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　　背 景：

　　隨著經濟的逐步繁榮，城市交通的實時監(jiān)控以變得越來越重要，建立全面的交通圖像管理系統是交通管理部門的目標。交通路口視頻監(jiān)控系統通過建立覆蓋城市主要干道及路口的數字網絡，配備相應的圖像監(jiān)視設備和軟件，可將交通路口車輛運行狀況實時傳送到調度中心，對道路車輛運行狀況進行監(jiān)控。同時，公安交通管理部門可以根據現場實際情況對道路車流量進行控制，將車輛安排到暢通的路段，減少阻塞，保證道路交通暢通，實現城市交通管理的智能化。

　　一、用戶需求
　
　　城市路口視頻監(jiān)控系統主要完成將被監(jiān)控點實時采集的交通流量視頻文件及時地傳輸給監(jiān)控中心的工作。建立該系統后，公安交通管理部門就可以實時地了解城市各干道及路口的情況，并可以迅速的調派警力處理險情，節(jié)省警力，以更好的管理改善城市的交通環(huán)境。

　　1、在城市各主要交通路口設立一個視頻采集點，視頻圖像數字化后經無線網絡傳輸。

　　2、建立覆蓋城市區(qū)域的無線網絡系統，連接分散在各主要交通路口的視頻監(jiān)視點。

　　3、視頻圖像監(jiān)看清晰度不低于300線 ，圖象顯示速度可達到25幀-30幀/每秒。

　　4、系統具有良好可擴展性，隨著監(jiān)控點的增加，只要增加前端設備和升級軟件。

　　5、用戶通過監(jiān)控中心電視墻，可以隨時了解各主要交通路口的車流量情況，可以進行連續(xù)24小時實時監(jiān)控。

　　6、具有監(jiān)控、錄像、回放、傳輸和備份功能，現場拍到的視頻圖像可進行存儲作為車輛違章處理等交通執(zhí)法工作的證據。
　
　　該系統可與交通違章管理系統配合使用，在路口抓拍違章車輛，當車輛"超速"或"闖紅燈"時，自動對車輛的圖像進行抓拍，將車輛的號牌、車輛的類型、顏色、速度、記錄在數據庫中，并及時上傳至交通違章處理部門審查，打印后告知違章車主的管理系統。

　　二、CDMA1x城市交通路口無線視頻監(jiān)控系統的優(yōu)勢

　　CDMA1x是一種新型的移動數據通信業(yè)務。CDMA1x是中國聯通在完善優(yōu)化CDMA網絡建設過程中推出的第2.75代通信技術，它在目前的IS-95 CDMA網絡的基礎上進一步升級了無線接口，使其支持高速補充業(yè)務信道，從而可實現高速互聯網接入服務。CDMA1x在傳遞速率、功能方面較GPRS具有突出的技術優(yōu)勢，特別適合像金融交易、遠程監(jiān)測等行業(yè)的通信需求，可取代過去傳統的有線MODEM、X.25、數傳電臺、短信等通信方式。

　　由于城市交通路口監(jiān)控點和交通控制中心一般相距較遠，且分布位置較分散，利用傳統網絡布線的方式不但成本非常高，建設周期長，而且可擴充性、靈活性差，一旦需要增加或者減少被監(jiān)測點，將會帶來新的施工周期。

　　無線網絡可以將多個被監(jiān)測點與交通控制中心連接起來，且搭建迅速，可以在最短的時間內迅速建立起無線網絡鏈路。

　　為了保證視頻壓縮文件的穩(wěn)定傳輸就必須有足夠的網絡帶寬，不同的視頻壓縮文件對網絡帶寬的要求各不相同，為了達到更好的視頻質量，網絡帶寬就更為重要。CDMA1x 理論速率153.6Kbps，目前實際測試速率為80kbps，超過目前普通有線電話撥號上網的56kbps，是平均30-40kbps的GPRS數據傳輸的2-3倍，可采用MPEG-4格式的數字視頻流穩(wěn)定可靠地進行傳輸，達到無線視頻監(jiān)控的目的。

　　CDMA1x無線傳輸數據有以下優(yōu)勢：

　　1、CDMA1x用戶可隨意分布和移動自己的網點，無需擔心線路的維護或有線在移機時導致的通訊中斷。建設新的監(jiān)測點無需進行拉線、埋線等工作。較光纖或專線系統投資較少，設備安裝方便。

　　2、終端價格比較低。與DDN相比，較DTU或DDN專線Modem其終端價格便宜很多。

　　3、CDMA1x資費便宜，計費合理。CDMA1x 資費包月比有線電話網絡資費還便宜。交通路口視頻數據采集業(yè)務沒有大數據量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專線（DDN、幀中繼）。CDMA1x還可根據通信的數據量和提供的服務質量進行計費。在CDMA1x網中，用戶只需與網絡建立一次連接，就可長時間的保持這種連接，并只在傳輸數據時才占用信道并被計費，保持時不占用信道不用計費。這樣，監(jiān)測點既不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時的費用。

