本文以華東×市公交動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為例，著重從系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和產(chǎn)品穩(wěn)定性的角度分析如何滿(mǎn)足公交監(jiān)控的需求。

        公交動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控項(xiàng)目作為改善民生、推進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè)的一項(xiàng)民心工程，近幾年來(lái)成為各個(gè)城市“和諧創(chuàng)建”工作的一個(gè)重點(diǎn)。由于公交監(jiān)控系統(tǒng)從規(guī)劃、建設(shè)，到使用、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)等，涉及到社會(huì)多個(gè)環(huán)節(jié)，且項(xiàng)目建設(shè)周期長(zhǎng)、投資金額大，因此，項(xiàng)目的最終使用運(yùn)營(yíng)情況如何，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的共同參與和協(xié)作。針對(duì)如何讓項(xiàng)目得到合理的規(guī)劃、有效的使用和及時(shí)的維護(hù)，從而真正為相關(guān)單位和部門(mén)提供高效的服務(wù)，不少城市都進(jìn)了大量的調(diào)研和探討。

        本文中所列舉的華東×市公交動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主管單位在經(jīng)過(guò)周密的前期調(diào)研和論證后，最終確定了“政府牽頭、公安城管指導(dǎo)、企業(yè)主建、總體規(guī)劃、分步實(shí)施”的系統(tǒng)建設(shè)原則，并在機(jī)制、體制上理順了系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展方向，以保證系統(tǒng)的良好運(yùn)作和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，同時(shí)保證公安機(jī)關(guān)應(yīng)用管理的需要。在投資資金上，按屬地管理的原則，由公交企業(yè)所在的政府給予不少于50%的財(cái)政補(bǔ)貼，具體的系統(tǒng)建設(shè)、設(shè)備招標(biāo)和產(chǎn)品選型工作由該市公交總公司負(fù)責(zé)實(shí)施；以此提升了公交企業(yè)的積極性，減輕了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本，也保證了建設(shè)成本的到位，為系統(tǒng)的全面推進(jìn)提供了強(qiáng)有力的支撐。

        下面以該項(xiàng)目為例，著重從系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和產(chǎn)品穩(wěn)定性的角度來(lái)談一下如何滿(mǎn)足公交監(jiān)控的需求。

需求分析
        ×市公交車(chē)動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是對(duì)公交車(chē)輛行駛運(yùn)營(yíng)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)和存儲(chǔ)方式，確保視頻數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤的保存，從而達(dá)到對(duì)公交車(chē)輛內(nèi)、外部情況及乘客動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的目的。通過(guò)此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多角度的實(shí)時(shí)記錄車(chē)輛運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的視頻資料，進(jìn)行監(jiān)控、管理，有效預(yù)防處置突發(fā)事件、緊急事件、保障工作人員及乘客的安全，能夠起到車(chē)輛動(dòng)態(tài)安防管理，幫助車(chē)輛管理單位、行政執(zhí)法管理部門(mén)達(dá)到對(duì)車(chē)輛更為高效的管理，提升政府及公交營(yíng)運(yùn)行業(yè)管理部門(mén)的管理能力及服務(wù)能力。同時(shí)本項(xiàng)目的實(shí)施還將充分考慮該公交未來(lái)發(fā)展的需要，將預(yù)留3G無(wú)線傳輸接口以備下一步圖像資料、GPS衛(wèi)星定位信息等數(shù)據(jù)的無(wú)線上傳。

系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)組成
        針對(duì)上述需求，系統(tǒng)由以下幾方面組成：
·車(chē)載硬盤(pán)錄像機(jī)：四路4CIF嵌入式車(chē)載硬盤(pán)錄像，可擴(kuò)展GPS定位及3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能；
·車(chē)載攝像機(jī)：480線半球彩色紅外攝像機(jī)；
·車(chē)載備份儀；
·DVR專(zhuān)用硬盤(pán)；
·拾音器、車(chē)載專(zhuān)用航空接頭線纜。

