【解決方案】3G圖像監(jiān)控與數(shù)據(jù)集采平臺解決方案

成都遠(yuǎn)視遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)與圖像采集平臺1前言本文檔描述了成都遠(yuǎn)視基于3G網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控與智能化監(jiān)測系統(tǒng)——遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)與圖像采集平臺〔RemoteDataandImageCollectionPlatform，RDICP〕，以下簡稱RDICP。RDICP主要分為三層：采集層〔CollectionLayer〕，由分布在監(jiān)控現(xiàn)場的3G網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)群或數(shù)據(jù)采集器組成；核心層〔KernelLayer〕，由數(shù)據(jù)整合中心、系統(tǒng)接口及管理模塊組成；應(yīng)用層〔ApplicationLayer〕，由基于核心層建立起來的子系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)及3G終端組成。本文將對各層作逐一說明。2RDICP介紹2.1平臺原理RDICP完全基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，是一個全數(shù)字化的、純網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的視頻監(jiān)控平臺，為在任何地方的用戶提供高效的視頻監(jiān)控和錄像、預(yù)警事件管理、精確的視頻回放以及企業(yè)級的管理功能。RDICP是以無線網(wǎng)絡(luò)〔3G通訊網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)〕為傳輸介質(zhì)，由采集層的3G網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)群或數(shù)據(jù)采集器對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行視頻捕捉與數(shù)據(jù)采集，再將數(shù)據(jù)傳送回核心層的數(shù)據(jù)整合中心，由數(shù)據(jù)整合中心對傳送回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、整合、存儲后，其結(jié)果供建立在其之上的子系統(tǒng)或各種應(yīng)用系統(tǒng)使用。2.2采集層采集層由一定數(shù)量〔視需求而定〕的3G網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成的攝像機(jī)群或數(shù)據(jù)采集器兩局部組成，負(fù)責(zé)獲取監(jiān)控區(qū)域的各種監(jiān)測信息。前端的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)配置有普通或電動鏡頭，可遠(yuǎn)程調(diào)整、控制攝像頭的焦距、聚焦、光圈等〔視所用鏡頭而定〕；紅外夜視功能可自動感知周圍環(huán)境光線，在夜間或光線較暗時仍能保證視頻的清晰度；全方位云臺可載攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)360度，俯仰50度，有效防止出現(xiàn)監(jiān)控死角〔視所用云臺而定〕。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)完備的功能及良好的機(jī)動性，確保了對監(jiān)控區(qū)域的影像和數(shù)據(jù)的全面采集。針對不同的環(huán)境與需求使用不同的數(shù)據(jù)采集器，可實(shí)現(xiàn)對溫度、濕度、壓力、光照、電壓、電流等數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集器提供基于串口的數(shù)據(jù)接口，方便人員在現(xiàn)場直接對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并將結(jié)果傳回?cái)?shù)據(jù)整合中心；同時為在數(shù)據(jù)整合中心發(fā)生不可預(yù)見性災(zāi)難下提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和處理能力。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置有采集、處理模塊，對監(jiān)控區(qū)域的各種信息進(jìn)行數(shù)字化處理，并最終形成原始數(shù)據(jù)〔OriginalData〕。原始數(shù)據(jù)通過內(nèi)置的無線模塊將數(shù)據(jù)經(jīng)3G網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)整合中心；或者由采集接口直接對外輸出數(shù)據(jù)，供人員在現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理使用。2.3核心層核心層由數(shù)據(jù)整合中心、系統(tǒng)接口及管理模塊組成，負(fù)責(zé)處理采集層傳回的原始數(shù)據(jù)，作為建立在其上的子系統(tǒng)和各種應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源。