矿山智能车载视频监控系统解决方案

4 路 CIF/HD1/D1 视频输入 1.0Vp-p， 75Ω 1 路复合视频输出 1.0Vp-p，75Ω BNC
单或四/八/十六面显示
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视频标准 音频输入 音频 音频输出 录音方式 音频压缩 移动侦测 报警 报警输入 报警输出 串行接口 通信接口 网络接口 CDMA 无线通信 3G GPRS GPS 内部存储
可选内置 CDMA 通信模块 可选内置 3G 通信模块 可选内置 GPRS 通信模块
内置 GPS 定位模块，GPS 信息写入编码码流，同时可以无线上传 １、 一张SD卡存储，预留外部USB接口 ２、 1T硬盘存储本地实时录像 PC 回放分析 RMS 回放视频文件，对文件中的车辆信息进行分析 支持通过远程管理系统 通过无线网络实现视频预览、GPS 上传、报警 CMS 及车辆传感器参数上传及中心命令下发、参数 配置等功能 电源输入 电源输出 功耗 ＋8V ~ +36V +12V@2A；+5V@2A 正常工作状态下，功耗小于 12W，待机时功耗 小于 0.5W -20℃～+60℃ 20%～85% IP50 不大于 2000G(19,600m/s2)
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各监控计算机只需要一台安装客户端软件的 PC 机就可以实现网络监控；监控中心必须增 加一台服务器用于图像的转发和存储， 在各相关领导的 PC 上在安装客户端软件进行浏览和录 像。CMS 是无线网络视频监控管理系统的核心，它以高品质、高效率的集中化、分布式网络 管理为架构；以视频、音频、数据等多媒体信息的网络传输为基础，为用户执行实时监视 、 GPS 定位、录像存储，CMS 植根于企业网络平台，与车载 DVR 的紧密配合，使用户实施大规模 远程监控成为可能。彻底替代传统安防系统的 DVR 加网络视频服务器设计思路，以及可持续 进行更新换代的解决方案，最大可能为用户提供长期的投资保护。客户端运行于 Linux 操作 平台上。界面友好的人机对话式应用程序随时随地为用户提供实时监视、远程控制和系统管 理功能。
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1.2 系统网络示意图
整个系统分为前端车载监控系统、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、监控摄像机、液晶显示屏、对讲耳机、GPS 等 通讯线路包含前端移动传输和后台 指挥中心以太网网络 监控平台包含监控软件及 GIS、流媒体、数据库、应用服务器等一系列 服务群，可以根据需要在不同地点建设多极监控平台，级别的逻辑关系根据需求可灵活配置， 系统具有良好的扩展性。 前端系统主要功能： 1．车载录像监控 前端视频采集部分根据现场环境选择相应的摄像机，前端视频处理设备采用嵌入式车载 机，可以进行本地录像,该设备专为无线网络视频监控设计，图象分辨率为 CIF（324x288） 、 HD1（704x288） 、D1（704x576）可调，可设置开机录象、定时录象、报警录象等录象方式， 产品基于 LINUX 的嵌入式系统设计，使用 GPRS /3G 无线网络，传输高质量的 H.264 视频流和 数据，并可对车辆进行实时 GPS 定位。并且车辆通过无线方式上传的图像信息可通过录像方 式存储在监控调度管理平台的存储服务器上。
配套软件
工作状态
工作温度 工作湿度 外壳防护 冲击限
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振动限 尺寸 重量 升级方式 终端功能介绍
不 大 于 5mmp-p(5 – 22Hz)49m/s2(5G)(22 – 500Hz) 266(W)*185(D)*93(H)mm 净重： 带箱重： USB 升级 SD 卡升级 无线远程升级
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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 QCIF 格式的视频流。 4、单播/组播可选 5、TCP/UDP 可选 6、支持远程网络实时监视及录像文件下载 7、支持远程网络查询及回放硬盘录像机上的录像文件 8、支持双向音视频传输，可通过网络进行双向语音对讲 监控管理中心: 在监控管理中心设置监控服务器，用来远程监视、控制前端云台摄像机，其他用户安装客 户端软件就可以在权限内浏览、控制前端摄像机，同时设置存储服务器进行集中存储。
