超低码率H.264编码算法,无线信道下最高可达25帧/秒
2.采用数据流加密技术,保证网络通信安全
3.独特的动态信道自适应技术,画面流畅
4.双向语音传输,平均延时可控制在3秒
5.通过移动视频网关实现码流分发,系统架构合理
6.配置多种PTZ协议(可扩展),支持工业标准的控制I/O
7.嵌入式结构设计,内置硬件狗,保证系统稳定可靠运行
技术参数:
视频
视频输入
1路视频输入,1Vpp-75Ω,NTSC/PAL制自适应
CR1014和CR1024支持4路视频输入,实时编码传输方式4选1
连接口
BNC阴性
压缩标准
H.264BaseLine
OSD
支持时间、日期、汉字显示
分辨率
QCIF:
PAL制176×144,NTSC制176×120
CIF:
PAL制352×288,NTSC制352×240
传输性能
CIF最高可达25帧/秒,平均延时3-10秒
帧率设置
1-25帧/秒可调
码率控制
无线信道自适应码率控制算法
双码流
手机流:
用于手机浏览,由移动视频网关转码生成
超低流:
创世针对无线信道特点优化的码流
抓图
报警时联动抓图上传到存储服务器(需升级嵌入式软件)
音频
压缩标准
G.723.1(6.3kbps)
音频输入
1路音频输入,RCA接口(阴性,即莲花座),麦克风或LineIN方式可选
麦克风输入,-46~-3dBV1KΩ
LineIN输入,3Vmax1KΩ
音频输出
1路音频输出,3Vmax,可接耳机,RCA接口(阴性,即莲花座)
网络
接口标准
以太网10/100Base-TX,RJ-45接口
网络协议
支持TCP/IP、UDP/IP、IGMP、HTTP、RDP、DHCP、PPPOE等
在线升级
可通过网络远程在线升级或下载升级包到本地升级
无线
接口标准
弹出式SIM/UIM卡座,50ΩSSMB射频天线接口
CR1020和CR1024支持双卡传输
认证加密
会话建立过程采用CHAP协议认证,无明码传输,安全可靠
采用DES算法加密命令通道,通过扰码保护数据传输
密钥/扰码更新周期10分钟,防止暴力破解
支持VPDN虚拟拨号专网
I/O
报警输入
2路干节点开关量输入
报警输出
1路继电器开关量输出,输出功率30W,最大电压220VDC,250VAC
RS-232
双工RS-232,三线
RS-485
双向单工RS-485,两线
云台协议
Pelco-D、Pelco-P、Sony、松下等多种协议(可扩展)
接口
DB9接口(阴性),配送转接线和螺丝接线端子
电源
复位
短按(4s)重起系统;长按(10s)恢复出厂设置
电源
12VDC,随机附带12VDC/2.5A电源适配器
功耗
4W~6W
环境
温度
-10℃~50℃(室内),-25℃~60℃(室外,加温控箱)
湿度
20%~80%RHG
外观
机壳
金属折弯,烤漆
尺寸
223×135×42(单位:
毫米)
订货型号说明:
CR1010C
1路视频输入,单卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1010CA
1路视频输入,双向音频,单卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1010E
1路视频输入,单卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1010EA
1路视频输入,双向音频,单卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1014C
4路视频输入(4选1),单卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1014CA
4路视频输入(4选1),双向音频,单卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1014E
4路视频输入(4选1),单卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1014EA
4路视频输入(4选1),双向音频,单卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1020C
1路视频输入,双卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1020CA
1路视频输入,双向音频,双卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1020E
1路视频输入,双卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1020EA
1路视频输入,双向音频,双卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1024C
4路视频输入(4选1),双卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1024CA
4路视频输入(4选1),双向音频,双卡CDMA视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1024E
4路视频输入(4选1),双卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
CR1024EA
4路视频输入(4选1),双向音频,双卡EDGE视频服务器,2路DI,1路DO,1路串口
第6部分:
应用案例
1.远程网络视频监控应用案例
平安城市
广东四会公安局全市公共安全监控系统
安庆市公安局公共安全视频监控系统
阜阳市公安局全市网吧远程视频监控系统
合肥市某幼儿园视频监控系统
济南某幼儿园视频监控系统
黄山市休宁县医院视频监控系统
安徽省庐江县交警大队城市道路视频监控系统
政府部门
北京
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