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

        公交動態(tài)視頻監(jiān)控項目作為改善民生、推進和諧社會建設的一項民心工程，近幾年來成為各個城市“和諧創(chuàng)建”工作的一個重點。由于公交監(jiān)控系統(tǒng)從規(guī)劃、建設，到使用、運營和維護等，涉及到社會多個環(huán)節(jié)，且項目建設周期長、投資金額大，因此，項目的最終使用運營情況如何，需要各個環(huán)節(jié)的共同參與和協(xié)作。針對如何讓項目得到合理的規(guī)劃、有效的使用和及時的維護，從而真正為相關(guān)單位和部門提供高效的服務，不少城市都進了大量的調(diào)研和探討。

        本文中所列舉的華東×市公交動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主管單位在經(jīng)過周密的前期調(diào)研和論證后，最終確定了“政府牽頭、公安城管指導、企業(yè)主建、總體規(guī)劃、分步實施”的系統(tǒng)建設原則，并在機制、體制上理順了系統(tǒng)建設發(fā)展方向，以保證系統(tǒng)的良好運作和長遠發(fā)展，同時保證公安機關(guān)應用管理的需要。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%的財政補貼，具體的系統(tǒng)建設、設備招標和產(chǎn)品選型工作由該市公交總公司負責實施；以此提升了公交企業(yè)的積極性，減輕了企業(yè)的經(jīng)營成本，也保證了建設成本的到位，為系統(tǒng)的全面推進提供了強有力的支撐。

        下面以該項目為例，著重從系統(tǒng)方案設計和產(chǎn)品穩(wěn)定性的角度來談一下如何滿足公交監(jiān)控的需求。

需求分析
        ×市公交車動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是對公交車輛行駛運營過程進行實時錄像，系統(tǒng)運用先進的視頻壓縮技術(shù)和存儲方式，確保視頻數(shù)據(jù)準確無誤的保存，從而達到對公交車輛內(nèi)、外部情況及乘客動態(tài)進行監(jiān)控的目的。通過此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多角度的實時記錄車輛運營過程中的視頻資料，進行監(jiān)控、管理，有效預防處置突發(fā)事件、緊急事件、保障工作人員及乘客的安全，能夠起到車輛動態(tài)安防管理，幫助車輛管理單位、行政執(zhí)法管理部門達到對車輛更為高效的管理，提升政府及公交營運行業(yè)管理部門的管理能力及服務能力。同時本項目的實施還將充分考慮該公交未來發(fā)展的需要，將預留3G無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)的無線上傳。

系統(tǒng)方案設計
系統(tǒng)組成
        針對上述需求，系統(tǒng)由以下幾方面組成：
·車載硬盤錄像機：四路4CIF嵌入式車載硬盤錄像，可擴展GPS定位及3G無線網(wǎng)絡傳輸功能；
·車載攝像機：480線半球彩色紅外攝像機；
·車載備份儀；
·DVR專用硬盤；
·拾音器、車載專用航空接頭線纜。

系統(tǒng)功能特點
·車載DVR采用嵌入式設計，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；       
·先進的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)，主碼流進行4CIF分辨率錄像，子碼流CIF格式化網(wǎng)傳；
·采用軍轉(zhuǎn)民專利硬盤減振加固技術(shù)，確保系統(tǒng)不受外界惡劣環(huán)境影響；
·通過權(quán)威部門硬盤減振和電磁兼容環(huán)境測試；
·可選配無線網(wǎng)傳模塊，支持低帶寬視頻流傳輸，可自適應無線網(wǎng)絡環(huán)境，支持3G無線網(wǎng)絡前端抓圖上傳功能；
·配備高靈敏度GPS全球衛(wèi)星定位模塊，實時了解車輛位置和行駛速度；       
·遠程報警功能，實時傳輸車輛報警信息；
·使用寬幅車載電源，適應不同類型的公交車輛，具有短路、過流、過壓保護功能；       
·支持延時關(guān)機功能。[nextpage]

系統(tǒng)工作原理
        系統(tǒng)在車輛上安裝四個高清晰半球攝像機攝像機，用于觀察車前、車廂、前門、后門等位置的情況，采集到的視頻和音頻信息用車載硬盤錄像機紀錄保存（15天以上），并可通過車載備份儀將數(shù)據(jù)備份到中心檢索分析，或通過3G無線實時傳輸至監(jiān)控指揮中心。車載監(jiān)控拓撲結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1   車載監(jiān)控拓撲結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)特征
        該公交動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為×市平安公交的重要保障，具有以下幾個特征：
·規(guī)模大：是全國居于前列的在全市公交大規(guī)模安裝的動態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)；
·全國領(lǐng)先：系統(tǒng)采用4CIF格式存儲，其視頻圖像清晰度等優(yōu)于目前國內(nèi)其它城市，并預留了3G無線網(wǎng)絡傳輸功能，具有較好的使用推廣價值；
·平安公交讓視頻監(jiān)控更加快速地走進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產(chǎn)安全、打造和諧社會的重要力量。

