环卫系统智能管理监控系统解决方案

环卫系统智能管理监控系统解决方案2011年07月10日技术方案-1-第1章移动通信技术优势漫游能力：良好的漫游能力。目前国内已经开通公共移动通信网络，其中联通采用WCDMA、电信采用CDMA2000、移动采用TD-SCDMA。根据我公司实际测试的效果，WCDMA的传输效率最高，CDMA2000次之，TD-SCDMA的下载速率已经达到2M，我公司产品均支持以上三种制式。安全性：移动公网采用多种加密技术，保证通话和数据的安全，不管是话音还是数据都具备很强的保密性，通过多层的协议控制，数据在网络中可以非常安全的传输。技术成熟度:移动公网于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。移动公网网络部署已具备相当的实践经验、完备的成套建网理论。商业模式：商业运作模式成熟，移动公网网络得到众多设备商、终端制造商、内容提供商支持。各制式数据传输数率的对比TD-SCDMAWCDMACDMA2000速率下行2.8Mbps14.4Mbps3.1Mbps上行384kbps5.76Mbps1.8Mbps技术方案-2-第2章方案设计2.1方案设计需求随着各大城市经济的发展和城市规模的日益扩大，环境卫生问题越来越受到人们的关注，在增强生产能力，提高生产效率的同时，车辆调度效率问题、安全管理和安全运行问题也凸现出来。为提高监控管理水平，更加科学、有效地对车辆和人员进行实时监控和管理，提高作业效率和质量，就需要有一套完善的远程监控、指挥和调度管理系统。避免作业过程中驾乘人员出现违规驾驶、超速驾驶、擅自改变线路、改变作业车速及随便停放等违规行为。以GSM/GPRS/CDMA移动网络为支撑的移动远程监控系统在实际中已有应用，但因其带宽的问题，信息传送受到了很大限制。而近年发展迅速的3G无线网络（WCDMA、TD、EVDO），使数据传输带宽大大提高，为高速数据的传输提供了便利的条件。环卫系统GPS智能管理监控系统的建立，会发挥出强劲的技术优势和灵活反应能力，通过3G无线技术将现场图像及时传回指挥中心，便于远程应急指挥调度。2.2设计原则与依据1.设计原则根据监测与应急的具体情况，在设计中应遵循下列原则：先进性原则采用先进的设计思想，选用先进的系统设备，使系统在今后一定时期内保持技术上的先进性。开放性原则系统设计及系统设备选型遵从国际标准及工业标准，使系统具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。技术方案-3-可伸展性原则系统设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分升级和扩充的可能性。充分利用现有通讯资源，为以后系统扩充提供充分余地。另一方面，还必须为系统规模的扩展留有充分余地。安全性原则系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自系统内部和外部的各种破坏。贯彻安全性原则体现在以下方面：1.采用数据加密技术；2.提供信道的加密；3.用户可以通过软件设置实现更高的安全性；4.系统网络内部对资源访问的授权、认证、控制以及审计等安全措施：防止系统网络内部的用户对网络资源的非法访问和破坏。可靠性原则系统的设计必须贯彻可靠性原则，使网络系统具有很高的可用性。可靠性原则体现在以下方面：1.选用技术先进、成熟高可靠性的系统设备；2.系统增益储备高；3.链路的可维护性好；4.可管理性原则2.设计依据GB1589-89《汽车外廓尺寸界限》GB/T7285-1997《机动车运行安全技术条件》GJB1210-91《接地、搭接和屏蔽的实施》JB/ZQ3011《工程机械焊接通用技术条件》GB4785-1998《汽车及挂车外部照明和信号装置的安装规定》JB/Z111《汽车油漆涂层》JB2864《汽车用电镀层和化学处理层》JB/T35001《汽车电气设备基本技术条件》技术方案-4-GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》GJB1034-90《卫星通信系统通用规范》GTB856《软件工程国家标准》GJB79A—94《厢式车通用规范》《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》《建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质管理暂行办法》《无线电委员会无线电使用管理办法》GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范GB/50198-1994民用闭路监视电视系统工程技术规范GA/T75-1994安全防范工程程序与要求GA308-2001安全防范系统验收规则GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求DB/T334-2001安全防范系统系统应具有良好的可管理性，使得系统管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络故障等信息，能简便地对网络进行配置和调整，确保网络工作在良好状态。◆车辆系统：车厢的环境布置简洁、舒适动力系统有力可靠整车配置和配重合理不改变汽车底盘技术参数不切割车体◆通信及现场监控系统：自动化传输和控制体系系统的可靠性高国际先进水平的尖端技术系统操作简便，易于管理2.3系统核心功能设计1.系统无线视音频传输的流畅性和实时性技术方案-5-采用先进的多线路路由联合传输、信号自适应切换技术、自动重链和自动认证、编码器的编码算法与无线信道的自适应匹配、自适应传输控制算法等技术，保证系统无线视音频传输的流畅性和实时性。由于受外部环境影响，移动通信系统无线信道的传输带宽具有突变性，会造成临时链接中断、信号衰落引起的位错误等问题，这直接导致视音频传输质量的急剧恶化。因此，如何在移动信道带宽较低且抖动大的情况下保持视音频传输效果的稳定是十分重要的。这需要优良的与无线信道特性相匹配的视音频压缩技术提供可靠保障。本系统设备以H.264算法为基础，充分借鉴了MPEG系列和H.26x系列的压缩算法的主要思想，利用多模式匹配、记忆分析、B帧和P帧数量的自适应调整等多种方式的组合来充分提高运动估计的精度、使之与实际数值的匹配度提高，保证了编码算法的高压缩比性能。同时，在码流形成过程时可以采用灵活的快速算法来降低系统算法的运算量，进而降低系统功耗。本系统设备采用图像分级处理、被动错误隐藏、帧丢失错误隐藏、周期性关键帧更新并配合前向纠错编码的方法来处理移动公网网络中的突发性带宽变化导致的数据包丢失，显著提升丢包率较高网络中的视频主客观质量，以达到在较低码率下视频传输质量的有效提升。2.数据传输的安全性本系统采用可靠的端到端数据加密技术、数据的分路传输加密、编码器码流的数据加密，支持专用无线VPN通道。对系统传输的视频、音频、数据等信息流应采用数据加密算法进行可靠的端到端数据加密，有效保障传输数据的安全性；中心服务器与管理控制中心、远程客户端之间可采用权限管理机制，进行分级权限管理；在公共网络与专用网络、局域网络之间进行数据交换时，可采用专用无线VPN通道技术进一步增强基于公共移动通信网络传输信息流的安全性。本系统采用多制式联合传输技术，由于数据分割成多路并各自独立通过不同的无线数据链路进行传输，且各数据块也都是经过高位数据加密的，所以信息安全可以得到进一步的提高。常规加密部分：对视音频数据部分，使用私钥加密算法DES，特点是速度快，加密强度高，适合对大量的数据进行加密；对用户信息部分，适用公钥加密算法RSA，特点是加密强度高，适合不同用户使用。特别加密部分:对于警察或是军用技术方案-6-的系统，我们提供开放接口和各类可调节参考，采用专用加密模块和订制加密方式实施高位高复杂度加密技术，保证在一定有效运算时间内无法破解。无线通信系统的加密可以采用各类常规方法，如下图所示。也可以采用多种加密方法混合使用。在不同的数据量，不同的数据保密程序以及不同的实时性要求情况下，采用最为适宜的加密算法。