一、前言
隨著無線通信技術、視音頻編解碼技術、Flash電子半導體技術、信息可視化技術、互聯網絡技術以及多媒體技術的不斷發展,信息處理技術特別是與視音頻數字化處理技術相關的應用在各行各業的不斷深入。樂圖 i-Patrol為汽車監控領域提供了一系列的解決方案,使公安系統、各管理部門信息處理方法、手段得以革新和普及;遠程音視頻監控、車載錄像存儲、GPS全球定位技術結合地理信息系統經過十余年的發展形成的一個全系列的信息可視化的管理系統,在汽車行駛遠程管理中,犯罪分析、安全防范、綜合指揮、管理規范等方面可廣泛應用,為監督管理部門系統信息化管理提供了有力的工具。
二、環保車載監控系統的特點
1、需求
根據“環境監測車載現場取證、遠程監控系統”需求,現從管理各方面對“環境保護車載現場取證、遠程監控項目”的需求進行分析。
(1)提高網絡監控和取證力度
該系統在功能上既要能滿足環境監測車載現場取證、遠程監控、數據安全備份問題,又要能滿足日常情況下環保監控車輛在城市中行進中的位置管理、指揮調度功能。
(2)隨時掌握突發事件地點和特定目標的實時狀況,為制定決策提供依據
新形勢下制定環保監測部門決策需要多種實時、準確的信息支持,利用“環境監測車載現場取證、遠程監控項目”,環保監測部門才能實時、準確、全面掌握事發地點的地理位置和圖像,制定更加科學、合理的決策。
(3)實現管理由單一型向多面型、低效型向高效型轉變
加快信息化建設,改進突發事件管理模式,增強指揮快捷性,重點建立快速高效的反應機制和指揮體系,使各級領導能對事發地點做出快速、準確的判斷。以更加合理的決策防止和解決各種環境污染事件發生 。
2、建設目標
(1)環境監測車載現場取證、遠程監控系統的功能與作用:
(2)滿足日常情況下環境監測車影像數據現場取證功能。
(3)滿足環境監測車載遠程視音頻與位置相結合的監控功能。
(4)連接各級分隊車輛、連接指揮中心,及其他業務職能部門,提高資源利于率,實現快速報警、及時處警。
(5)建立容量在100臺左右,并能穩定、安全、快速運行的綜合視音頻、GPS監控管理平臺。隨著以后設備的升級,網絡帶寬的提高數據中心容量能到達500臺。
(6)更廣泛、更及時、更準確、更統一地采集信息,為領導決策提供可靠的科學依據。
(7)快速度、高效率地處理各類環境污染突發事件的現場。
車載設備及系統應用圖
三、總體框架與結構
環境監測車載現場取證、遠程監控系統的總體框架與結構為:建設數據服務中心→在某市環境保護局建設一個高度統一,集信息采集與處理、指揮調度一體的、高度權威性的一級管理平臺→在全市范圍內的多個分局分別建設與一級管理平臺互動互應的二級管理平臺→在所有環保監測車輛上安裝視音頻監控、GPS追蹤車載終端。
四、實施途徑
1、關鍵性技術介紹
(1)移動接入
聯通推出的CDMA1X也屬于2.5G技術的一種。CDMA1X在技術上有許多優勢,不但容量更大,而且具有良好的抗干擾性及抗衰耗性。CDMA1X按流量收費,費用比GPRS更低廉,特別適合持續大數據量的傳輸,如視頻圖像等,所以該種方式是無線數據傳輸的主流。
(2)中心網絡的安全防范
網絡安全最終歸結為保護用戶數據的安全。現實中用戶數據的不同導致他們對安全的需求也是各不相同的,比如金融行業強調業務的保密性和可靠性;對外服務網站則強調抗拒絕服務攻擊能力等。因此,安全解決方案和安全管理要針對用戶數據要求特點進行定制。
(3)移動終端數據傳輸的安全保密
區別與普通民用系統,非常突出的一方面就是前者要求具有更高的安全性和可靠性。環境監測車載現場取證、遠程監控項目不允許任何非授權用戶進入,也不允許有任何信息外泄,更不允許任何非法的網絡攻擊和侵襲。
(4)環境監測車載現場取證、遠程監控項目組成
根據“環境監測車載現場取證、遠程監控項目”的特殊性、規范性的應用需求,以及以上技術路線分析結果,系統采用基于C/S與B/S體系結構相結合的應用方式。
2、先進性和優勢
根據該系統應用特點和其需求及系統的設計決策,“”除能滿足使用者的功能需求之外,還具有如下特點。
(1)滿足案發現場取證 存儲采用高抗震的電子存儲介質。
(2)車載終端靈活多變化 車載終端采用高達600M DSP 嵌入式芯片、嵌入式操作系統設計,升級、調整工作狀態完全軟件化。
(3)GPS應用網絡化 各管理層只要能夠通過網絡接入“”就能夠獲得實時監控管理服務、GPS應用相關的服務。
(4)訪問手段多樣化 “”提供臺式計算機端、移動計算機、Web、PDA功能的手機等多種形式的服務訪問;不同種類的網絡接入方式(光纜、無線、寬帶、ADSL等)均可使用系統服務,滿足各種上網方式的需求。
(5)服務能力彈性化 “”兼容主流數據庫如Oracle、SQL Server;充分利用不同分布式計算優點,系統可以在同一地點運行亦可在不同地點分布式運行;支持軟件、硬件集群,為大用戶量、大數據處理提供保障,同時為系統滿足隨用戶數量增長平穩升級、擴容要求。
