摘要：為了進一步加強在途運輸車輛的安全監(jiān)督管理，結合3G網(wǎng)絡模式的推廣，提出了基于3G的無線視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)方案，給出了該系統(tǒng)的總體框架、工作流程，以及車載終端和監(jiān)控中心的具體設計。試驗結果表明，系統(tǒng)實時性及穩(wěn)定性佳，可在很大程度上降低企業(yè)成本，該設計具有可行性。

關鍵詞：無線視頻監(jiān)控；3G通信網(wǎng)絡；車載終端；監(jiān)控中心

中圖分類號：TP303 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8228(2011)09-19-02

0 引言

近年來，隨著Intemet的普及和全球信息化的發(fā)展，信息化建設全面鋪開，信息技術給汽車運輸領域帶來了深刻的變革。目前國內(nèi)很多汽車運輸公司、物流公司、出租車公司、汽車租賃公司等已經(jīng)推行基于GPS的運輸車輛實時定位，確保及時準確地掌握車輛在途信息。如今城市安防意識普遍增強，無線車載視頻監(jiān)控已成為平安城市建設中不可或缺的一部分。早期的車載GPS系統(tǒng)通信主要采用GSM短信方式來實，GSM短信通信方案是把采集到的GPS位置和速度信息，以短信的方式發(fā)送給監(jiān)控中心相應的短信服務系統(tǒng)或者指定手機號碼。通用無線分組業(yè)務(General Packet Radio Service，GPRS)是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡上發(fā)展出來的一種新的分組交換數(shù)據(jù)應用業(yè)務，后期采用GPRS作為GPS車載系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方案，比GPS短信通信方案優(yōu)勢明顯。

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時性要求更高，通信量和通信頻率的增加，使得采用GSM／GPRS作為GPS車載系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信方案已不能達到將該應用推廣的目的。隨著3G的正式到來，移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡為承載視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸提供了更好的條件和保障?；?G的無線視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的設計與應用，是將衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GPS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)相結合，同時輔助天氣情況，地面交通情況，通過3G網(wǎng)絡與監(jiān)控調(diào)度中心通信，智能地選擇最佳行駛路徑，實時傳遞車內(nèi)實況錄像。這一運輸行業(yè)的服務流程更新設計不僅可以實時地監(jiān)控各類運輸信息，而且能使整個運輸管理平臺最大地發(fā)揮整體效益，對配送全過程進行同步視頻跟蹤控制，對路線路況信息完整采集保存，從而實現(xiàn)實時調(diào)度和事故車輛的緊急援助，進一步提高了運輸企業(yè)的市場競爭力。

1 系統(tǒng)功能及架構

1.1系統(tǒng)功能

基于3G的無線監(jiān)控傳輸系統(tǒng)與很多安防監(jiān)控產(chǎn)品相比，由于其移動性的特點和服務對象不同，在功能上存在著很大的差異，具體而言，該系統(tǒng)包括以下功能：

(1)車輛實時無線視頻監(jiān)控?；诓煌瑫r間、不同空間的智能車載遠程跟蹤監(jiān)控，有效地進行實時監(jiān)控。將圖像回傳至監(jiān)控調(diào)度中心，實時監(jiān)控車輛位置、車內(nèi)外實況和行駛路線，防止司機繞路、私自載貨和偷油等。

(2)車載行駛路徑智能選擇。根據(jù)交通管理系統(tǒng)、氣象信息系統(tǒng)的接口提供的數(shù)據(jù)，掌握在途運輸車輛所在區(qū)域交通流量狀況和沿途天氣情況，智能地選擇最佳行駛路徑，可以降低油耗、控制行駛路線和時間、加強安全管理。

(3)預報警處理。監(jiān)控和保障車輛、司機和貨物的安全狀況，異常及意外情況報警處理。

(4)車輛錄像軌跡回放。對任意車輛支持軌跡播放、暫停、幀放、慢放、快進、快退等傳統(tǒng)播放功能。

(5)車輛信息查詢。支持錄像文件檢索，分為按時間檢索、按報警檢索、按司機姓名檢索等。

1.2系統(tǒng)架構

基于3G的無線監(jiān)控運輸系統(tǒng)，由車載設備、3G無線通信網(wǎng)絡和監(jiān)控調(diào)度中心三大部分組成。其中，車載設備端主要由攝像頭、無線監(jiān)控錄像機、GPS模塊、通信模塊、LCD顯示屏和主控制器構成；監(jiān)控調(diào)度中心則由GPS模塊、GIS模塊、通信模塊和中央處理機構成。應用系統(tǒng)架構框圖如圖l所示。

