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数字城管方案1117
潍坊市高新区
数字城管指挥中心系统
技术方案
潍坊绿能彩屏科技有限公司
2010年11月15日
第一章项目概述
1.1项目背景
城市管理工作关系到市民的切身利益,与市民的生活息息相关。
中央及省市区领导也多次强调要通过提高城管队伍的科技含量和装备水平来增强战斗力,按照现代化城市管理的要求大力推进城管信息化建设工作,打造“数字城管”基础平台,使信息化成为推进城管执法工作的重要手段。
因此,潍坊市数字城管城管指挥中心建设意义十分重大,系统建设完成将迎来城管行政执法工作思路的一次革命。
1.2项目建设目标
本次项目建设目标为:
充分利用现有资源,实现大屏幕显示、3G移动执法车、运营车GPS定位监控、单兵执法等系统协同一体,实现一个上连市执法局,下接街道城管中队,横向联通各区城管业务部门的信息通道和交换枢纽,实现对全区环境监控和执法力量的指挥、调度、协调。
满足系统建成后并实现执法业务办公自动化、工作流程标准化、执法案件透明化、移动指挥智能化、监控可视化、执法响应快速化以及监督举报社会化,加快执法局信息化、数字化的现代化建设步伐。
1.3项目建设的意义
1、创建“科技城管”,按照“统筹规划、资源共享、分步实施、全面推进”的原则,建立数字城管指挥中心。
2、充分利用现有公安、交通管理等监控设施,实现数字管理资源共享,实现城市管理全方位覆盖、全天候监控的目标,及时准确地处理城市管理出现的问题。
3、建立起“沟通快捷、分工明确、反应快速、处置及时、运转高效”的城管机制,提高全面科学化的行政执法管理水平。
第二章项目总体设计
潍坊市高新区数字城管指挥中心系统工程的设计及建设范围包含以下方面:
如上图所述:
数字城管指挥中心建设包括各功能应用子系统的建设,按具体应用功能,可分类如下:
◆城管行政执法建设及应用:
1、3G移动执法车系统:
由3G车载终端和中心管理软件组成。
3G车载终端包括3G车载视频编码器和车载夜视摄像机或车载一体化摄像机。
3G车载视频编码器具备本地录像和3G编码网传功能,实时地将执法现场的视频图像传送到指挥中心,并可以在大屏幕显示屏上输出显示。
2、运营车GPS定位监控系统:
通过在运营车辆上安装车载GPS接入模块且具备定位传送和报警功能,由其实时地将运营车所在具体地理坐标传送到位于指挥中心的GPS定位服务上。
在指挥中心,可实时掌握各个运营车辆的具体位置,并可接收来自运营车辆的紧急报警,最大化保护运营车辆的安全,及全过程监督运营车辆的作业过程的合法化和规范化。
系统支持电子地图显示模式,并可以在大屏幕显示屏上输出显示。
3、单兵执法系统:
本系统警用及行政等执法人员使用的专用设备,并连接有微型摄像机和麦克风且具备音视频实时同步录像功能。
执行法人员可采用手持或隐藏的工作方式,通过内置的3G编码传输模块,可将执法现场实况实时传送至指挥中心,并可以在大屏幕显示屏上输出显示。
◆数字城管指挥中心建设内容
1、大屏幕显示系统:
安装在指挥中心的行政执法大厅,可输出显示各类的信息输出:
视频影像、图像、文本等各种形式的数据。
2、视频采集与处理系统:
指挥中心外围视频监控图像的显示与接入,包括针对公安、交通管理等监控图像资源的接入与处理,并可以在大屏幕显示屏上输出显示。
同时,具备大屏幕显示系统工作模式的切换与控制。
3、数字会议音响系统:
用于指挥中心现场的扩声,包括监控现场的语音监听、对讲和调谐收音的扩音。
4、智能机房检测系统:
全天侯防护指挥中心机房的安全,防止因温度过高、湿度偏差、水浸和火灾导致系统工作中断和瘫痪。
5、计算机网络系统:
即指挥中心的各功能用途的服务器及工作站之间的通讯连接设施建设,并包含针对指挥中心内部网络与外网互联的的接口建设。
第三章系统设计方案
3.1大屏拼接显示系统