數(shù)據(jù)整合中心是RDICP系統(tǒng)的核心。采集層的原始數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)整合中心分析、整合、存儲后，生成根底數(shù)據(jù)集〔BasicDataset〕，并且以根底數(shù)據(jù)集構(gòu)建起的根底數(shù)據(jù)庫〔FundamentalDatabase〕為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)來源。同時，數(shù)據(jù)整合中心也可以響應(yīng)來自應(yīng)用層的數(shù)據(jù)處理請求，對數(shù)據(jù)作二次分析處理及整合。系統(tǒng)接口是應(yīng)用層與核心層的通信接口，采用網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)庫接口兩種方式。應(yīng)用層的子系統(tǒng)或應(yīng)用系統(tǒng)，無論是本地的還是遠(yuǎn)程的，都可通過這兩種接口與核心層通信，方便從核心層獲取數(shù)據(jù)，或向核心層發(fā)出處理請求。管理模塊是用以協(xié)調(diào)核心層與采集層、應(yīng)用層的相互通信、響應(yīng)請求、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋徊閼?yīng)用層提供功能性效勞，如為應(yīng)用層提供統(tǒng)一的接入授權(quán)認(rèn)證、交互式自助效勞、3G-324M視頻呼叫功能、中心存儲及其它功能效勞等；同時，其管理模塊化的設(shè)計(jì)非常利于升級與擴(kuò)展，為未來業(yè)務(wù)的開展提供更多的效勞與功能。2.4應(yīng)用層以核心層為根底建立起的應(yīng)用層，通過根底數(shù)據(jù)庫在根底數(shù)據(jù)集中采集所需數(shù)據(jù)，并由應(yīng)用層系統(tǒng)或請求核心層做進(jìn)一步的分析處理。應(yīng)用層是實(shí)施與操作具體業(yè)務(wù)的實(shí)例集，概括起來可分為三大類：子系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)和3G終端等。子系統(tǒng)可作為核心層的分支或子集，提供根底數(shù)據(jù)庫鏡像、冗余備份、分布式處理等；應(yīng)用系統(tǒng)由各自獨(dú)立的業(yè)務(wù)實(shí)例組成，實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)需求；3G終端可以方便人員通過手持設(shè)備遠(yuǎn)程操作，如遠(yuǎn)程查詢、處理請求等。由于核心層采用了模塊化設(shè)計(jì)，并且提供網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)接口，使擴(kuò)展應(yīng)用層的系統(tǒng)以適應(yīng)和實(shí)現(xiàn)不斷開展的業(yè)務(wù)變得極為方便。企業(yè)可根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，使用核心層提供的各種接口，請第三方公司或自行設(shè)計(jì)開發(fā)相應(yīng)的企業(yè)級應(yīng)用。2.5流程示意圖RDICP流程示意圖2.6優(yōu)勢與特點(diǎn)RDICP采用計(jì)算機(jī)為控制中心，通過系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)控制界面的可視化，控制環(huán)境的多媒體化，可以方便地實(shí)現(xiàn)對視頻切換、音頻切換、鏡頭云臺控制、報(bào)警輸入、行動輸出的智能化控制，進(jìn)而到達(dá)對事件的分析、統(tǒng)計(jì)、處理，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的智能管理。部署簡單前端3G無線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或數(shù)據(jù)采集器部署后可立即投入使用，無須布線。采集層設(shè)備與核心層自動建立連接，幾乎無須安裝調(diào)試，便于快速、大規(guī)模部署。本錢低廉與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)比擬而言，本系統(tǒng)可通過系統(tǒng)軟件，在不增加任何額外設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)以往傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)需要視頻分配器、音頻視頻切換器、畫面分割器、多畫面處理器、多媒體控制等設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的功能，不僅極大地降低了投入本錢，而且也省去了這些設(shè)備的維護(hù)本錢。運(yùn)營維護(hù)方便無須經(jīng)常對其檢修，運(yùn)營維護(hù)方便、本錢低廉。移動方便前端3G網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)群或數(shù)據(jù)采集器可電池供電，無須電源和線纜，可隨時布防、撤防及更換防區(qū)?？蛻艨梢圆皇軙r間和地理限制，隨時查看相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“移動監(jiān)控〞。