基于上述架構的運輸監(jiān)控系統(tǒng)的基本工作流程如下。

(1)當物流運輸車輛在路線上運行時

監(jiān)控攝像頭對車輛內(nèi)場景或路況進行錄像；車載通信模塊會與監(jiān)控調(diào)度中心保持實時交互，它通過GSP模塊定位，計算出自身所處的地理位置的坐標；車載設備通過3G無線通信網(wǎng)絡把車輛信息發(fā)送給調(diào)度中心。調(diào)度信息中心將接收到的位置坐標以及其他數(shù)據(jù)進行處理后，可以在中心的監(jiān)控視頻上顯示車載內(nèi)外實況錄像，也可與GIS系統(tǒng)的電子地圖進行匹配，在電子地圖上直觀顯示車輛的準確位置，并且可以通過與交通管理系統(tǒng)、氣象信息系統(tǒng)的接口，根據(jù)運輸車輛所在區(qū)域交通流量狀況和沿途天氣情況對運輸車輛的行駛路徑進行優(yōu)化。調(diào)度監(jiān)控中心通過CMS向車輛發(fā)送指令，實現(xiàn)智能調(diào)度。車載設備也可以根據(jù)自身行駛途中的突發(fā)狀態(tài)與調(diào)度中心交互，發(fā)出預警。

(2)當運輸車輛回到總站時

通過u盤拷貝或更換硬盤的方式下載指定時段錄像；通過回放分析軟件實現(xiàn)對下載錄像的分析。

通過運輸監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)度中心的管理人員可以實時掌握運輸車輛的動態(tài)信息，如位置、速度、行駛狀態(tài)等，并且可以通過視屏監(jiān)控即時主觀的呈現(xiàn)運輸車輛畫面，使安防效果更到位。

2 系統(tǒng)設計方案

(1)GPS智能管理監(jiān)控調(diào)度中心

組成：由CDMA2000 EVDO通信網(wǎng)關、通信管理服務器、數(shù)據(jù)庫、管理終端、大屏幕顯示系統(tǒng)等組成整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。

功能模塊：提供了CDMA 2000 EVDO網(wǎng)關接口，處理所有GPS警情數(shù)據(jù)，并將相關數(shù)據(jù)信息(位置、報警、記錄等)進行存儲、分發(fā)到通訊網(wǎng)絡控制中心和公交調(diào)度中心。

(2)車載設備

組成：需要定位、跟蹤的車輛必須安裝車載單元(本系統(tǒng)稱車載終端)。車載終端組成包括主機(由GPS接收機、CDMA2000 EVDO收發(fā)模塊、車載硬盤錄像機、車載顯示器和語音報站器構成)。車載監(jiān)控的產(chǎn)品組合方案如圖2所示。

功能模塊：車載終端是公交車輛監(jiān)控調(diào)度的重要部件，GPS接收機完成GPS衛(wèi)星信號的分析計算，通過CDMA 2000EVDO通信模塊發(fā)送給公交調(diào)度中心。顯示設備可收發(fā)消息、實現(xiàn)調(diào)度功能、發(fā)出提示信息，攝像頭可拍攝視頻并由車載硬盤錄像機將視頻信號編碼記錄并上報到中心，GPS模塊連接自動報站器可實現(xiàn)自動報站功能。

(3)服務平臺

組成：由GPS調(diào)度服務器、存儲數(shù)據(jù)庫、視頻注冊服務器、視頻存儲服務器和磁盤陣列組成，架設在通信網(wǎng)絡控制中心，可通過Intemet及專線訪問中，L，Web服務，實現(xiàn)對車輛的網(wǎng)上管理。

功能模塊：網(wǎng)上平臺基于B／S結構，其最大優(yōu)點是客戶端不需要下載配置地圖，地圖可直接由服務器發(fā)布到客戶端。Web服務平臺提供了地圖服務、請求響應、GPS警情數(shù)據(jù)處理、車輛資料管理等功能。

3 試驗結果

該系統(tǒng)目前已經(jīng)進入推廣試驗階段，在武義汽車運輸總公司試用了一年的運行結果顯示，系統(tǒng)實時性及穩(wěn)定性佳。公司目前已有兩輛車安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，表l是其中一個車輛近一年有關投入系統(tǒng)后與投入系統(tǒng)前的數(shù)據(jù)對比。

很明顯，從上述數(shù)據(jù)比對中可以得出安裝3G無線監(jiān)控錄像可以有效防止司機繞路跳票，省下一筆不必要的支出，全面應用可以很大程度上降低公司支出。更重要的是，直觀的畫面呈現(xiàn)可以為交通事故糾紛的案件處理提供重要的依據(jù)，還能對司乘人員起到警示作用。

4 結束語

建立基于3G的無線視頻監(jiān)控運輸系統(tǒng)，使運輸企業(yè)能實時準確地掌握車輛的運行狀況，通過直觀呈現(xiàn)的車輛畫面，對車輛進行監(jiān)督調(diào)度管理，為駕駛員提供交通和服務信息，從而保障車輛安全、按時到達目的地。試驗結果表明，該系統(tǒng)的使用節(jié)約了成本，使運輸車輛的管理簡單有效，因此，我們認為該系統(tǒng)具有廣闊的推廣應用前景。