货运车辆监管及预警系统

Posted 2021-02-10

一、需求分析
在经济高速发展的今天，生活水平的不断提高，安全的重要性已经成为生活中不可或缺的一部分。随着我国公路运输事业的蓬勃发展，车辆在运营过程中的安全性和高效管理已经也越来越被重视。
目前货运车种类主要分为以下三种：封闭式货车、敞开式货车、专用货车
系统可根据车辆的不同类型，提供不同的监控方案。
系统具有以下重要作用：
1)业务覆盖地域广、车辆众多，信息量大。
2)区域与线路监控要求突出。
3)与货运单据配合紧密。
4)对货物安全保障要求高。
5)对系统响应要求灵活、及时。
6)需要位置服务信息的用户多。
7)数据共享程度要求高。
8)需要完善车辆统一信息管理
9)个性的客户定制化需求解决方案
1.方案设计原则
基于目前多数货车对监管的实际需求，本车载系统分为前端车载监控系统、通信链路、管理平台三大部分：
1）前端车载监控系统包括车载硬盘录像机、监控摄像机、报警按钮、液晶显示屏、对讲耳机、喇叭、GPS、3G/4G通讯模块(EVDO/WCDMA/ TD-SCDMA)等；
2）通信链路包括3G/4G无线网络、WIFI无线网络和后台指挥中心以太网络；
3）监控管理平台包含监控器件及GPS地图定位、流媒体、数据库、应用服务器等一系列服务群，可以根据需要在公司、各车队等单位建设多极监控平台，级别间逻辑关系根据需求灵活配置，系统具有良好的扩展性。
2.方案设计目标
货运行业的管理最终目标：
1）降低成本、提高服务水平
2）能够及时、准确、全面的掌握运输车辆的信息
3）对运输车辆实现实时监控调度。
4）将货运企业优化资源配置、提高市场竞争力，有着积极的促进作用。
3.方案特色
1)可靠的车载硬盘减震及车载电源设计。
2)专业的车载录像存储及数据管理。
3)3G无线视频传输实现远程监控。
4)丰富的车辆行车记录数据采集。
5)符合货运车辆的相关国家标准。
二、系统组成

该系统能通过多路摄像头实时监控货车的整体情况，进行视频录像存储﹑远程实时视频监控。车载视频监控系统有效的解决了货运车辆安全监管碰到的超载、疲劳驾驶、路况分析、货物监控、线路优化等，同时遏制了针对客运车辆恐怖袭击事件的发生。
除了视频监控之外，该系统能够实现车载GPS定位监控、行车数据记录与回放以及超速报警等功能进行高效的货运车辆营运安全管理。
三、系统架构
整个系统从结构层次上可以划分为前端车载监控系统、3G无线通讯网络、监控中心平台三大部分。

（1）前端车载监控系统包括车载录像机﹑模拟摄像头﹑监视器等。摄像头实现视频采集；车载录像机实现视音频录像存储﹑视音频等数据无线传输﹑GPS定位及行车数据采集等功能；借助LCD监视器可实现视频的本地预览与回放等功能。
（2）无线通讯网络采用3G/4G网络。由于车载运动特性，车载视频的网络传输采用无线通讯网络。目前3G通讯网络覆盖率较大提升，3G/4G无线通讯网络的带宽相对2G而言能满足低码流的视频网传的需要，也能实现GPS定位监控与营运管理的需要。
（3）远程监控中心平台包括信令服务器﹑视频流媒体服务器﹑CMS客户端软件。CMS客户端软件是集视频远程实时预览﹑GPS定位监控﹑车辆营运管理﹑视频与历史轨迹等数据回放分析等功能于一体的智能化管理软件。
（4）手机视频监控客户端软件：支持多种操作系统的手机，在手机中运行客户端软件，使支持3G功能的手机可以随时随地对车辆实现远程实时监控。
（5）回放分析软件。用于在个人电脑上对硬盘存储的录像数据进行回放分析。
四、系统各单元配置
1.视音频采集
1)封闭式货车、专用货车

