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河北经贸大学毕业论文1应急指挥车中的视频传输系统1绪论应急指挥体系是针对自然灾害、事故灾难、公共卫生、社会安全等突发公共事件的抢险救援活动实施组织领导的一个科学、有效、运转良好的组织系统。突发事件以不确定性和应急性为重要特征，事发时间、地点无法预先预知的特点。应急指挥车应立即赶赴事件发生现场，并及时、准确地将现场视频、音频和数据信息准确地传送到应急指挥中心或相关部门，实现监控、分析、决策和指挥功能。能够自由实现与外界电话、传真和邮件的联系，形成一个移动便携的办公网络。所有设备都需要集成化设计，并能在今后长时间内保持其技术和性能上的领先地位，以及整体的可扩展性，以满足未来更高标准的适用要求。突发事件应急指挥中值得注意的问题：1）突发事件以不确定性和应急性为重要特征，事发地点无法预先预知；2）应急现场无法确保已有通信网络；3）发现场和上级之间、指挥中心之间目前大部分解决方案只能传输语音和部分数据，没有视频，所以只能根据现场人员的口头汇报和相关数据进行分析判断，远程调度指挥容易出现偏差4）指挥中心、相关部门由于不能及时、充分地了解相关情况而无法下达有关指令，指挥难度大。突发事件应急指挥中的通信网络问题：1）无论在任何时间、任何地点，必须保证通信网络的畅通，因此采用的通信技术应以无线传输为主，有线网络为辅；2）鉴于投资和建设问题，不可能自建通信网络，而应该采用国内外电信运营商已建的通信网络；无线传输方式：中国电信公司的3G网络——CDMA2000（EV-DO）。应急现场无法确保已有通信网络，事发现场和上级之间、指挥中心之间目前大部分解决方案只能传输语音和部分数据，没有视频。无法真实了解现场实际情况。指挥中心、相关部门由于不能及时、充分地了解相关情况而无法下达有关指令，指挥难度大。因技术问题而引发的突发事件，由于只能通过语音进行沟通，专家只能根据现场人员的口头汇报和相关数据进行分析判断，远程调度指挥容易河北经贸大学毕业论文2出现偏差。应急指挥视频解决方案是国家应急平台体系不可分割的一部分，主要实现对应急现场信息的实时监控与数据传输、以及现场应急决策与指挥调度。包含应急指挥车视频平台、应急指挥便携视频平台和应急指挥中心。应急指挥车视频平台是移动车载应急指挥平台的一部分，移动车载应急指挥平台包含：通讯单元、视频单元、数据采集单元、无线与有线通信网络单元、加解密单元和供电单元等。移动车载应急指挥平台是省（市）固定应急指挥中心指挥调度工作的必要延伸和补充，是可移动的分指挥中心，负责现场指挥工作，并与固定应急指挥中心保持实时的通信联络和信息传递，主要传递的信息为视频、图片、数据和话音。应急指挥车系统不同于普通的系统，由于应用场景大多是特殊的突发事件，为了完成信息上传下达，联合指挥的工作，图像的传输成为整个应急指挥车系统的关键所在。无线移动视频传输系统按功能共分三个子系统，分别为前端视频监控信号采集子系统、视频监控信号传输子系统和中心监控子系统。应急指挥车主要构有Hanhsx中控系统、视频系统、广播系统、灯光系统、供电系统等组成。完成系统集成的全部内容后，应急指挥车到达现场系统将图像和声音通过Hanhsx系统传送到几十公里、几百公里的应急中心,供中心做应急处理。在发生重大自然灾害（例如：特大雪灾或强烈地震）、输电线路出现紧急突发情况下，应急指挥车应立即赶赴事件发生现场，并及时、准确地将现场视频、音频和数据信息准确地传送到应急指挥中心或相关部门，实现监控、分析、决策和指挥功能。能够自由实现与外界电话、传真和邮件的联系，形成一个移动便携的办公网络。所有设备都需要集成化设计，并能在今后长时间内保持其技术和性能上的领先地位，以及整体的可扩展性，以满足未来更高标准的适用要求。3G是3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第三代是指将无线通信与互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，无线网络能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2M/s、384k/s以及144k/s的传输速度。