　　4、CDMA1x能最好地支持頻繁的、少量突發(fā)型數據業(yè)務。通信質量穩(wěn)定可靠，永不掉線。

　　5、CDMA1x網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接。由于CDMA1x網本身就是一個分組型數據網, 支持TCP/IP、X.25協議，因此無需經過PSTN等網絡的轉接，直接與分組數據網（IP網或X.25網）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數據業(yè)務。采用TCP/IP協議，較以前的無線數據網絡（集群，雙向傳呼，GSM短信息）而言，網絡接入更加直接方便。

　　6、覆蓋較好。比較很多無線數據網絡（集群，雙向傳呼，CDPD）而言，其網絡覆蓋是最好的。

　　三、系統結構 

　　無線視頻監(jiān)控系統路口由視頻信息采集點、無線傳輸系統、交通控制中心三部分組成。

　　1、路口視頻圖像采集點 

　　根據各城市的具體情況，在各交通路口安裝相應的監(jiān)控攝像機（彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦）和軟件系統。在每個交通路口可以安裝一個或數個監(jiān)控攝像機，外圍再各配備一臺云臺、防護罩及云臺控制器。每個視頻采集點各匹配一臺視頻編解碼器。監(jiān)控攝像機用于采集城市各道路實時交通狀況視頻信號，主要是監(jiān)控距離交通路口一定范圍內的車輛。云臺可以由控制中心的計算機控制。用戶可對攝像機進行水平360度，垂直90度及變焦控制。

　　視頻編解碼器負責把攝像機的模擬視頻信號轉變成數字信號，同時進行壓縮，另外也傳輸控制信號，視頻編解碼器內置10/100M網卡，通過網線連接到無線設備上，編碼壓縮處理后的監(jiān)控信息通過無線網絡匯集到交通監(jiān)控管理中心，監(jiān)控中心能看到所管轄的道路和路口狀況，監(jiān)控人員可通過監(jiān)控中心局域網或Internet遠程實時瀏覽視頻圖像、遙控云臺。

　　為充分保證每個監(jiān)控點的帶寬，采用MPEG4的編碼標準，帶寬占用較低，并可實現圖像的優(yōu)質傳輸和存儲，而且傳輸距離較遠,適用于城市廣闊區(qū)域的監(jiān)控。

　　2、無線傳輸系統

　　通過CDMA1x IP路由器采用點對多點方式建立覆蓋城市路口的無線寬帶網絡。在遠程監(jiān)控點安裝SCN2000 CDMA1x IP 路由器（以太網接口）。產品具有傳輸距離遠、低時延（對視頻應用非常關鍵）和設備成本低的特點，可以提供高效和經濟的視頻傳輸解決方案。CDMA1x無線接入理論速率153.6Kbps，目前實際測試速率為80kbps，超過目前普通有線電話撥號上網的56kbps，是平均30-40kbps的GPRS數據傳輸的2-3倍。可以將不同地點的現場視頻信息通過無線通訊手段實時傳送到監(jiān)控中心，支持采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的數字視頻流穩(wěn)定可靠地進行傳輸，能夠保證視頻流的穩(wěn)定持續(xù)傳輸，并且不受山川、河流、橋梁道路等復雜地形限制。特別適合像交通路口遠程監(jiān)測的通信需求。H7920CDMA1x 路由器設備提供10/100BaseT以太網接口，監(jiān)控點的交換機、視頻解碼器和攝像機都可以直接雙絞線連接到 H7920CDMA1x  路由器的10/100BaseT以太網接口上。

　　3、交通控制中心

　　監(jiān)控中心主要由視頻編解碼器、矩陣電視墻、監(jiān)控服務器、硬盤錄像機等組成，可完成路口現場圖像接收與顯示，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。

　　視頻編解碼器對經CDMA1x無線網絡傳送來的前端監(jiān)控點攝像機采集的視頻信號進行編解碼處理，傳到監(jiān)控管理中心局域網視頻監(jiān)控服務器上，再經交換機通過內部局域網傳播至各個相關部門或人員的客戶端。 

　　監(jiān)控中心發(fā)出的對于云臺、鏡頭等的控制指令通過無線設備傳送到監(jiān)控點。用戶可以通過位于監(jiān)控中心的云臺控制設備控制現場任意點的云臺、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺的上、下、左、右、自動或輔助控制遠端的電源、攝像機開關等。