系統(tǒng)功能特點(diǎn)
·車(chē)載DVR采用嵌入式設(shè)計(jì)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；       
·先進(jìn)的H.264視頻編碼技術(shù)，視頻壓縮效率高，圖像清晰流暢；
·支持雙碼流壓縮技術(shù)，主碼流進(jìn)行4CIF分辨率錄像，子碼流CIF格式化網(wǎng)傳；
·采用軍轉(zhuǎn)民專(zhuān)利硬盤(pán)減振加固技術(shù)，確保系統(tǒng)不受外界惡劣環(huán)境影響；
·通過(guò)權(quán)威部門(mén)硬盤(pán)減振和電磁兼容環(huán)境測(cè)試；
·可選配無(wú)線網(wǎng)傳模塊，支持低帶寬視頻流傳輸，可自適應(yīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，支持3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)前端抓圖上傳功能；
·配備高靈敏度GPS全球衛(wèi)星定位模塊，實(shí)時(shí)了解車(chē)輛位置和行駛速度；       
·遠(yuǎn)程報(bào)警功能，實(shí)時(shí)傳輸車(chē)輛報(bào)警信息；
·使用寬幅車(chē)載電源，適應(yīng)不同類(lèi)型的公交車(chē)輛，具有短路、過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)功能；       
·支持延時(shí)關(guān)機(jī)功能。[nextpage]

系統(tǒng)工作原理
        系統(tǒng)在車(chē)輛上安裝四個(gè)高清晰半球攝像機(jī)攝像機(jī)，用于觀察車(chē)前、車(chē)廂、前門(mén)、后門(mén)等位置的情況，采集到的視頻和音頻信息用車(chē)載硬盤(pán)錄像機(jī)紀(jì)錄保存（15天以上），并可通過(guò)車(chē)載備份儀將數(shù)據(jù)備份到中心檢索分析，或通過(guò)3G無(wú)線實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控指揮中心。車(chē)載監(jiān)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

圖1   車(chē)載監(jiān)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)特征
        該公交動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為×市平安公交的重要保障，具有以下幾個(gè)特征：
·規(guī)模大：是全國(guó)居于前列的在全市公交大規(guī)模安裝的動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)；
·全國(guó)領(lǐng)先：系統(tǒng)采用4CIF格式存儲(chǔ)，其視頻圖像清晰度等優(yōu)于目前國(guó)內(nèi)其它城市，并預(yù)留了3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，具有較好的使用推廣價(jià)值；
·平安公交讓視頻監(jiān)控更加快速地走進(jìn)普通老百姓的生活中，已經(jīng)成為平安城市的重要組成部分，是保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全、打造和諧社會(huì)的重要力量。

如何確保系統(tǒng)穩(wěn)定
        由于公交車(chē)載監(jiān)控使用環(huán)境的特殊性，若產(chǎn)品本身穩(wěn)定性不夠，再加安裝使用不當(dāng)或維護(hù)不及時(shí)的話(huà)，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)“系統(tǒng)故障率高，維護(hù)工作量大”等問(wèn)題。從目前來(lái)看，解決車(chē)載產(chǎn)品穩(wěn)定性的問(wèn)題，也是當(dāng)前用戶(hù)對(duì)車(chē)載監(jiān)控的主要需求之一?？傮w來(lái)看，解決這些問(wèn)題可通過(guò)提升車(chē)載終端產(chǎn)品品質(zhì)，完善規(guī)范施工，以及使用維護(hù)制度等方面進(jìn)行改進(jìn)。在×市的公交監(jiān)控項(xiàng)目中，針對(duì)如何確保公交車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，進(jìn)行了多方面的研究。

穩(wěn)定的車(chē)載電源設(shè)計(jì)
        公交車(chē)輛的供電變化范圍很廣，根據(jù)測(cè)試普通柴油車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)供電電壓可由24伏左右瞬間上升達(dá)到40V以上，頻繁的高壓沖擊極易導(dǎo)致設(shè)備電源燒壞或設(shè)備重啟，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，車(chē)載產(chǎn)品電源參照《ISO7637-2：2004道路車(chē)輛—由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；考慮汽車(chē)電磁系統(tǒng)輸出電壓的變化；應(yīng)滿(mǎn)足汽油車(chē)、柴油車(chē)等不同車(chē)型電源電壓適應(yīng)范圍；并可過(guò)濾瞬間的高壓毛刺。電源輸出電壓應(yīng)穩(wěn)定在可控制的范圍內(nèi)，并隔離外部對(duì)車(chē)載終端的干擾。此外車(chē)載終端設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其他外部設(shè)備所需的功耗，如為車(chē)載硬盤(pán)錄像機(jī)供電的同時(shí)為車(chē)載攝像機(jī)及液晶屏等附加設(shè)備進(jìn)行供電。

可靠的硬盤(pán)減震方案
        車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)中最脆弱的組件是硬盤(pán)（傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)），硬盤(pán)工作中盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn)，若在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取時(shí)受到外界震動(dòng)影響，磁頭會(huì)拍打盤(pán)片，造成盤(pán)片表面不可逆轉(zhuǎn)的損害，必須對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行減震加固處理。

