火车 4G/3G 无线车载监控系统解决方案 一、高清无线机车监控系统应用的意义 在经济高速发展的今天，随着我国铁路运输事业的蓬勃发展，机车在运营过程中的安 全性和高效管理已经也越来越被重视。随着 3G、4G 网络的出现，北斗/GPS 卫星定位技术、 IPC 网络摄像机技术、视频/音频压缩/解压缩、现代传感器技术、大容量硬盘存储等技术的 发展和日益完善，3G/4G 无线车载高清视频系统为机车打造一个具有安全的、远程的、即时 的、科学的管理体系奠定了坚实基础；3G、4G 无线车载视频产品主要应用包括各种汽车、 轻轨、火车、轮船、海上风景游艇等。3G、4G 无线机车监控系统具有以下重要作用： 1、远程实时查看和存储机车内状况及行驶路况 2、有效提升服务，提高安全预防 3、提高管理，事故取证， 4、北斗/GPS 卫星定位，全程位置跟踪管理。 二、监控系统组成 系统构成主体可分成监控资源（前端车辆视频监控资源）、传输网络、视频监控平台和用 户终端四个部分。系统组成如下图所示： A. 监控资源 整个前端车辆视频监控资源系统分为前端车载监控主机、通讯线路、监控平台， 前端 车载监控系统又包括车载硬盘录像机、车载监控专用摄像机、报警按钮、拾音器、车载显 示屏等；通讯线路包含前端 3G、4G 无线网络和后台指挥中心以太网网络 ； CMS 服务器软件支持联通 APN 专线组网接入，前端设备使用专网 APN 卡固定流量池共 享拨号上网。设备可随意设置拨号 APN 接入点，灵活应用。 前端系统主要功能: 一般铁路机车监控，分别在车头和车尾各安装一台监控主机。每台监控主机配置一路或 者两路海螺高清摄像机，实现对司机位和控制检测室车厢内进行实时监控录像，对司乘人员 实行监控，保证安全驾驶，规范操作行为；配置一路枪机红外摄像机、海螺型或者迷你型摄 像机对车外道路监控，明晰车辆前方轨道情况。设计是根据铁路机车视频监控系统的需求、 各项法规的规定、监控点环境和特点，设计出高可靠性、先进性、成熟性、安全性，易管理、 易维护、易扩展、性价比高的安全监控系统。 3G 视频：加载 3G 无线网络模块，可以实现 CMS 管理中心对车辆的远程视频监控和管 理，每台主机的视频可四路以上同时上传，流畅度和实时性好，清晰度高。 GPS: GPS 模块可选配，加载 GPS 模块可以实现车辆实时定位、车辆历史轨迹回放等功 能。 存储录像：前端车载 DVR 可以进行本地录像，图象分辨率为 4 路 1080P（1080*1920）， 可设置点火录象、定时录象、报警录象等录象方式。 延时关机功能:支持延时关机，时间 5 秒钟—120 分钟可设置，通过延时关机功能，可 以保证在机车熄火后的设定时间内仍然可以录像并且存储刚刚录下的文件，防止一下子断电 造成硬盘损坏。 存储介质：支持 1 个最大容量为 2TB 2.5 英寸 SATA 硬盘，同时支持 1 个 SD 卡录像， 最大支持 128GB。主机菜单可设置录像打包时间最大为 1 小时，可设置硬盘录像满循环覆 盖模式。 宽电压输入:DC8V－36V 宽电压输入。（注意：机车采用的的交流电，所以实际在机车 安装主机后，我们还需要逆变器转换成 12V 或者 24V 的直流电给主机供电）。网络 AP 参照安装位置： 1、 2、列车车厢监控示意图： A：车头共 6 个摄像，前后方各一个，两个各看司机位，两个看控制检测室，每个机车 配置 1 台 8 路车载 NVR 监控主机，中间加一个 8 口网络 AP，摄像机和主机都用网线接到 网络 AP 上。 B：车厢分别有 3 个摄像机进行监控。可用 4 路监控主机。 B.传输网络 传输网络是视频监控系统运行的载体，传输网络可分为公共通信网络和专为联网系统 建设的视频专网等，其网络结构分为 IP 网络和非 IP 网络；传输方式由有线传输和无线传输 构成。 