公交车电子监控系统功能介绍.doc

公交车电子监控系统功能介绍为了更好地理解本技术方案，特对以下的一些专有名词作出解释，解释仅适用于本方案。 GPS：是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是一个全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统。空间部分由24颗卫星组成，卫星高度20182千米，位于6个倾角为55度的轨道平面内，周期近12小时。 GIS：地理信息系统，在本方案中仅用于平面信息，提供二维的电子地图及对电子地图的操作。 GSM：全球移动通信系统，是一个根据欧洲电信标准协会出版的技术规范建立的国际无线蜂窝网，向用户提供话音、短信服务。 GPRS：通用无线分组业务，是移动公司推出的数据传输服务。 CDMA 1X：采用码分多址的通信系统，是联通公司推出的数据传输服务。 车载监控终端：安装在车载上集数字硬盘录像、车载行驶状态记录、GPS卫星定位导航、CDMA/GPRS无线数据传输、双向语音对讲、车载娱乐于一体的终端设备，包括本地监控/录像/远程管理、GPS卫星信号接收模块、GPRS/CDMA 1X无线通信模块、中心处理单元、调度屏、报警装置等。 监控中心：是监控人员的操作终端，用于向车载监控终端发送命令，显示车载监控终端信息的计算机，还包括信息管理、数据查询功能、集成的GIS功能等。 通信中心：接收车载监控终端的数据，将通信数据格式转成内部识别的数据，传给相应的监控中心。监控中心发送的命令，传给通信中心，通信中心根据不同的通信方式转发给相应的终端。 行车黑匣子：一种车载行驶轨迹记录仪，记录车载行驶的各种状态，可与电脑相连时发送。如果是GPRS或CDMA 1X时也可远程发送。（一）车载监控终端1、实现车内外音/视频同步实时监控/录像在营运车辆内安装24个摄像头和拾音头可对整个车辆音/视频的状况进行实时监控和录像。一方面监控司机的驾驶行为，可时时提醒司机安全驾驶，同时监看车前车后路况，有效避免车辆转弯、刹车、停车时可能发生的追尾、碰撞等事件。当发生交通事故时可以提供交通事故处理的依据。另一方面对于在公交营运车辆上进行违法犯罪行为的不法人员会产生很有效的震慑作用。防范杜绝不法分子作案。同时可以监控乘客投币、刷卡过程，防止逃票和司乘人员窃取票款的行为。同时对声音的录制为事后取证提供了更有利的证据。2、实现汽车行驶状态记录（黑匣子）提到黑匣子人们就会联想到飞机，通常会把黑匣子安装在飞机上用来存储飞行记录，当发生事故时用来分析事故原因。但近年来，黑匣子技术也逐步应用到汽车上。汽车黑匣子是新一代汽车安全设备，拟从法律上保护遵守交通规则的驾驶员，所以，它是继安全气囊、ABS刹车系统之后又一个有望普及的车载安全设备。目前，单独的汽车黑匣子主要安装在出租车、货车、大巴等上面，用于记录车辆行驶速度、距离等基本行驶信息。汽车黑匣子可以记录多种数据并在发生事故时用来判断事故原因。它不仅可以记录一段时间内的车辆行驶记录、事故前后一段时间的速度和陀螺传感器的车轨数据、转弯角度等，而且也可以记录刹车、离合器、发动机RPM、开关车灯等记录。 黑匣子的作用如下：发生事故时可以提供准确的证据，尤其是可以解决没有目击证人时可能发生的纠纷，当发生事故时，从汽车黑匣子收集证据资料，即使没有目击证人也可以重现发生事故状态。通过分析零件质量提供可提高行安全的基础数据。黑匣子通过记录各种行驶和操作数据，发现机车的重大缺陷，从而做到防范于未然。通过事故分析发现交通系统存在的问题和提供改善交通环境的数据不仅可以提供事故前后的各种数据，而且可以通过记录查看平常是否紧急加速、是否急刹车等行驶数据，以此分析并改善不良驾驶习惯，起到预防事故作用。用于公路营运的载客汽车、重型载货汽车、半挂牵引车将安装、使用相当于飞机“黑匣子”的行驶记录仪，实时记录车辆运行和驾驶人驾驶活动的有关信息。这是中国刚刚公布并施行的道路交通安全法实施条例里的规定。