大屏拼接显示系统是潍坊市奎文区数字化城市管理指挥中心建设的重要组成部分之一。
3.1.1系统组成
大屏拼接显示系统主要由绿能2通道光学高清显示屏、投影机、边缘融合图像处理控制器、控制服务器、VGA矩阵、综合管理软件等组成。
系统主要配置台如下:
绿能2通道光学高清显示屏:
1套
投影机:
2台,其亮度均为6000流明,含短焦镜头(或反射镜)、投影机架)。
边缘融合图像处理控制器:
1台,具备6路VGA,2路视频.同时显示8个窗口图像。
VGA矩阵:
1台,具备8路VGA信号输入、8路VGA输出。
综合管理软件:
1套,大屏幕系统的中控系统,具备大屏幕显示模式的切换、信号输出\入源和管理、图像开窗等集中管理应用。
图像:
大屏幕系统结构示意图
3.1.2功能应用
大屏拼接显示系统的建设适应每天24小时运行管理的需要,并满足任何视频、RGB、网络信息等信号显示。
具体功能应用如下:
1、支持多种混合信号整屏显示,实现图像窗口的缩放、移动、叠加、跨屏漫游等功能。
如下图所示:
2、全制式标准Video(视盘机、DVD、录像机和摄像机等)视频信号,PC机和工作站的RGB信号;图像处理能力强,模式切换快捷,所有显示画面均能在整个屏幕范围无级缩放、自由移动、叠加覆盖、不延迟、不死机;RGB信号、视频信号可以切换成整屏一路显示,多路分区域和跨区域显示,可以任意开窗显示,可以任意移动、缩放和漫游。
3、系统整屏通过前级软分割最大可划分为N个窗口单元,可同时N路视频或显示4路RGB图像。
3.1.3效果展示
3.1.4主要设备技术指标
3.23G移动执法车系统
3G移动执法车系统是潍坊市奎文区数字化城市管理指挥中心建设的重要组成部分之一。
3.2.1系统结构
“3G移动执法车系统”的基于中国联通\中国信\中国移动的3G网络建设,具体系统建设结构模型如下:
图例:
3G移动执法车系统结构示意图
3.2.2系统组成
◆执法车前端设备:
3G车载视频编码器、车载摄像机、车载显示器、控制遥杆、车载逆变器电源转换器及车载安装支架配件等组成。
◆指挥中心设备:
中心服务器、CMS工作站等管理软件组成。
3.2.3系统配置
为满足行政执法工作的需要,本次工程系统配置有二种类型:
◆高端夜视型,安装2套。
具体配置如下:
1、一体化智能激光夜视仪:
超广角激光夜视功能设计,满足夜间行政执法工作的需要。
2:
3G车载视频编码器:
内置3G/GPS模块。
3、数据硬盘:
320GB
4、车载显示器:
遮阳板显示器,8.4寸显示,显示比例4:
3,分辨率800(W)×600(H),两路视频输入。
5、控制遥杆:
PELCO-D控制协议,RS485通讯接口。
6、车载逆变器电源转换器:
输入电压:
DC12V,输出额定电压:
AC220V±10%50Hz,额定输出功率:
300W。
7、车载安装支架及安装用各种插结件。
◆标准无夜视型,安装2套。
具体配置如下:
1、一体化车载摄像机:
全天侯彩色一体化摄像机,满足白天行政执法工作的需要。
2:
3G车载视频编码器:
内置3G/GPS模块
3、数据硬盘:
320GB
4、车载显示器:
遮阳板显示器,8.4寸显示,显示比例4:
3,分辨率800(W)×600(H),两路视频输入。
5、控制遥杆:
PELCO-D控制协议,RS485通讯接口。
6、车载逆变器电源转换器:
输入电压:
DC12V,输出额定电压:
AC220V±10%50Hz,额定输出功率:
300W。
7、车载安装支架及安装用各种插结件。
3.2.3系统功能应用
安装在行政执法车辆上车载执法终端设备,实现车内及车外周边环境实况录像、远程图像实时监控、车辆报警、GPS定位、网络接入、实时信息双向传。
图例:
执法信息传输模型
执法终端设备通过3G或WIFI等无线网络链路实现与数据交换中心的通信。