算法类型说明Blowfish对称加密块加密；布鲁斯施奈尔（BruceSchneier）提出DES对称加密块加密；20世纪70年代提出ECC非对称加密IDEA对称加密块加密（被认为是现有最好的算法）LUC非对称加密MD2摘要（散列）目前已经放弃；RSA公司提出MD4摘要（散列）目前已不安全；128位散列值；RSA公司提出MD5摘要（散列）能提供较好的的保密；128位散列值；RSA公司提出RC2对称加密块加密；RSA公司提出RC4对称加密流加密RC5对称加密块加密RC6对称加密块加密RSA非对称加密块加密；RSA公司提出SHA1摘要（散列SHA的替代算法；160位散列值Skipjack对称加密块加密TripleDES对称加密使用三个密钥的加密、解密、加密序列常用加密方法数据标准接口以太网口USB接口RS232I2CSPIminiPCIE加密模块接口我们的设备带有各类常规数据接口，并在设备内部预留处理器资料，一方面外部接口接入加密模块，另一方面在内部处理器进行部分加密运算处理。从而，技术方案-7-在满足用户加密要求的同时，也兼顾了加密要求级别较高的用户需求。3.视音频的同步针对视音频同步传输问题，拟采用多线程同步传输、配比权重的传输连续性控制、音频优先、时间戳同步、空闲时隙内插等机制，以保障无线视音频系统端到端的视音频同步传输和流畅播放。时间戳同步是保证视音频同步传输的关键，在设备采集到音视频后，会在同时采集到的音视频数据上加时间戳，通过无线传输到客户端后，在播放时，经过我司的创新算法，会把时间戳相同的音视频数据在同一时间播放出来。最终达到视音频同步的效果。4.管理软件特点管理服务器软件负责整个系统的连接和运行，并外挂存储服务器（可选组件），用于集中存储视频数据文件。同时，可选用动态域名解析服务器配套使用，方便终端设置的配置和管理。管理服务器软件是系统的核心，负责连接前端视频服务器与客户监控端，并进行视频数据和控制命令转发，同时连接和管理存储服务器中的视频数据，以及管理系统中的各种设备和资源，包括视频流管理、录像管理和用户管理等。管理服务器软件分两套功能主体来实现：中心服务器、转发服务器，中心服务器负责控制指令的转发和管理，转发服务器负责视频数据的转发和管理及存储，其为更大规模的监控系统实现提供了有效保证。管理服务器软件的基本使用功能有：1)用户多种方式接入，如手机、PC、PDA等；2)支持独立应用系统和融合平台应用系统同时使用；3)可单独使用，可支持多个服务器级联组成大系统，扩展系统规模；4)支持分布存储管理，多点存储功能，实现数据高度共享；5)支持分级用户管理，设定各级用户，使用不同权限访问不同资源，实现分级管理；6)支持完善的日志功能，便于查询和整理；7)支持完善的web浏览器对服务器数据的管理，可以方便管理系统设备和各种资源；8)支持动态显示连接客户端和终端设备的设备ID、IP地址、上/下行码率、技术方案-8-丢包率等基本信息。如下图所示，对于一个中心服务器，可以与多个转发服务器相互连接，进而实现监控系统软件的级联扩容，扩大监控系统规模。中心服务器转发服务器-1转发服务器-2转发服务器-3转发服务器-4转发服务器-5转发服务器-6......服务器架构2.4系统方案设计本套系统是基于GPS定位、远程无线视频传输以及信息汇总为主的一套智能管理监控系统，针对环保系统的巡查车、洒水车、机扫车等不同车型进行不同的安装方式。实现对车辆行驶情况的实时监控，以及对车辆一段时间段内的运行情况，已经工作情况。对车辆的突发事件能够在第一时间进行处理。同时通过历史轨迹回放、数据统计等对工作人员的日常工作进行统计和监管。整个系统采用目前最先进的3G无线移动图像传输监控系统，所有数据进行数字化采集与存储，系统两大部分组成：3G无线GPS视频监控终端、GPS系统管理平台。网络视频监控管理平台是基于宽带网络和无线网络的最新一代视频监控技术产品，为用户提供图像、声音、数据的采集、传输、存储、处理的全新视频监控管理平台。技术方案-9-该系统平台将分散、独立的图像采集点进行联网，实现跨区域的统一监控、统一存储、统一管理、资源共享，实现远程网络可视化的安全管理、经营管理、生产管理。系统拓扑结构示意图：无线视音频传输系统是根据大量市场需求开发了先进的无线传输控制技术与视音频处理技术，利用公共移动通信网络，完成视音频的传输，同时与卫星定位系统、本