PAL 制式 25 帧/秒/路；NTSC 制式 30 帧/秒/路 单路音频输入 600Ω，BNC 单路音频输出 声音与视频同步 ADPCM G.726 支持图像屏蔽、图像丢失、移动侦测报警 可配置为４到６个电平输入 可配置为２到４个电平输出 支持 3 个 RS232 接口、支持 2 个 RS485 接口 支持 RJ45 10M/100M 自适应网络接口 600Ω，BNC，1~ 2Vp-p
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功能强大的 Linux2.6 系统，成就卓越网络特性； 支持 1 路或 4 路 H.264 高压缩率编码，双 SD 卡录像，有效节省存储空间，IDE 接口 2.5 寸 1T 硬盘，可以存储 4 路图像 1 个月的录像； � 全金属外壳无风扇设计，铝型材自然散热； � 支持媒体播放，GPS； � 支持宽带应用和无线窄带应用，可选配内置 GPRS/CDMA/EDGE/3G； � 可扩展客流量统计模块； ◆ 音频/视频： 单路或四路 H.264 实时音视频监控录像，压缩率高； 支持 CIF、HD1、D1 三种分辨率，自由可调； ◆ 电源： 支持宽电压输入，＋8V～＋36V范围内可正常工作； 支持电压自检保护，电压异常可自动关机； 支持12V/5V电源输出，可为外设供电； 支持汽车点火信号控制开机和延时关机。 ◆ 隔振设计： 采用美国军用隔振胶为原材料，符合 MIL-810F 振动冲击标准，隔振吸收特性优良、耐高温、 耐磨、阻燃、耐腐蚀。 ◆ 录像： 支持CIF/HD1/D1录像，支持硬盘/SD卡存储； ◆ 行车记录仪（车辆黑匣子）： 可同步显示及记录车牌号与行程车速； 4路通用开关量传感器信号输入，可获得车门、车灯等车体状态； 4路模拟量，可获得车辆内的温度或油量的变化状态； 2路CAN接口，可以直接挂接到CAN总线上，监听车辆各种传感器参数，可获得刹车、转向、 速 度等行车状态； ◆ 其他： 支持标准车载GPS功能； 可内置GPRS/GPRS/CDMA/3G； 接口丰富，可扩展多种外设。 � � ◆ 性能参数： 设备参数 主处理器 系统 操作界面 操作系统 图像格式 视频 视频输入 视频输出 视频显示 性能指标 内置 ARM11+DSP 的双核高速处理器 图形化菜单操作界面（OSD 菜单） 实时嵌入式 Linux H.264 可变码流（VBR） / 固定码流 (CBR) BNC 项目
5. 扩展功能：预留多路开关量，模拟量采集接口，采集车辆电平电压，油耗，工时，绘 制出油耗，电平电压与时间的变化曲线。 6. 数据存储：终端采集的数据都采用固定压缩格式，保存在终端的存储卡上，数据分析 人员可以方便的把数据从终端上拷贝到电脑上，进行分析。
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三
集中管理系统软件
3. 参数阈值显示设置功能：显示某项参数的上限阈值和下限阈值 , 人工设置部分参数的 阈值，报警参数给予声音提示。
4. 报警项提示功能：通过对发动机系统，传动控制系统各项参数的智能分析，显示系统 显示出报警项目，和预警项目，以方便车辆驾驶员，车辆维护人员及时保养车辆。
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矿山智能车载视频监控系统解决方案 ——工程研发中心 M01 项目组
麦格集团工程研发中心硬件部 张文彬
摘要
随着 GPRS/3G 无线网络技术和数字视频压缩技术的发展，在无线网络上传输视频和音频 成为一种趋势，公司研究开发了 “ 矿山智能车载视频监控系统” ，该系统具有其他无线监 控系统无法比拟的功能和特点，能够保证车辆移动过程的数据和音视频的正常通信，完全符 合移动通信的的严格要求，是全数字化、智能化、网络化、系统化无线监控系统的典型代表。 其主要作用是能够将现场和指挥中心之间实时双向传输文字数据、音频、视频，以提高指挥 的准确性和及时性。 新一代移动视频监控系统的移动特性是利用 GPRS/3G 技术进行视频数据的无线网络传输 的新型系统。它采用了先进的视频压缩算法 H.264、流媒体视频数据压缩技术无线传输网络 解决方案，整合了 GPRS/3G 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 GPRS/3G 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 时动态图像及车载终端其他数据信息传输到服务器中心。 用户只需通过 Internet 从系统中控 端得到图像信息。