数据交换中心主要实现数据的接入、解析、路由、转发及交换,包括视频数据、媒体数据、控制数据等。
位于指挥中心的3G中心服务器及CMS工作站实现对车辆内部和周边环境情况的视频监控、车辆定位、调度及报警信息处理,车载终端的管理和调度控制等。
并通过大屏中控系统的切换完成大屏幕输出显示应用。
为有效地抑制使用成本过高,3G移动执法车系统采用车载前端录像,具备全天侯行政执法过程的录像功能设计。
同时,CMS工作站也具备本地录像功能设计,操作员可根据业务管理的需要,对实施远程监管的执法工作进行录像,并可检索和回放录像。
具体应用功能如下:
◆“GOOGLE地图”应用,并具备多种模式可选,并具备MAPINFO地图应用设计。
◆多画面同步显示
图示:
16画面分屏显示
◆远程录像下载
图示:
远程录像下载
◆“一机二屏”输出应用
在CMS控制软件的参数设置里,可实现“普通单屏模式”与“双屏模式”显示的切换。
显示器1:
综合操作示器2:
图像分屏显示
同时,预留与110/119/120等城市公共安防系统的集成,实现业务联动。
3.2.4主要设备技术指标
◆3G车载视频编码器
品牌与型号:
SV-STM-CZ4
项目
设备参数
性能指标
系统
主处理器
内置双核高速处理器
操作界面
图形化菜单操作界面(OSD菜单)
操作系统
实时嵌入式Linux2.6
视频
图像格式
H.264可变码流(VBR)/固定码流(CBR)
视频输入
1路或4路CIF/HD1视频输入,75ΩBNC
视频输出
1路复合视频输出,75ΩBNC
视频标准
PAL制式25帧/秒;NTSC制式30帧/秒
音频
音频输入
单路音频输入600Ω,BNC
音频输出
单路音频输出 600Ω,BNC,
录音方式
声音与视频同步
报警
移动侦测
支持图像屏蔽、图像丢失、移动侦测报警
报警输入
可配置为4到6个电平输入
报警输出
可配置为2到4个电平输出
通信接口
串行接口
支持3个RS232接口、支持2个RS485接口
网络接口
支持RJ45 10M/100M自适应网络接口
无线通信
CDMA
可选内置CDMA通信模块
EDGE
可选内置EDGE通信模块
GPRS
可选内置GPRS通信模块
3G
可选择WCDMA和EVDO3G模块
GPS
可内置GPS定位模块
内部存储
SATA2.5寸硬盘
配套软件
PC回放分析
回放视频文件,同时对文件中的车辆信息进行分析
VMS
支持WIFI远程客户端管理
CMS
通过无线网络实现视频预览、GPS上传、报警上传及中心命令下发、参数配置等功能
工作状态
电源输入
+8V~+36V
电源输出
+12V@3A;
功耗
正常工作状态下,功耗小于12W,待机时功耗小于0.5W
◆车载显示器
品牌与型号:
CY-1809
清晰度高,色彩不失真,可提供优质的画面,遥控器操作更加便捷,安装简单方便,不破坏车体,专为车载视频显示定制,具有很好的抗震性,图像流畅性好,无拖影。
产品型号
CY-1809
产品名称
遮阳板显示器
产品规格
8.4寸显示
显示比例
4:
03
分辨率
800(W)×600(H)
视频
两路视频输入
工作温度
-10℃~50℃
湿度
10%-85%RH
电源电压
DC12V
功率
8W
视频制式
PAL/NTSC
菜单控制
色彩、亮度、对比度
颜色
灰色、米色
◆一体化智能激光夜视仪
品牌与型号:
SHR-VLV312
3.3运营车GPS定位监控系统
运营车GPS定位监控系统是潍坊市奎文区数字化城市管理指挥中心建设的重要组成部分之一。
3.2.1系统组成及具体配置
运营车GPS定位监控系统主要由车载应用终端和监控中心系统组成。
本次系统工程针对运营车GPS定位监控系统的配置如下:
1、针对现有35辆车均安装1套车载GPS接入模块,共35套。
2、配置GPS监控平台服务器和GPS工作站各1台,并安装于城管指挥中心机房内。
3.2.2车载终端功能