a)车载3G录象机安装位：设备安装于驾驶室内；
b)车辆行驶记录，监控行驶在路上的车辆，路况环境，天气等，以便公司更好的调度和指挥车辆。
c)安装于驾驶室内，用于观察司机，是否疲劳驾驶或违规驾驶，驾驶室内人员情况等；
d)安装于货厢门的上方，用于监控开门对象，货物上下车情况等。
货车由于车型各异，既有全封闭厢式车，也有用于长途运输的大型货柜车，因此，根据具体车型的不同，需适当调整安装机位，充分发挥出车载3G视频监控系统的安全，准确，可靠性高的特性。
2)敞开式货车

a)车载3G/4G录象机安装位：设备安装于驾驶室内；
b)安装于外车顶，用于查看后货厢；或是安装云台摄像机，也可用于记录行驶情况；
c)安装于驾驶室内，用于观察司机，是否疲劳驾驶或违规驾驶，驾驶室内人员情况等；
2.录像存储
车载录像机的一个重要功能就是音视频录像存储。经摄像头采集的模拟视频经过车载录像机采样模数转换之后，进行H.264编码压缩，并通过专有的文件系统进行录像存储。录像存储的触发模式有自动录像﹑计划录像﹑报警自动录像和手动录像。
3.录像预览或回放
提供按通道或按时间播放录像文件、备份录像文件、剪切录像文件等多种检索方式，更可根据事件类型进行检索，通过解析出录像文件中的特定信息，如车速、GPS信息等，或者显示车辆行驶的历史轨迹，根据触发的事件搜索录像，快速定位录像，快速播放用户感兴趣的录像，并且在播放过程中可实现视频的剪切，提高工作效率。
4.远程视频监控

车载录像机通过3G网络无线上传视频。采用双码流技术，本地录像采用主码流，网络传输采用子码流上传视频数据，通过CMS客户端软件可流畅清晰的进行远程实时视频监控。
系统还能提供视音频中心服务器存储、远程图片抓拍、IP语音对讲等相关视音频功能。
5.车辆营运管理
5.1.车辆实时追踪
车载录像机可配置GPS模块，对车辆进行GPS定位。通过管理平台CMS客户端软件可以实时跟踪车辆的运行轨迹。定位监控可与视频监控可同步在软件界面上显示。
5.2.行驶轨迹回放

车辆的行驶记录可在监控中心电子地图上进行回放，以重现某辆车在过去某一时段内行驶的整个过程，在信号较弱地区，车载提供了GPS缓存功能，可继续记录缓存中，再通过网络上传数据，更具体、安全可靠掌握任何时段车辆使用及行驶情况。
5.3.紧急报警
在驾驶员可触及的比较隐蔽的位置安装报警按钮，即使在摄像机停止数据传输时，可紧急启动，在遭遇紧急情况可向监控中心触发紧急报警。
5.4.车辆超速报警
当车辆行驶速度超出预先设定的行驶速度并超出时，可提示驾驶员已经超速，并且自动向系统中心报警。也可针对多个区域或者多个路段分别设置不同的速度阈值，进行多路段超速限制。
5.5.疲劳驾驶报警
当司机驾驶时间将超过限定时长时，系统自动启动语音提醒驾驶司机停车休息或更换驾驶员，或可自动开启车内录像，向信息中心传输数据，以便控制中心及时了解驾驶员是否是疲劳驾驶。
5.6.偏移路线报警
可以对车辆的行车路线进行设定，当车辆行驶过程中，车辆偏离设定路线超过一定距离时就发出报警信号，传送至监控中心。
5.7.电子围栏及兴趣点提示功能（可选）
对于危险路段或敏感区域能灵活进行设置，中心建立区域库，设备端进行存储。进出如场站、休息站、危险与事故多发路段时提醒司机或监控中心。
5.8.行车数据记录及回放
车载录像机除了能够记录车辆行驶的定位数据、行驶速度、行驶里程之外，还能采集车辆行驶状态如开关门信号、刹车信号、转向灯等信号。以上信号可以和车牌、司机号等信息一起叠加在视频数据上。通过回放分析软件可以对行车记录数据进行回放分析，可实现与录像进行同步回放，形成对司机驾驶行为的分析证据。
以上行车数据记录以及定位监控等功能符合相关国家与地方标准，适用于长途运输车辆的监控管理需要。

技术研讨：18917133062