系统采用运营商的 3G 无线网络平台，平台由三部分组成。 传输网络要保证视频传输的及时性和可靠性，实时图像和历史图像回放质量要满足实战要 求。 网络传输特性 1、支持双码流（独立的录像码流和网传码流） 2、适合窄带传输和无线传输 3、支持无线网络环境下传输 CIF 格式的视频流。本地录像是 1080P 格式 4、支持远程实时监视及录像文件网络查询及下载 5、联通/电信两种车载监控主机可选 6、支持双向音视频传输，可通过网络进行双向语音对讲（可选） C. 监控中心 在列车机车运营管理中心建立一个统一的综合监控管理平台，作为视频监控系统建设的 核心部分，它实现对所有前端设备的联网控制和管理，通过完善的级联管理、权限管理、智 能化控制以及应用支撑能力，通过分布式体系结构，为公安实战和各业务部分提供强有力的 信息化支撑手段。 在各业务部门配置管理平台的客户端，完成下辖的视频监控资源的控制管理，接受管理中心 平台的调度，保证整个系统平台的稳定运行。 无线监控系统拓扑结构图 监控中心设计 作为整个无线视频监控系统的服务控制管理中心，负责控制整个监控系统的运行，完成 远端视频监控图像的接入、交换、转发、分发、画面分割、存储等工作，并对所有系统设备 工作状态进行监视管理。 监控指挥管理中心硬件组网如下： 监控中心由管理服务器，流媒体服务器、报警服务器、存储服务器等组成，同时管理中 心配有电视墙还需要配置视频矩阵服务器，另配适量 PC 用于监控。 监控中心功能 1、视频监控功能 各类监控中心可实施监控长途客运车辆车厢内、外的情况。当发生紧急事件时，监控中 心可以实时监控前端车辆内的状态，做到及时处警。 车载硬盘录像机可记录事件发生时现场的视频、音频，作为公安现场执法和事后取证的 依据。 2、平台前端接入管理功能 1)设备注册业务。对车载系统中的视频监控设备在视频监控指挥平台注册和认证。 2)设备信息转发。平台能够对所有车载设备进行统一的设备注册和管理，在线检测和报 告所有设备的运行状态。 3)报警转发业务. 车载系统中的视频监控设备可向视频监控指挥平台发出报警信号，再由 其转发给服务器，启动相关联动控制业务。 4)配置管理业务. 车载系统中的视频监控设备可接受由视频监控指挥平台发送过来的参 数配置管理信令。控制者可能是平台内部的管理系统或者是有相应权限的客户端点。 D．用户终端 用户终端可包含固定终端和移动终端。用户通过用户终端实现对视频监控资源的访问和 控制，用户终端的行为受到视频监控中心的管理和授权。 系统集成平台采用 C/S 架构，网络用户可以通过图形化界面，实现实时视频监控、动态 防御、动态跟踪、报警联动等功能。 系统中的视频观看方式非常丰富，观看的手段很多，但是观看视频的权限由用户的账 户决定，只要拥有管理员分配的账户，就可以通过网络，随时所地，观看系统平台中的众多 视频。 客户端软件 在 PC 上通过安装专业客户端软件（CMS）进行观看，输入服务器平台的 IP 地址或域名， 输入自己的账户，即可进入系统，观看自己账户内的所有视频站点。通过点击树状目录实现 图像切换，并且能实时控制云台的转动，可以进行单画面和多画面显示等。 除了通过电脑、手机等观看数字视频之外，也可以通过硬件视频解码器，把数字视频还 原成模拟视频，连接到模拟的监视器上观看。 配置解码器，用硬件方式解码，输出到电视墙上，配置数量可以按照客户需求随意增减。 每个解码器都有一个 10/100M 网络接口，和一路复合视频输出接口。解码器的 10/100M 网 络接口接入监控中心的局域网，接收平台送来的视频流，把视频信息流解码后输出到电视墙。