景阳公司的SN-MDR4204智能车载监控终端集成了行车记录仪功能，采用GB/T19056-2003国际标准，其主要功能为：（一） 预防事故功能（1） 超速报警：当车速超过超速报警门限值（可设置80公里/小时）时，发出报警声，提醒司机减速；（2） 超速记录：超速报警门限值10公里/小时后，将记录超速次数、开始超速的时刻、持续时间、最大车速值、驾驶员姓名及编号；（3） 疲劳驾驶纪录（超时记录）：当同一驾驶员连续驾驶超过规定时间，则作为疲劳驾驶纪录下来同时提醒驾驶员注意；（二） 行驶管理功能（1） 开、停车记录：纪录车辆每一次的开车时刻、停车时刻、行车时间和驾驶员姓名及编号；（2） 每日统计：纪录每日行车记录；（3） 行驶状态数据记录：能记录至少360小时每分钟的平均车速和行车状态。（三） 交通事故分析功能可记录车辆最后10次事故疑点数据3、实现GPS定位导航及无线传输功能在车载设备中接入GPS模块，即全球卫星定位系统的定位技术结合无线通信技术（GPRS或CDMA）、地理信息管理系统（GIS）等高新技术，实现对车辆的监控，经过GPRS或CDMA网络的数字通道，将定位信号和视频信号输送到车辆监控调度中心，监控调度中心通过差分技术换算位置信息，然后通过GIS将位置信号用地图语言显示出来，最终可通过服务中心实现车辆的定位导航、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。不仅如此，发生事故时可以通过无线网络发出求救信号，向信息中心自动报警，及时为事故中受伤人员提供急救措施。在使用车载录像监看车内外情况和GPS定位导航外，利用GPRS、CDMA等无线网络技术实现信息和图像的传输，将车上的图像信息通过GPRS或CDMA传输到监控中心，实现公交运行的远程监控。4、实现报警输入/输出功能具有报警输入接口，可以连接任何种常规的报警设备。当有报警发生时，报警信息即被远传到监控中心，在监控中心的GIS地图上该车辆对应的图标会不停闪烁，监控人员用鼠标指向该车辆对应的图标，该车辆的信息（如车牌号、行车路线等）和司机信息（如姓名、年龄、驾龄等）会自动显示出来；监控人员用鼠标点击该车辆对应的图标，与该车辆对应的视频信号会通过GPRS或CDMA传输到监控中心，监控人员立即可以对该辆车进行远程监控。结合GPS和电子地图，警方可以立即了解到该车辆的位置，据此迅速出警。 5、实现广告插播、车载娱乐在车载设备中整合车载娱乐和广告功能，为乘客提供影视音乐播放的同时，也为营运公司增加一项额外的收入。6、实现录像数据备份和管理数据的备份采用USB口和以太网进行数据备份。7、实现车载接口的扩展提供车载的扩展接口，与其它车载设备进行通讯和连接。8、宽电压工作和断电保护功能 因为目前深圳市使用的公交车辆有些已经使用了较长年限，车辆的电瓶会有老化的现象，在给设备供电时会出现电压不稳的情况，同时车辆在行驶、刹车、加速时电瓶的输出电压也会有变化。SN-MDR3004/D采用6-36VDC的宽电压电源，能够适应这种电压的大范围波动而不影响设备的正常运行。9、防震功能在车载设备中最容易损坏的部件是硬盘，因此一定要留意车载的避震系统，一般要具备硬盘悬挂避震和机箱悬挂避震的双避震系统；否则使用一段时间后很容易出问题。SN-MDR3004/D采用双避震系统：特殊的机箱防震和硬盘悬挂避震结构设计，360全向避震设计，具有防震动和保护硬盘的功能。其防震材料采用特殊设计的防震动橡胶垫圈，能够在各个方向上承受巨大的压力，很好的来保护车载硬盘录像机。10、 CDMA / GPRS无线传输n 采用断点续传、保持心跳、自动重连等多种方式保证视频 / 数据传输畅通；n 采用独有的加密手段，保证数据在公网上传输的安全性；n 可以调节图像的大小、质量，并自动按照无线链路的带宽情况调整码流速率；n 终端设备网络连接可永久在线，也可通过远程激活。