如何確保系統(tǒng)穩(wěn)定
        由于公交車載監(jiān)控使用環(huán)境的特殊性，若產(chǎn)品本身穩(wěn)定性不夠，再加安裝使用不當或維護不及時的話，會經(jīng)常出現(xiàn)“系統(tǒng)故障率高，維護工作量大”等問題。從目前來看，解決車載產(chǎn)品穩(wěn)定性的問題，也是當前用戶對車載監(jiān)控的主要需求之一?？傮w來看，解決這些問題可通過提升車載終端產(chǎn)品品質(zhì)，完善規(guī)范施工，以及使用維護制度等方面進行改進。在×市的公交監(jiān)控項目中，針對如何確保公交車載監(jiān)控系統(tǒng)和產(chǎn)品的穩(wěn)定性，進行了多方面的研究。

穩(wěn)定的車載電源設計
        公交車輛的供電變化范圍很廣，根據(jù)測試普通柴油車發(fā)動機供電電壓可由24伏左右瞬間上升達到40V以上，頻繁的高壓沖擊極易導致設備電源燒壞或設備重啟，影響系統(tǒng)正常運行。因此，車載產(chǎn)品電源參照《ISO7637-2：2004道路車輛—由傳導和耦合引起的電騷擾》國際標準進行設計；考慮汽車電磁系統(tǒng)輸出電壓的變化；應滿足汽油車、柴油車等不同車型電源電壓適應范圍；并可過濾瞬間的高壓毛刺。電源輸出電壓應穩(wěn)定在可控制的范圍內(nèi)，并隔離外部對車載終端的干擾。此外車載終端設計時應充分考慮其他外部設備所需的功耗，如為車載硬盤錄像機供電的同時為車載攝像機及液晶屏等附加設備進行供電。

可靠的硬盤減震方案
        車載監(jiān)控系統(tǒng)中最脆弱的組件是硬盤（傳統(tǒng)機械硬盤），硬盤工作中盤片高速旋轉(zhuǎn)，若在進行數(shù)據(jù)讀取時受到外界震動影響，磁頭會拍打盤片，造成盤片表面不可逆轉(zhuǎn)的損害，必須對硬盤進行減震加固處理。

        硬盤減震加固的原理是將硬盤整體懸浮起來，通過減震器吸收外部震動能量對硬盤影響，硬盤減震器主要采用鋼絲繩、彈簧、橡膠等材料；設計減震方案時應考慮減震器的共震點頻率范圍，盡量避免由于減震器共震點與震動頻率一致導致震動放大；選用減震器還要考慮其使用壽命，及環(huán)境因素對減震器的影響。

        此外隨著固態(tài)硬盤（Solid State Disk或Solid State Drive）的價格日漸便宜，其高可靠性（固態(tài)硬盤采用閃存存儲方案，不受到震動影響，且溫度適應性較機械盤更為優(yōu)良）也受到不少用戶的關(guān)注，采用固態(tài)硬盤替代傳統(tǒng)機械硬盤進行數(shù)據(jù)存儲提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性是車載監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。

良好的環(huán)境適應性能
        公交車輛使用環(huán)境復雜，例如公交車每天都要進行清洗打掃，沖水和揚灰等會對車載監(jiān)控終端造成影響；車載終端還會受到環(huán)境溫度的影響，如夏天車內(nèi)的溫度會超過40度。為避免灰塵和沖水的影響，在車載硬盤錄像機機箱設計的時候應考慮防水密封處理，箱體推薦采用熱傳導性能較好的鋁制材料，鋁制材料也可防止水浸后主機生銹。

        公交車內(nèi)各種電子設備之間會發(fā)生相互干擾的現(xiàn)象，例如車載電視信號易被車載監(jiān)控系統(tǒng)干擾，車載終端設計時需考慮電磁兼容性能，避免對外部的輻射，排除外部輻射對系統(tǒng)的干擾。

標準化的安裝規(guī)范
        車載終端安裝工藝要求較高，首先需要確定車載硬盤錄像機的擺放位置，公交車內(nèi)不同區(qū)域受到振動大小差異較大，車載主機應安裝在振動小、便于走線、水流不易侵擾的地方；其次安裝時車載主機應與車體剛性連接，如主機與車體固定不好，容易出現(xiàn)振動放大的現(xiàn)象；再次車載終端取電的位置選取很重要，取電位置可滿足主機、攝像機、液晶屏等所需功耗，取電處應加裝保險絲保障系統(tǒng)安全運行；最后應規(guī)范走線方案，車內(nèi)盡可能走暗線，將線纜放置在線槽或空調(diào)管道中，視頻線與電源線應分開走線，避免相互干擾。

持之以恒的維護保養(yǎng)
        公交車載監(jiān)控系統(tǒng)項目常被戲稱為“爛尾工程”，裝車后系統(tǒng)是否能正常運行不得而知了；因此在選擇好的車載監(jiān)控產(chǎn)品的同時，系統(tǒng)的日常維護尤為重要，以該公交項目為例，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監(jiān)控系統(tǒng)運行情況進行檢查；2、車輛定期保養(yǎng)時，電工全面檢測系統(tǒng)工作狀況；3、公交公司保衛(wèi)部門不定期對系統(tǒng)進行抽查；4、每個季度安排專人對系統(tǒng)進行巡檢。通過上述措施的保證，該公交車載監(jiān)控系統(tǒng)的完好率一直保持在98%以上。

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