使用簡單采集層自動搜索并與核心層建立連接，全程無須人為干預(yù)。核心層采取智能化設(shè)計(jì)，人員無須經(jīng)過特殊培訓(xùn)。靈巧的定制性和可擴(kuò)展性模塊化的設(shè)計(jì)利于系統(tǒng)的定制和擴(kuò)展，如采集層可根據(jù)實(shí)際監(jiān)測需求決定選擇3G網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)群或數(shù)據(jù)采集器。并且攝像機(jī)也可選擇不同的鏡頭、紅外夜視功能的有無等，靈巧方便。QoS保證3G通訊網(wǎng)絡(luò)及內(nèi)置的工業(yè)級模塊為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)傳輸。支持3G-324M協(xié)議支持3G-324M視頻呼叫，可通過移動終端隨時隨地調(diào)整、控制攝像機(jī)，以及查看監(jiān)控情況。全程數(shù)字化與傳統(tǒng)的有線監(jiān)控不同，本系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸，到數(shù)據(jù)處理、上層應(yīng)用，全程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。平安性強(qiáng)本系統(tǒng)采用平安認(rèn)證方式，未經(jīng)授權(quán)無法使用，所有數(shù)據(jù)在傳輸時都經(jīng)過加密處理，有效地保護(hù)了客戶的數(shù)據(jù)平安。功能豐富實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控、錄制和查看歷史視頻、聯(lián)動告警、視頻呼叫、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)共享、3G終端遠(yuǎn)程操作等。3應(yīng)用范圍RDICP為通用型系統(tǒng)，它不特定于某個行業(yè)或某種應(yīng)用，而是可以根據(jù)不同的需求，選擇相應(yīng)的模塊，即可實(shí)現(xiàn)視頻或數(shù)據(jù)的采集和處理，客戶無需為不同的應(yīng)用購置不同的系統(tǒng)。因此，RDICP適用于有3G通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的所有企業(yè)級視頻監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。例如，在道路交通的運(yùn)輸平安管理、金融行業(yè)的安防等視頻監(jiān)控方面，前端使用攝像機(jī)群，通過將視頻傳送回中央控制室，由視頻處理模塊對監(jiān)控視頻進(jìn)行分析、處理、存儲等，即可實(shí)時對單防區(qū)多點(diǎn)或多防區(qū)多點(diǎn)的視頻監(jiān)控。而在農(nóng)林牧業(yè)防火告警、水利水文的數(shù)據(jù)采集、石油輸送管線的平安維護(hù)、智能電網(wǎng)的信息采集與智能控制等方面，前端依據(jù)所要監(jiān)測數(shù)據(jù)的不同選用相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器，并將采集到的數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、壓力等，傳送回監(jiān)測中心，由數(shù)據(jù)處理模塊做分析、處理與整合，同時，監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)通過共享，可以實(shí)現(xiàn)不同部門根據(jù)各自的需要對監(jiān)測數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，形成網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。模塊的配置與增減，是完全根據(jù)客戶需求而定的。RDICP由于采用了模塊化處理，因此完全實(shí)現(xiàn)了同時支持視頻監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的混合應(yīng)用。如對某監(jiān)控區(qū)域要實(shí)施視頻監(jiān)控，而對另一區(qū)域要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，全部視頻和數(shù)據(jù)信息在數(shù)據(jù)整合中心可實(shí)現(xiàn)分類處理與整合，通過接口供各種應(yīng)用系統(tǒng)使用，為多元化產(chǎn)業(yè)的企業(yè)提供了極其有效的解決之道。除此之外，RDICP同樣適用于有線網(wǎng)絡(luò)所無法覆蓋、不方便布線等有線技術(shù)無法滿足的中小型監(jiān)控應(yīng)用，例如：車載、航船、山區(qū)等監(jiān)控領(lǐng)域。4與運(yùn)營商的戰(zhàn)略合作本系統(tǒng)充分利用3G通訊網(wǎng)絡(luò)，適用范圍廣闊，可以有效地提高運(yùn)營商現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)的利用率，擴(kuò)展運(yùn)營商的增值效勞，促進(jìn)運(yùn)營商開展3G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。本系統(tǒng)是一種普遍的“People-to-Machine〞的應(yīng)用，與目