11、 监控管理l 允许多路前端车载设备同时接入，每个设备都可以设置唯一的ID号；l 车载设备具有缺省的标识，用户也可以对其进行修改；l 监控中心可以显示的车载设备状态包括：未连接、连接、监控、录像、报警等；l 自动刷新显示每个车载设备的信息，如设备ID、IP地址、当前状态、时间、码流等；l 能够对车载设备进行校时；l 能够显示并调整当前车载设备的编码格式、编码质量、摄像机编号；l 能够调整云台位置和摄像机镜头光圈、焦距、变倍等PTZ控制，支持Pelco-D、Pelco-P控制协议；l 能够浏览、上载车载设备自带的存储器里保存的文件；l 能够支持远程监听和双向语音对讲；l 能够在监控中心进行硬盘录像，支持对视频文件的检索、播放、备份、删除等操作；l 支持暂停、变速、单帧步进等播放控制；l 支持1/4/9/16画面显示；如果终端设备个数超过16个，可以分组显示；l 支持C/S工作方式，可以有多个客户端，通过服务器端来进行远程视频监控；l 监控中心可以采用多种方式与移动网络相连，包括：专线方式、IP-VPN网关方式等。（二）监控管理中心系统采用多种通信网络并用，无线数据通信技术、大型数据库管理技术、计算机远程通信技术、GIS电子地图管理系统、WEB技术等多种先进技术，以达到系统可靠、降低系统费用、操作方便、安装维护简单的目的。监控管理中心包括：通信服务器、数据库服务器、监控管理中心服务器服务器安装在监控中心，需要接入互联网并具有固定IP地址，SN-MDR3004/D车载监控终端的相关数据由无线路由器通过GPRS（或CDMA）传输到中国移动（或中国联通）的网络，再通过网络运营商的应用网关传输到位于互联网上的服务器。由于数据经过公网传输，为防止数据泄密或被修改，无线路由器和服务器之间具有严格的身份验证和数据加密措施，以保证数据的安全性。1、系统结构拟建系统由一个通信服务器、一个数据库服务器、一个WEB服务服务器、多个监控服务器、多个分监控服务器、地理信息系统（GIS）、车载监控终端组成。前六部分组成监控系统。数据库服务器负责本系统的数据的存放；通信服务器处理各种通信，系统中只需一个通信服务器；监控服务器（分监控服务器）负责处理该中心的日常事务，如果业务量变大，可以动态的增加监控服务器，这样能满足系统业务量的不断扩展。系统组网拓扑图如下：全球定位系统GPRS、CDMA 通信服务器 数据库WEB服务器客户浏览端n客户浏览端2客户浏览端1监控中心2监控中心2监控中心1监控分中心n监控分中心2监控分中心1系统组网拓扑图2、系统组成功能介绍2.1 通信中心功能通信中心负责接收车载监控终端发回的车辆信息，并进行鉴权，将相关车辆信息发送到用户所属的监控中心。另一方面，通信中心负责将监控服务器、分监控服务器的信息或命令转换成相应的通信协议格式发送出去。具体功能如下： 处理监控服务器与车载监控终端之间的信息格式转换。 判断用户的合法性。 来往通信协议的转换及信息的发送。2.2 数据库系统采用ORACLE数据库，因系统容量大，需保存数据多，所以采用了目前最为流行的大型数据库ORACLE。数据库是保存了拟建系统的所有必需的数据。具体保存的数据如下： 用户信息数据。 车载监控终端轨迹数据。 监控中心的操作日志信息。 系统配置信息。 车载监控终端报警信息及报警处理信息。 其它需要保存的信息。2.3 WEB服务中心功能拟建系统所用的WEB服务中心开发环境采用现在流行的ASPWINIIS。对用户的查询作出回答。具体的功能如下： 验证查询用户的合法性。 接收用户的请求。 提交用户内容。2.4 监控服务器（分监控服务器）功能控制服务器完成车载监控终端用户管理、操作员管理、网络管理、监控管理、基本信息管理、历史数据管理、GIS电子地图管理。分监控服务器相对于监控服务器而言，只是少了部分对车载监控终端的控制功能。2.4.1 车载监控终端用户管理 增加用户。 查询用户。 修改用户。 删除用户。2.4.2 操作员管理拟建的系统中操作员分为2种：系统操作员、操作员。其中的系统操作员可执行所有的操作，并对整个系统的运行、安全、维护负责。