　　現場傳回的視頻圖像轉化為數字信號存儲在硬盤錄像機上，可方便快捷地實現資料的存儲、更新、查詢、備份，為交通違章處理等執(zhí)法工作提供依據。

　　四、無線傳輸設備選型 

　　宏電是國內最早的無線移動數據接入系統提供商，公司定位于為行業(yè)用戶和企業(yè)級用戶提供性能優(yōu)越、價格低和具有特色的無線通信技術和解決方案。
　
　　宏電（hongdian）開發(fā)的CDMA1x 無線數據通信產品是專門針對工控控制和金融交易領域移動數據通信應用需求而設計的。產品是在已成熟的遠程接入路由器和SNMP 網絡管理等產品技術基礎上發(fā)展起來的全新系列產品，硬件采用全新的ARM7 32位嵌入式RISC CPU，處理能力及系統資源提高10倍以上；軟件上采用完整的嵌入式OS及TCP/IP協議包，整體方案具有如下技術優(yōu)勢：

　　1）具有完整TCP/IP協議，提供100BaseT網絡接口及完整的IP 路由功能。

　　2）針對應用具有TCP 可靠連接方式，專為金融交易應用而設計。

　　3）內嵌WEB Server 配置方式，方便直觀。

　　4）支持TELNET、SNMP等網絡管理功能，適合行業(yè)應用。

　　5）支持遠程維護，具有遠程配置、遠程升級和重啟動的功能。

　　CDMA1x 系列網絡設備，實現了完整的PPP 協議及上層TCP/IP 協議，具有Router 功能，并使非IP系統通過簡單的串口通信實現Internet 和Intranet接入；基于Web方式配置簡單、方便；與SMS配合，提高可靠性，降低成本。該, 設備特別適合以下

　　應用：

?  適合點多分散的數據傳輸；

?  適合跨地域的企業(yè)應用；

?  適合條件差、野外的使用環(huán)境；

?  適合中小數據通信量的數據傳輸；

?  適合移動數據傳輸的應用（移動車輛等）；

?  適合手持設備的應用。

　　CDMA1x專用數據終端是一款集成了CDMA1x MODEM 傳輸功能和TCP/IP 網絡、路由功能于一體的新型無線移動通信網絡設備。廣域網絡采用CDMA1x，內部網絡采用標準100BaseT 和串口（包括RS232、RS485 等）連接兩種方式。根據不同的應用環(huán)境，物理上的這三個接口能夠靈活運用，采用不同的連接方式，使該設備具備了三大功能：以太網－>CDMA1x網絡的路由功能；串口－>CDMA1x 網絡轉換功能；串口－>以太網網絡轉換功能。

　　1、CDMA1x 網絡產品突出特點 　

　　①具有完整的IP功能：是非IP設備到CDMA1x IP網絡的IP橋接器，直接把用戶POS 終端、ATM柜員機、圈存機等設備平滑過渡接入到CDMA1x網絡。

　　②具有ROUTER 功能：具有100Base 網絡接口。支持TCP、UDP、ICMP、IP、ARP、PPP、Telnet、HTTP、FTP、DNS、DHCP、NAT 等多種網絡應用，同時能將本地的多臺IP設備共享接入CDMA1x 網絡，極大提高了性能價格比。

　　③管理界面友好：通過內嵌的Web Server進行配置管理，非常直觀，操作簡單、方便，支持遠程維護，根據管理權限可實現遠程配置、遠程升級和重啟動。

　　④遠程網管功能：用戶在數據中心能對多個遠程CDMA1x 設備點進行集中維護和運行檢測，可根據需要增加SNMP網管協議。

　　UPD 透明傳送：能將串口數據按照客戶的時間響應及幀大小要求以UDP 方式快速傳送到數據中心，但存在可能出現數據丟失的情況，適合于遠程監(jiān)測監(jiān)控應用。

　　⑤TCP透明傳送：能將串口數據按照客戶的時間響應及幀大小要求以TCP 方式可靠傳送到數據中心，特別適合于對網絡傳送可靠性要求嚴格的金融交易等應用。

　　⑥心跳監(jiān)測功能：為了滿足數據中心對各遠程CDMA1x設備點的實時監(jiān)測，可設置CDMA1x網絡設置在無數據傳送情況下定時向數據中心報告自己的運行狀態(tài)。

　　⑦短信備份功能：在CDMA1x網絡出現異常中斷的情況下，能將遠程CDMA1x設備點的緊急數據通過短信方式傳送到數據中心。

　　⑧按需撥號功能：特別適合像金融交易這樣的遠程CDMA1x設備點主動向數據中心發(fā)起連接的應用。一方面能根據需要隨時建立連接，同時也能在沒有交易的情況下，自己主動斷開和中心的連接，有效減輕數據中心的網絡負荷。