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2．数据备份 1 个 IDE 接口 2.5 寸硬盘，硬盘盒抽拉式结构，硬盘安装结构经过特殊减震处理。硬盘工 作管理采用非工作盘休眠处理，减少散热和功耗，延长硬盘寿命。录像数据采用专用格式， 无法篡改数据，保证数据安全，并可以转换成。
网络传输设计: 无线网络传输技术采用了先进的视频压缩算法 H.264、流媒体视频数据压缩技术无线传 输网络解决方案，整合了无线网络数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化，可以传输流 畅的视频数据及其他数据信息。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 GPRS/3G 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，把实时动态图像及车载终端其他数据信息传输到距离用户最近 的联通或移动通信网络。可以通过 Internet 从系统中控端得到实时图像信息。
由于系统设计面广，功能集中性强，所以决定用分层架构与分模块架构相结合的二维架 构来构建本系统。系统主要分三层，底层是数据采集，中间层为数据处理，顶层是表示层 （Windows/Web 客户机终端） 。其中中间层是核心部分，里面再分为七大模块，分别数据接 收、数据管理、数据维护、数据存储、实时监测器、对比/分析、历史数据回放等。
简介 1.1 系统 系统简介 矿山智能车载视频监控系统是基于 GPRS/3G 无线数据业务网， 车载远程监控系统可实现 无线远程监控、GPS 地图定位、车辆历史行驶轨迹回放、语音对讲、车辆调度、远程录像存 储、远程下载录像、车辆区域管理、设备远程升级等等，主要包括中心管理系统、中心转发 服务器及远程监控客户端三个部分。系统结构简洁明了，扩展性好，能适应多变的监控要求。 矿山工程机械车辆容易发生沿途货物丢失或损坏、司机违规操作等事件，虽然很多车辆安 装了 GPS 定位系统，能够实现车辆导航和调度的功能，但由于无法对全过程进行录像，在货 物丢失或损坏、发生安全事故等情况下不能查找真正原因。 通过在工程机械车辆上安装车载监控系统，可以实时的监控目前车辆的状态。跟目前应 用较广泛的 GPS 系统相比，车载监控系统不仅能跟踪记录车辆的地理位置，还能对货物运输 和装卸的全过程进行监控和录像，防止货物丢失，还可以在发生货物损毁时作为区分责任的 证据。借助 GPRS/3G 无线监控系统，管理人员和客户能够通过计算机或手机实时了解车辆的 地理位置、工作状态，给客户提供更优质的服务，提升企业的竞争力。
关键词 麦格集团科技发展集团有限公司
总体设计 一 系统 系统总体设计
此方案设计着重解决工况企业行业，安全生产、调度之需要，实现移动设备的位置及工作 状态的实时跟踪、判断、显示，监控调度，及时准确地掌握设备的生产运行情况，达到优化 管理生产过程、提高产量，提升管理水平，节能增效的目的。
介绍 二 终端 终端介绍
矿山智能车载视频监控终端采用了先进的宽频 8-36V 工作电压，过压保护设计，超高电压 不烧机,彻底解决车载脉冲和电压不稳导致的问题;三重万向防震系统，彻底解决硬盘防震问 题，严格经过宽范围电源、高低温、高频率长时间震动 等测试，工业级设计标准，性能高效 稳定。 终端特点： � 抗震防护型机身设计，精巧玲珑，便于安装； � 嵌入式 ARM11+高速 DSP 内核，提供强劲动力；
1. 发动机参数显示：终端采集发动机系统的各项参数，并且以数字的形式显示出来。例 如发动机转速，冷却水温，液压油温，燃油量等等一系列参数。终端开机后直接进入主页面 如下图所示：
2. 传动控制系统参数显示：终端采集传动控制系统的各项参数，并且以数字的形式显示 出来，例如正转齿轮传动比的数目等参数。
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