系统中至少有一个系统操作员。操作员只能进行一些日常的操作，一些重要的信息不能操作，如增加操作员、删除历史数据等。具体的功能如下： 增加操作员。 查询操作员。 修改操作员信息。 删除操作员。 操作员修改密码。2.4.3 网络管理对监控中心、短信中心、通信中心及监控中心转发设置进行管理，监控中心转发指的是车载监控终端不属于本地监控中心，但是又需要查看实时的车载监控终端。具体功能有： 监控中心管理：设置系统中的监控中心或分中心。功能包括增加、查询、修改、删除。 通信中心管理：设置系统中的通信中心。功能包括增加、查询、修改、删除。 监控中心转发设置：设置监控中心向另一个监控中心转发。功能包括增加、查询、修改、删除。2.4.4 监控管理监控管理单元负责向所有的车载监控终端发送命令。具体功能如下： 主动控制：向车载监控终端发送上传时间间隔、多长距离上传一个位置点，开启或关闭车门，断开油路等操作。 区域管理：指定车辆一个规定区域。不在指定区域，车载监控终端会向监控中心报警。 防护路径管理：指定车辆只能行驶在一条或某几条路上，超出指定路径后车载监控终端会向监控中心报警。防护路径包括普通防护路径和限速路径，限速路径指的是在该路径上行车速度不能超出指定的最高时速。 双向语音对讲：实现中心与车载监控终端的语音通话。 控制设定：对车载监控终端的功能进行设置。2.4.5 基本信息管理基本信息指的是系统必需的一些基本内容。具体的功能如下： 车辆类型管理 使用类型管理 事件类型管理 操控类型管理 事务管理2.4.6 历史数据管理对保存的车载监控终端数据进行处理。具体功能有： 系统操作记录管理 报警记录管理 受警处理记录管理 主动控制记录管理 非控制信息管理 车辆轨迹记录管理 历史记录打印2.4.7 GIS电子地图管理电子地图系统主要实现了下面的一些功能： 地图显示和基本操作：点击、拉框和滑轮三种方式的缩放，快速平滑的漫游，与监控窗口关联的鹰眼窗口，放大镜等。 动态注记：道路标注的流动显示，窗口中的道路名称始终显示全名，不会出现道路名称不全的情况；点地物的动态注记和注记避让，不会出现点地物名称不全和名称相互覆盖的现象。 经纬度标尺：能够在监控窗口中显示经纬度标尺，用户可以选择关闭以及显示标尺，标尺的前景和背景颜色都可由用户设定。 地图比例尺：在监控窗口中能显示当前监控窗口地图的比例尺。 长度量算：在地图上通过鼠标选择选定的两个地物，可显示两个地物之间的实际距离，或者在地图上选定一条折线显示该折线的实际长度。 面积量算：能够获得在地图上选定多边形区域的地理周长和面积。 地物查询：在地图上可以查询地物的名称或者一定区域范围内所有地物的名称，通过点选、矩形查询、圆形查询、多边形查询来实现。 地名查询：输入预查询地物的名称或者名称的一部分，查询出该地物在地图上的位置。通过地物名称精确匹配查询和模糊查询来实现，激活查询结果地图可以闪烁并且居中显示该地物。 图层管理：通过图层管理器，可以控制地图上某一图层的图形和注记是否显示，是否能够查询。 打印地图：能够打印当前窗口显示的地图区域范围。 地图自动分层显示：为了避免地图在放大比例较小时产生图形和注记的相互覆盖现象采用了自动分层显示功能，当放大比例较小时只显示重要的地物，放大到一定的比例后才显示所有地物。 路径分析功能：系统能够进行最短、最优路径分析。当进行车辆调度时，可以根据各个车辆的当前位置和目的地，利用电子地图上面的道路网进行路径分析，得到最短和最优路径，作为车辆调度的参考。一）. 2.5 终端功能2.5.1 报警功能 防盗报警可识别以下报警动作：震动、非法开车门、非法点火、非法踩脚刹。 防劫报警在车辆遭受抢劫或其他紧急情况时，驾驶员通过隐蔽手动报警开关向中心报警。 越界报警监控中心可划定车辆行驶区域，车辆一旦驶出该设定的范围，监控中心就会发出报警信号。 偏离路线报警监控中心可划定车辆行驶路线，车辆一旦偏离该行驶路线，监控中心就会发出报警信号。 