负责车载终端与监控中心间的数据传输,该部分主要为GPRS/CDMA公共数据网,只要GSM或CDMA可以覆盖的地方,该系统都可以稳定的运行。
常见的功能包含了以下方面:
车辆定位:
固定时间连续定位、测速、运动方向等。
监控报警:
超速、疲劳驾驶、卸料、意外长时间停车等。
远程监听:
用于抢劫报警后的现场判断。
断油断电:
用于紧急情况下的远程锁车。
SOS紧急求助:
驾驶员感到危险时人工触发,级别最高的报警。
3.2.3监控中心功能应用
运营车GPS定位监控系统有效地提高对现有执法车辆的可控性和高效性管理,加快了处理业务的反应速度和反应能力,起到对车辆调度、监控和辅助决策的作用。
运营车GPS定位监控系统的主要功能是实时显示被监控的执法车辆的移动目标位置及轨迹、地理信息查询、地图的更新。
具体功能详述如下:
◆跟踪定位:
监控中心可以随时跟踪车辆当前所处的位置、移动速度、移动方向等情况,对车辆进行定位时可按定位、定时、定距、定速、定线路、定范围、定地点等多种方式监控,具有单点定位、始终监控、重点追踪监控等功能。
并在系统界面上显示车辆的监控状态。
◆监控功能:
从中心接收到GPS定位信息后在地图上显示移动目标的轨迹,不同的移动目标配以不同的颜色,用显著标识显示移动目标的当前位置并配以移动目标编号,在地图界面的状态栏中显示移动目标的编号、速度、定位信息、方向角、GPS时间。
在地图上标记移动目标轨迹的时候可根据随GPS定位信息一起传回中心的车辆状态标识以不同的颜色。
(用小点表示移动目标轨迹,用小图标表示移动目标当前位置)。
中心可以设置被监控移动目标GPS定位信息回传的时间间隔。
◆简单调度:
可以通过车辆和监控中心的文字信息交流和语音交流实现各种车辆的调度;
◆实时跟踪:
车辆报警后,可以不受地理和地域的限制被自动实时跟踪(位置、方向、速度等);
◆主动报警:
当车辆受到非法劫持或发生事故时,可以由用户主动向监控中心报警;
◆历史记录:
监控中心可以记录和查看车辆行驶路线的历史记录,实现历史轨迹重放;
◆协同追踪:
当车辆处于报警状态时,监控中心可以向有关部门报警,通报车辆位置信息,协助追踪。
3.3.4主要设备技术指标
3.4单兵执法系统
单兵执法系统是潍坊市奎文区数字化城市管理指挥中心建设的重要组成部分之一。
3.4.1系统组成及具体配置
单兵设备是针对移动手持的专用监控产品,集成液晶显示屏,集成3G无线通讯模块,内置电池供电,附带线控,小型摄像头,麦克风。
采用标准的H.264编码,支持本地控制菜单,本地SD录像/回放等功能,支持抓图及图片浏览,支持标准播放器直接播放码流,支持平台集中监控。
本次工程具体配置如下:
1、单兵移动手持机:
8台
2、微型摄像机:
8台
3、微型麦克风:
8只。
3.4.2录像存储
根据单兵移动监控的特点和无线网络的实际情况,本系统推荐使用前端本地存储为主、平台集中存储为辅的方案,在前端本地可以存储高清晰、完整的视频数据,又定期通过备份软件和备份设备同步到中心平台,方便查证;在中心集中存储用户关心的视频数据,保证数据的安全,同时方便用户随时调阅查看。
3.4.3图像监控应用
◆视频分发:
为了降低多路并发访问给前端3G传输造成重复流量和计费,系统采用流媒体技术解决多路并发访问的问题,确保每路视频在任何时候均只输出1路码流。
◆多台流媒体服务器构成集群服务,采用负载均衡技术将视频转发压力平均分摊到每台流媒体服务器,相较于独立的流媒体更稳定、更智能、更先进。
◆限时播放:
在实时视频预览时,可以设定视频播放的时间,当播放到达指定时间时,提示用户是否关闭视频,若无动作10秒后自动关闭视频,避免由于人员疏忽等原因导致视频一直在传输,浪费网络流量。
◆报警提醒:
用户可以通过客户端的设置,当设备发生报警的时候,客户端立即弹出一个视频窗口,播放现场的实时画面,使用户不用一直打开监控画面进行监控,减少视频传输带来的流量消耗。