CDMA被认为是第三代移动通信（3G）技术的首选，目前的标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。随着国内3G牌照的发放，三大运营商开启了无线网络的运营时代。3G无线视频监控系统利用高带宽的无线接入，支持在任意地点上传现场图像、在任意位河北经贸大学毕业论文3置接收远程图像，并可与固定网络视频监控系统融合实现随时随地、无所不在的视频监控应用。3G无线视频监控是具有高端和差异化特色的3G多媒体业务的典型代表，可广泛服务于风景区监控、应急指挥、公交轮船监控、公安警车监控等领域，极大地扩展了视频监控的应用环境和使用方式。无线移动视频传输系统可以实时跟踪出现紧急情况等事发现场的重点环节、主要方面，并将图像数据传输到指挥中心、指挥车或是指挥部，第一时间为上级指挥员提供实时、准确的现场情况，使作战决策者能够在较短的时间内掌握科学决策和组织指挥所需的第一手资料，从而实现远程监控和远程指挥，并进一步提高对突发事件的响应速度。视频传输系统已经成为应急指挥中不可或缺的一个重要部分。本设计为基于3G网络下的应急指挥车的视频传输系统。在我的设计中，除了固有的视频设备外，我将采用国内已经普及的3G网络取代以前繁琐的网络通信方式，我将在应急指挥车终端内尽可能增强3G视频信号的稳定性，抗噪性，然后以3G网络为基础构成应急指挥车与现场，应急指挥车与上级指挥部之间的通信基础。河北经贸大学毕业论文42用户需求、设计原则及依据2.1用户需求1）观查到指定的区域，防止犯罪活动；2）有效的危机处理机制，充分保证人员与财产的安全；3）保证视频随时随地可以打开浏览实时图像，保证视频文件不间断录像；4）中心站点管理所有全市的公交车的视频监控系统，并应能够提供录像、检索、播放等系统管理方式；5）视频需要以数字视频的形式存储在硬盘上，网络中的授权用户，可以很方便检索、下载、回放。并可以转送到投影仪或者某个监视器上；6）系统建立起了车辆与系统之间迅速、准确、有效的信息传递通道。监控中心可以随时掌握车辆状态，迅速下达调度命令。还可以为车辆提供服务信息，有多种监控方式可供选择。2.2系统设计原则1）先进性：运用了最新的3G通讯技术，针对3G无线网络采用了信道动态适配、可靠的传输纠错等技术，保证视频传输的最佳效果。系统在国内率先采用基于WEB嵌入式的车载无线硬盘录像机为核心的视频监控系统，它采用超低码率H.264视频压缩技术，图像更清晰，视频压缩效率更高，是基于第三代嵌入式技术的网络视频监控产品；2）实用性：系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全满足用户的监控要求；3）兼容性：设备可以轻松接入原有系统，本系统也可以灵活接入融入其它系统，做到系统整体升级，保护用户原本投资；4）扩展性：系统软、硬件系统采用模块化设计，用户系统升级时，只需要增加前端的服务器，并升级相应的系统软件即可，不用额外添加或者废弃原有设备；5）灵活性：系统组网灵活，适合在局域网、广域网和无线网络中使用；在网河北经贸大学毕业论文5络中的授权用户可通过IE浏览器实时监控前端现场，客户端无需添加任何硬件；6）可靠性：采用嵌入式实时操作系统和专用的硬件结构，保证了嵌入式无线车载硬盘录像机比基于PC机的系统具有更高的实时性、稳定性和可靠性。