求助当车辆遇到需要紧急救援的事件时，可向中心发送求助信号，具体操作可由车载监控终端上的调度屏屏幕菜单完成。 报警监听在车辆报警时，中心通过麦克风监听车内通话，鉴别警情，避免误报警，并将话音保存。 遇警遥控车辆遇到警情时，可对车辆进行遥控开/关车门、遥控切断/接通引擎点火电路。 欠压报警当车载电瓶电压过低时，自动向中心报警。2.5.2 定位监控功能 定时监控车辆按照一定的时间间隔应中心的要求，将自身的位置状态信息发送至监控中心。 定距监控车辆应监控中心的要求，每移动一个设定的距离（由监控中心设定）后将自身的位置及状态信息发送给监控中心。 定时/定距相结合监控车辆在满足监控中心所设定的定时条件且运动距离不小于定距条件时，车辆将自身的位置及状态信息发送至监控中心。 规定时刻点报位监控中心设置需要报位的时刻点，车载监控终端将在该时刻点向中心报告定位信息。时刻点可以设置多个。 超速时报位监控中心设置速度条件，车载监控终端将在超速时刻向监控中心报告位置信息。 快速单点定位有时用户不需要连续监控车辆，只需要了解车辆当前的位置，可以进行快速单点定位，即车载监控终端只向监控中心发送一条定位信息。3、 系统功能流程介绍3.1 车载位置信息流程 车载监控终端收到卫星信号后，得到当前车辆的定位信息，通过通信网将定位信息传至通信中心，通信中心区分出用户所属的监控中心，然后转发至监控中心。监控中心即可在电子地图上显示车辆当前位置等信息。监控中心也可将相应的命令以相反的方向传给车载监控终端。GPS卫星监控中心通信中心 代表上行信息 代表下行信息二）. 3.2 车载报警流程 司机遇到警情后，按动报警按钮，警情由通信中心发往监控中心。监控中心可监听车内话音，作出相应的判断，同时通过手工，向110等报警中心报警。必要时也可对车辆进行锁车，关引擎等操作。110报警中心通信中心监控中心 上行车载报警信息 对车载监控终端的控制信息 监控中心手动报警（或通过报警接口自动报警）4、系统通信流程介绍 CDMA / GPRS通信流程车载监控终端用户将位置信息发给基站，基站将信息传给GGSN网关，GGSN网关再将信息发给通信中心，反之亦然。因车载监控终端分配的地址是变动的，所以车载监控终端需时时向通信中心发送激活包。通信中心GGSN网关5、业务功能说明5.1 电子地图（GIS）显示通过GIS电子地图，在监控界面上能实现实时查询当前被跟踪车辆的运行情况，包括车辆位置及运动状态（车速及行驶方向）、车辆所在地的地理名称、车牌号、车型、驾驶员名称、所属单位及通讯联系方法。能实时了解被跟踪车辆的派车情况、修车记录、耗能记录等。派车情况、修车记录、耗能记录事先存入数据库，在需要时能方便显示。能实时了解被跟踪车辆的事故记录情况。GIS地图可对地图进行放大、缩小、漫游、层控、测距等操作，而且还能进行动态注记。5.2 电子地图因GIS控件由公司自主研发，根据提供所要求的电子地图图源后，我公司可将其转成系统所需的电子地图。5.3 地理信息查询能实现在管理平台上进行地理信息的查询功能，包括提供地图信息、位置标定、道路检索、信息查询、图层检索等。5.4 远程监控能实现在CDMA / GPRS网覆盖范围内车辆的远程无线监控、调度。当出现不按规定区域行驶或者发生超速等违章行为时，自动进行告警提醒和记录。5.5 手动报警当车辆遇警时，车上人员可以触动隐蔽报警开关，发送相应的报警信息，可由控制中心对车辆进行锁门、断电等操作，避免财产损失。5.6 管理报表能够提供车辆运行管理数据，如车辆行驶报表、车辆调派报表、车辆维修保养报表、报警记录报表等。5.7 安全管理系统对操作员的所有操作都作了详细记录，并能形成系统日志报表。操作员分为系统操作员和普通操作员，系统操作员的权限最高，可对数据库数据进行维护并删除过期的数据。监控中心分为总监控中心和分监控中心，总监控中心人员可以查询所有的车辆用户，分中心操作人员只能操作属于本中心的车辆用户。5.8 车辆管理能实现GPS车辆管理系统与OA系统使用界面的有效结合，系统提供对监控车辆管