◆短信上下线:
用户可以通过平台发送短信到指定的车载设备,使相应的设备断开3G拨号连接或者重新开始3G拨号,使用户可以方便的选择使用的设备,当不需要观看设备的视频时可以通过短信让其下线,节省网络流量和资费,当需要了解设备的相关情况时,再通过短信让其上线。
◆动态调整编码参数:
在不启停录像、网传的情况下,调整的编码参数即生效。
监控系统中,静止的监控场景,可以采用降低录像的分辨率、图像质量、码率和帧率的方法,使录像保持在很低的码率,而在图像发生变化时可以提高录像的分辨率、质量、码率和帧率,实现高质量的录像,由于上述参数可以动态修改,因此可以保持图像的连续、无需频繁的切换文件,即满足了在关键时刻对高图像质量的要求,又节省了硬盘空间和网络带宽。
◆传输加密:
在保密要求特别高的情况下,我们需要对视频进行加密。
我们选择用AES加密。
3.4.4主要设备技术指标
单兵主机采用工业级设计,体积小,重量轻,携带方便;防水、防尘,防摔,具有本地图像存储、3G无线传输、GPS等功能,非常适合于移动执法应用。
3.5机房基础部分建设
机房基础建设是潍坊市奎文区数字化城市管理指挥中心建设的重要组成部分之一。
机房基础部分建设主要由视频采集处理系统、数字会议音响系统和计算机网络及办公系统等三部分组成。
各系统具体建设情况详见下文。
3.5.1视频采集处理系统
机房基础部分建设的视频采集处理系统包括指挥中心安防监控和视频采集与处理系统二个部分。
3.5.1.1指挥中心安防监控
考虑到城管指挥中心建设是整个系统工程的核心部分,有必要安装独立的视频监控系统对其进行全天侯的安全防护。
本次工程对指挥中心的视频监控系统配置如下:
1、配置2台海康威视的高清网络摄像机,对指挥中心外围环境进行全天侯24小时监控。
2、配置1台海康威视8路网络硬盘录像机(DS-9608N-S)对监视目标区域进行全在侯的录像并进行网络编码及远程网传。
DS-9608N-S产品技术指标:
DS-9600N-SH为海康威视自主研发的新一代NVR(NetVideoRecoder)产品,支持主流品牌网络摄像机的预览、存储和点播。
它融合了多项专利技术,采用了多项IT高新技术,如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术等。
视音频输入
网络视频输入
最多支持8路标清,或4路高清720p,或2路高清UXGA实时网络视频
视音频输出
CVBS输出
2路,BNC接口(电平:
1.0Vp-p,阻抗:
75Ω)
分辨率:
PAL制式704*576;NTSC制式704*480
HDMI输出
1路,分辨率:
1024*768/60Hz,1280*1024/60Hz,1920*1080/60Hz
VGA输出
1路,分辨率:
1024*768/60Hz,1024*768/70Hz,1280*1024/60Hz
音频输出
2路,BNC接口(线性电平,阻抗:
600Ω)
视音频编解码参数
回放分辨率
UXGA/720P/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF
同步回放
8路
硬盘驱动器
类型
8个SATA接口
最大容量
每个接口支持容量大于2TB的硬盘
外部接口
语音对讲输入
2个,BNC接口(电平:
2.0Vp-p,阻抗:
1kΩ)
网络接口
1个,RJ4510M/100M/1000M自适应以太网口
串行接口
1个,标准RS-485串行接口;
1个,标准RS-232串行接口;
1个,键盘485串口
USB接口
3个,USB2.0
报警输入
16路
报警输出
4路
其他
电源
AC220V,47--63HZ
功耗
≤70W
工作温度
-10℃--+55℃
工作湿度
10%--90%
机箱
19英寸标准2U机箱
尺寸
445mm(宽)×470mm(深)×90mm(高)