        硬盤(pán)減震加固的原理是將硬盤(pán)整體懸浮起來(lái)，通過(guò)減震器吸收外部震動(dòng)能量對(duì)硬盤(pán)影響，硬盤(pán)減震器主要采用鋼絲繩、彈簧、橡膠等材料；設(shè)計(jì)減震方案時(shí)應(yīng)考慮減震器的共震點(diǎn)頻率范圍，盡量避免由于減震器共震點(diǎn)與震動(dòng)頻率一致導(dǎo)致震動(dòng)放大；選用減震器還要考慮其使用壽命，及環(huán)境因素對(duì)減震器的影響。

        此外隨著固態(tài)硬盤(pán)（Solid State Disk或Solid State Drive）的價(jià)格日漸便宜，其高可靠性（固態(tài)硬盤(pán)采用閃存存儲(chǔ)方案，不受到震動(dòng)影響，且溫度適應(yīng)性較機(jī)械盤(pán)更為優(yōu)良）也受到不少用戶(hù)的關(guān)注，采用固態(tài)硬盤(pán)替代傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性是車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向。

良好的環(huán)境適應(yīng)性能
        公交車(chē)輛使用環(huán)境復(fù)雜，例如公交車(chē)每天都要進(jìn)行清洗打掃，沖水和揚(yáng)灰等會(huì)對(duì)車(chē)載監(jiān)控終端造成影響；車(chē)載終端還會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，如夏天車(chē)內(nèi)的溫度會(huì)超過(guò)40度。為避免灰塵和沖水的影響，在車(chē)載硬盤(pán)錄像機(jī)機(jī)箱設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)考慮防水密封處理，箱體推薦采用熱傳導(dǎo)性能較好的鋁制材料，鋁制材料也可防止水浸后主機(jī)生銹。

        公交車(chē)內(nèi)各種電子設(shè)備之間會(huì)發(fā)生相互干擾的現(xiàn)象，例如車(chē)載電視信號(hào)易被車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)干擾，車(chē)載終端設(shè)計(jì)時(shí)需考慮電磁兼容性能，避免對(duì)外部的輻射，排除外部輻射對(duì)系統(tǒng)的干擾。

標(biāo)準(zhǔn)化的安裝規(guī)范
        車(chē)載終端安裝工藝要求較高，首先需要確定車(chē)載硬盤(pán)錄像機(jī)的擺放位置，公交車(chē)內(nèi)不同區(qū)域受到振動(dòng)大小差異較大，車(chē)載主機(jī)應(yīng)安裝在振動(dòng)小、便于走線、水流不易侵?jǐn)_的地方；其次安裝時(shí)車(chē)載主機(jī)應(yīng)與車(chē)體剛性連接，如主機(jī)與車(chē)體固定不好，容易出現(xiàn)振動(dòng)放大的現(xiàn)象；再次車(chē)載終端取電的位置選取很重要，取電位置可滿(mǎn)足主機(jī)、攝像機(jī)、液晶屏等所需功耗，取電處應(yīng)加裝保險(xiǎn)絲保障系統(tǒng)安全運(yùn)行；最后應(yīng)規(guī)范走線方案，車(chē)內(nèi)盡可能走暗線，將線纜放置在線槽或空調(diào)管道中，視頻線與電源線應(yīng)分開(kāi)走線，避免相互干擾。

持之以恒的維護(hù)保養(yǎng)
        公交車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目常被戲稱(chēng)為“爛尾工程”，裝車(chē)后系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行不得而知了；因此在選擇好的車(chē)載監(jiān)控產(chǎn)品的同時(shí)，系統(tǒng)的日常維護(hù)尤為重要，以該公交項(xiàng)目為例，公交公司采取了多種管理手段確保系統(tǒng)的正常：1、駕駛員每天上崗前先要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢查；2、車(chē)輛定期保養(yǎng)時(shí)，電工全面檢測(cè)系統(tǒng)工作狀況；3、公交公司保衛(wèi)部門(mén)不定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抽查；4、每個(gè)季度安排專(zhuān)人對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行巡檢。通過(guò)上述措施的保證，該公交車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的完好率一直保持在98%以上。

        確保公交車(chē)載視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作穩(wěn)定，需要大量的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)積累，不斷提升產(chǎn)品可靠性，以及完善的施工、維護(hù)規(guī)范。