(6)升級維護簡單化 Web服務的客戶端軟件升級隨服務器端軟件升級而自動升級;應用客戶端軟件通過網絡智能升級。由于所有的數據都存儲在某市環保局中,指定的中心維護人員只要通過瀏覽器使用相應的管理系統就能很方便的管理各種數據信息。
(7)資金、人員投入合理化 可伸縮性保證系統從小到大發展,無硬件、軟件、數據投入浪費;集中式管理減少維護人員開支、硬件軟件、數據升級費用。
(8)松散耦合 當使用WebGIS服務的實現平臺從J2EE遷移到了.NET或者是相反的遷移流程,用戶都可以對此一無所知。對于松散耦合而言,尤其是在Internet環境下的Web服務而言,需要有一種適合Internet環境的消息交換協議。而XML/SOAP正是目前最為適合的消息交換協議。
(9)通用服務接口 內設了與各種環保局系統相連接的系統數據接口,只要稍作改動,就可與警務系統互通。
五、環境監測車載現場取證、遠程監控系統配置說明
根據管理和應用需要,“環境監控監測車載現場取證、遠程監控系統”由市環保局數據指揮中心服務器、車載終端設備二部分組成。
i-Patrol車載終端通過中國聯通CDMA網絡進行無線數據傳輸,數據進入服務商提供專網后,通過指定的VPDN專線接入到市環保局中心對外的通訊服務器上,再由網閘安全隔離進入內部網絡。
數據中心系統組成
數據中心系統組成:由通訊服務網關、綜合業務服務器、WebGIS服務器、數據管理服務器等軟件合為一體的四臺計算機主機、八個19寸液晶顯示器組成。
通訊服務網關
接收不同協議的多功能車載終端信息并進行相應解析;根據規定轉換成GPS、遠程視頻數據中心的標準通訊協議;連接綜合業務服務器進行數據雙向傳輸;下發由綜合業務服務器傳來的各種控制命令和通訊信息。
綜合業務服務器
對各種網絡單元的運行狀態進行監測、業務分配、消息處理和數據存儲,設置多個模塊。
WebGIS服務器
以MapInfo為地理信息基礎平臺,通過WWW擴展GIS功能,內網用戶或Internet用戶可從任意節點瀏覽WebGIS站點中的空間數據、進行各種空間查詢和空間分析。整個地圖服務系統組件包括管理組件都運行在Windows組件服務器中,通過DCOM提供分布式計算。
數據管理系統
該管理系統分為:多功能車載設備實時管理子系統和中心數據管理子系統兩大類。
運營平臺系統的所有系統管理功能都由數據管理系統來完成的,多功能車載設備實時管理子系統通過各通訊網關來向所選終端發送管理設置命令,并通過數據庫存取組件來進行存取。中心數據管理子系統主要由系統功能、網絡功能、操作員權限管理、系統網絡單元管理、系統設置、系統日志管理,用戶組管理,用戶信息管理,用戶業務管理,用戶配置管理, 車輛巡檢等功能模塊組成。
自動服務系統
本子系統實現系統所有需要自動運行的操作,包含系統功能、網絡功能、自動終端巡檢、自動管理黑名單、數據庫的定期自動備份。自動服務程序只有登陸到系統的業務服務器才能使用,操作員進行正常退出時,需要向業務服務器發送退出通知才能退出系統。
二級管理平臺
可在相關職能部門建立“二級多功能監控服務中心“,“二級多功能監控服務中心”由監控終端和網絡設備(包括交換機和路由器)組成。網絡接入可采用聯通VPDN專線接入,如果資金有限,也可采用ADSL 1M包月線路減少線路上的開支。
車輛管理系統
此系統負責當前基地的多功能車載終端和登錄帳號的管理情況。并可對管轄范圍內的每輛車或每個部門、車隊的出車情況進行相應的統計分析,得出準確的行車數據(如:油耗、里程、停車時間、越界等信息)用于月終考評。
數據存儲原則
由于全部移動目標的累計數據較為龐大,集中存儲所有數據對存儲空間數據庫查詢都帶來了極大的挑戰,為提高管理效率,降低設備整體投資,對于數據存儲方式制定了若干原則,如全部移動目標的GPS及各種綜合信息均通過中心通訊服務器集群接收并轉發,通訊服務器只負責數據轉發,不對數據進行任何處理,以保證移動目標數據的實效性;中心配置多臺數據庫服務器,通訊服務器接收到移動目標的GPS、視頻等數據后同步存儲到數據庫服務器中,數據保留期限根據實際工作需要進行設定。
二級單位服務系統軟件配置
Windows2000以上(包括windos2000),IE5.0以上(包括IE5.0),如使用客戶端還需要MapInfo系列軟件和應用許可。
2、i-Patrol CDMA遠程監控、GPS追蹤車載主機
圖1:i-Patrol車載主機示意
圖2:正視、背視
圖3:指揮中心監控計算機
圖4:遠程監控軟件界面
圖5:產品應用示意圖
六、中心系統功能介紹
實時遠程圖像監控、GPS實時位置顯示、歷史圖象回放、地圖顯示功能(地圖 1:5000)、遙弊車輛熄火功能、遙取實時圖象、設置車輛區域報警、設置車輛超速報警、目標車輛管理、顯示車輛定位信息(速度、經緯度、方向等)、車輛跟蹤、顯示車輛的實時軌跡、軌跡查詢、車輛軌跡回放、歷史數據下載、停車時間統計、超速統計、里程統計、歷史數據管理類操作(歷史數據存儲2160小時及三個月)等幾十項可選功能