重量(不含硬盘)
≤8Kg
3.5.1.2视频采集与处理
管理指挥中心的视频采集与处理系统实现主要依靠于数字城管综合管理平台的建设。
◆数字城管综合管理平台系统的架构设计
数字城管综合管理平台系统的架构设计采用软件行业标准的层次化和模块化思想而设计,并引入了SIP协议、中间件技术以及WINDOWS操作系统和多线程的MySQl数据技术,使其架构体系建设上已达到标准化,并具备较好的开放性,以及平台扩展、可用性及可靠性,且具备良好的可维护性和美观的人机界面,满足更多用户业务集成的需求。
数字城管综合管理平台体系结构分为接口、核心服务、应用等三层,其逻辑结构如下图所示:
◆接口层负责集成、对前端接入的视频监控、报警监视、数据检测、语音多媒体等系统及各类设备的接入与控制,通过定义的各类动态链接库和协议中间件,为上层功能层中的类提供服务,主要进行动态链接库和协议的导入,并进行链接封装。
对上层而言,链接关系和协议均已经封装,呈现的只是接口的调用。
◆核心服务层是集成平台的最重要的一层,在这里接收底层接口类生成的各类关联表以及协议解析内容,将接入集成平台的各类视频、报警、模拟量以及其他的各类设备报警、队列、视频调度策略、报警与视频联动策略、报警与视频分发的策略、报警与电子地图关联,与集成平台报警处置预案关联。
所有处置均屏蔽了各接入系统提供的接口差异,对功能进行整理和分类,向上提供统一的接口调用。
◆应用层:
主要包括角色管理、数据维护、信息检索、综合展示设备控制、处置交通等六大类。
-》角色管理类,即实现对全网用户的划分,用户权限使管理,用户身份认证以及用户系统操作的记录。
-》数据维护类:
即实现集成平台本级所有数据的维护,包括电子地图、所有报警信息、视频等信息的维护和管理,所有设备表的维护和管理,包括所有人员信息的维护和管理。
-》信息检索类:
即报警信息、视频信息的检索与回放,经及集成平台所有信息的查询和输出等。
-》综合展示类:
即调用系统核心层报警、报警联动等类生成关联表,实现集成平台本级视频、报警、处置预案、信息、处置效能、人员考评等信息综合展示。
-》处置预案类:
即依据集成平台系统定义的事件处理评估指标体系和评估模型,调用核心服务层的所有信息,对报警处置结果做综合评估,形成对该类报警事件的处置报告。
◆数字城管综合管理平台的服务设计
WEB服务模块部署于交警指挥中心的WEB服务器。
该模块用以处理客户端的接入,细分为7个子模块:
注册模块、告警分发子模块、前端控制子模块、分发控制子模块、存储控制子模块、客户端查询及控制子模块和平台控制子模块。
客户端可以通过WEB服务进行平台操作,其中包括登录退出平台,对回放服务模块进行控制和查询,接收和发送告警信息,获取数据库中的数据等。
WEB服务模块还可以管理一般客户端。
1、鉴权服务:
部署在中心服务器上。
为各级用户提供认证/授权服务,提供单点登录、集中权限管理服务。
负责对整个系统的机构、人员、角色、前端设备、各种中间服务模块的集中配置管理、前端设备参数的配置、报警策略的指定、关联管理、后台服务制定并执行等。
2、流媒体服务:
部署在中心服务器上,负责对整个系统的视频转发。
支持跨网浏览图像,有效防止视频流引起的广播风暴。
多人并发访问也只占用1路视频带宽,有效解决有限带宽下多人访问的带宽不足问题。
3、时钟服务:
借助统一接口以及现有系统的NTP服务,为中心服务器集群、视频设备、客户端那系统提供安丘、精确的授时服务。
4、日志服务:
提供统一接口,服务各系统模块和客户端操作信息,以及系统运行状态。
5、矩阵服务:
部署于中心服务器上,完成矩阵控制器的配置、管理;矩阵控制器之间切换工作模式。
6、网管服务:
部署于
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- 关 键 词:
- 数字 城管 方案 1117