2.3系统设计依据我们主要依据如下的规范和标准设计本解决方案：《安全防范工程程序与要求（GA/T75-1994）》《安全防范系统通用图形符号（GA/T74-2000）》《民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-1994）》《民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）》《智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）》《安全防范工程费用预算编制办法（GA/T70-2004）》《防盗报警控制器通用技术条件（GB12663-2001）》《入侵探测器第1部分：通用要求（GB10408.1-2000）》《数字通信接口标准（G.703）》《国际图像音视频编码标准（ISO11172）》《报警图像信号有线传输装置（GB/T16677-1996）》《安全防范系统验收规则（GA308-2001）》河北经贸大学毕业论文63技术方案设计3.1系统示意图及工作原理图3-1系统网络结构拓扑图如图3-1所示系统网络由应急指挥车、网络、数据库服务器等构成。可由多个值班员进行监控。河北经贸大学毕业论文7图3-2视频流传输示意图3.2.系统组成本系统设计是基于3G无线传输的视频监控系统，将车载硬盘录像机和摄像机安装在公交车上，利用3G无线传输视频信号，可以轻松实现随时随地的远程视频监控，视频资料可以随时进行录像，方便检索查阅。系统的设计充分考虑了系统扩展性，系统扩展时只需添加车载硬盘录像机和摄像机等前端设备，即可在不影响系统正常运行的情况下，实现系统扩展。整个系统分为前端子系统、传输系统和监控中心三部分。3.2.1前端子系统前端视频采集系统由车载硬盘录像机、摄像机等组成。其中车载硬盘录像机作为核心设备，负责将摄像机采集的各监控点视频图像并经过压缩编码后通过3G上传到监控中心，实现视频的远程观看。同时可以根据监控中心的操作发出的命令来控制视频。具体设计如下：1）前端子系统采用车载硬盘录像机和摄象机，完成对所有监控点的布设；2）车载硬盘录像机和摄像机的电源由公交车来提供，只需配置一个逆变电源就可以完全满足要求；3）车载硬盘录像机和摄像机之间通过屏蔽同轴电缆线连接，车载硬盘录像机通过RS485串口控制云台解码器，控制线建议采用用屏蔽双芯线；4）车载硬盘录像机正常工作必须有一张运营商提供的无线上网卡；5）车载硬盘录像机自动拨号无线上网，获取一个动态公网IP地址。拨号成功之后，通过3G无线通道，把通过H.264压缩算法编码后的图像信息流，主动河北经贸大学毕业论文8发送到3G网关程序中，无线设备在客户不浏览的情况下不产生流量；6）3G网关程序的安装位置必须有固定的公网IP地址，或在有固定公网IP地址的局域网中，在公网路由器上做端口映射也可，默认映射端口：UDP5000；TCP8212；端口可由用户自行更改。7）用户通过监视器软件，连接到3G网关程序中，获取视频或控制摄像机。3.2.23G媒体服务器介绍图3-3核心设备——3G媒体服务器介绍3.2.33G车载无线硬盘录像机（现场采集设备）介绍图3-4高档车载云台摄像机河北经贸大学毕业论文9目前支持的终端：1)摄像机+专业级标清端（双卡hign-profileH264，800K~1.2M码流，25/30帧，延时小于2秒，VPDN网络情况下支持双向音频）2)摄像机+普通端（单卡便携设计，MPEG4，25帧，低功耗，500K视频码流，64K音频，25/30帧，延时小于500ms，VPDN网络情况下支持双向音频）3)3G手机终端（MO）ILE系统，分辩率320*240，8~25帧，双向语音，350ms延时）图像性能和关键技术指标：1)视频：SDI+复视频接口，采用High-profileH264压缩，实现在800K~1.2Mbps左右的标清图像传输码流，25帧/S2)音频：AAC，32—64K3)延时：1~2秒，可便携包携带也可挂在专业摄像机上4)本地液晶屏状态显示5)本地计算机配置和双音视频互动接口6)可带GPS，可带SIM卡存储3.2.4.3G应急指挥小平台图3-53G应急指挥小平台3G应急指挥小平台端基于中国电信3GCDMA2000（EV-DO）而设计的便携箱式视频传输终端，采用先进的H.264视频压缩算法、超低码流视频处理技术，整合了EV-DO网络传输特性。便携箱式视频传输终端具有4路视频输入，可同时在本地显示4路视频并可把相应视频上传至指挥中心：可接入车载防雨吸盘式360度无限位云台摄像机。通过一根带有防水航空插头的软线缆就可以实现车载云台摄像机与便携