铁路户外作业-可视巡检的行业应用

项目需求

中铁XX局目前拥有自备机车10台，用于铁路建设过程中设备材料的运输及线路测试，在主干网运行中使用铁路系统的调度系统，其达到在建线路后，由于在建的线路不在铁路系统的线路中，所以没有一套管理系统可以对它们进行在线监控、调度、定位、运行速度计算运行轨迹实时监控及查询，给机车运行的管理工作带来了很大的困难。

　　目前针对以上情况，我们希望有一套机车管理系统，可以对在建线路及临时线路上运行的机车进行远程管理，目前迫切需要的功能如下：

　　1、实时查看机车的位置：可以在电子地图上实时显示每辆机车的位置，并有精确的经纬度，速度，方向的数据信息;

　　2、行车记录：对每辆机车的行车视频及音频进行录制并保存，方便系统事后调用及查询观看;

　　3、实时监控：需要时可以实时查看每辆机车的运行视频及其音频;

　　4、地图编辑功能：可以在建线路在电子地图上形成新的线路，并在电子地图上对在建线路沿线重要的地标包括梁场、隧道、桥梁等进行标注;

　　5、轨迹回放：可以对每辆机车的运行轨迹进行录像，到时通过查询系统，可以进行回放，通过回放，可以了解到机车在某一特殊时间段内的运行状况，在电子地图上显示其运行轨迹、方向、经纬度、速度等详细信息;

　　6、限速设置及报警：可以针对全网路段及在建线路的全线及特殊路段设置最低限速及最高限速，当机车运行速度超出以上最低限速或最高限速的时候，系统会自动报警，提醒行车人员及后台监控人员作出适当的调整;

　　7、自动形成机车运行报警的日志，可以方便查询机车在某一时间段内低速和超速运行的信息。

　　8、系统应该建设有前台监控及后台系统管理的功能，方便针对不同运行线路及不同的车辆及不同的监控人员使用;

　　9、系统应具备监控系统的手机APP应用，使得监控人员随时随地的对车辆运行状况进行监控;

10、系统应提供二次开发的接口，方便后期新功能的开发及使用;

11、支持终端设备与控制端的集群通话。

系统简介：

公司集成云计算、监控系统、物联网、电子地图、4G单兵设备等技术，开发出一套满足客户使用需求的系统，该系统依靠4G物联网及云平台的建设，使得我们对机车的运行可以在一个造价相对低廉的系统内进行行之有效的管理;机车的定位技术使用了GPS或北斗或GPS+北斗的双重保障，定位更加准确和安全;该系统具有强大的接口，为后期的二次开发打下了坚实的基础。

该管理平台平台以开放的技术架构，实现了大规模、跨域分布的系统大集成，结合多种视频业务接入要求、支持?H.265/H.264/MPEG4 等多种视频压缩编解码、组播等多媒体技术和通信网络技术，对信息采集、存储、传输、控制和维护的全过程进行管理，确保在各种网络环境下提供高清晰、实时、全动态图像和高保真音频，着力于满足行业用户多种业务的不同需求。

　　管理平台的功能涵盖了目前视频监控系统所需要的基本元素，如实时监控，录像、回放、GIS 电子地图、报警联动及多厂家监控设备的兼容等。

　　它由多个部件构成，主要的为以下三部分：

　　1)中心服务器组件：中心服务器(CMS)、流媒体服务器(VTDU)、协议接入网关、存储服务器(NRU);

　　2)客户端软件：即浏览器或称为监视器软件;包括智能手机、平板电脑等移动互联网终端的客户端;

　　3)服务器远程管理、配置软件，或称为管理器软件，主要实现设备的远程配置，以及用户和权限管理;

2.1平台功能：视频预览

用户登录后即进入视频预览的主界面。

主界面及功能分布如下图示：

支持多种视频切分方式，支持鼠标双击放大、缩小，支持全屏模式；

视频切分窗口的切换功能在主界面的工具栏：

支持在不同视频窗口间的视频拖放。

2.2抓图

抓图分为两种：

本地抓图，即从收到的实时视频流（H.264压缩的视频流）里面抽取当前的一帧，保存为JPG图片到本地的指定抓图的目录，例如典型的实时视频流是CIF分辨率的，那么抓图就是CIF的352x288；

让PU远程抓图，即发命令给PU，让PU在视频采集口处（压缩编码前）直接抓图，一般模拟视频输入，就是D1（704x576）分辨率的，虽然网络传输的压缩视频流是如果有CIF（352x288）分辨率的；双视频输入，例如130/200万像素CMOS的数字视频输入，则可抓拍更高分辨率的图片，走3G/网络传输到CU，这个是抓图的典型用法，即在实时视频流在CIF这个低分辨率的情况下，使用更高清晰度的抓拍的图片可作为现场勘测、分析定位的一个有力的补充；

客户端本地抓图/截图可在视频窗口里面右键菜单里面选择，也可使用视频窗口的右下角的抓图小图标来抓图，如下图示：

关于设备侧的远程抓拍，目前是这样设计的，监视器下发开始抓拍的命令，设备就持续的按一定间隔时间进行抓拍——上传到SERVER，直到用户下发停止远程抓拍的命令。

其中，抓拍的设置都还是遵循管理器里面——视频通道——抓拍配置的设置。

2.3语音对讲

在收到视频后，在设备名上右键——“开始对讲”，就可与前端设备进行对讲。

要停止对讲，就右键——“停止对讲”

2.4 GIS电子地图

支持GIS电子地图，支持国内使用baidu地图，国外使用google地图。

电子地图功能的大图标位于CU界面顶部（左起第四个）：

设备在移动可以实现实时显示

显示运动轨迹：

相关设备

便携超薄款4G图传工作记录仪

采用超级轻便的4G图传工作记录仪，可将作业、寻线现场的图像实时回传到监控中心，没有距离限制，且支持双向语音，可实时下发作业命令。

此外，支持设备主动呼叫指挥中心，直接定位位置并发起对话。

3.2按键说明

开机键：长按执行开/关机操作；在开机状态下短按执行熄屏、亮屏。

录像键：进到mpu里，短按执行录像的开启或停止。

拍照键：进到mpu里，短按进行拍照。

录音键：进到mpu里，短按进行录音。

对讲键：在语音会议多方通话中，作为PTT按键发言

3.3主要功能

1）3G/4G实时图传

2）本地录像

3）对讲和集群通话

4）GPS/北斗定位

5）高清照片抓拍和上传

4   后端平台-大型可视指挥调度平台SmartEye

平台优势：

　　扩展性：单个服务器可支持千路设备接入，千个客户端登录;通过服务器级联，可实现系统的任意扩容，构建百万级可运营的视频信息综合服务器网络平台;

　　安全性：五级用户权限设计，充分保证系统访问安全无虞;支持对设备和用户的区域划分，分级管理;支持多种设备接入，4G 无线、有线的IPC/DVR/DVS/NVR/HVR、解码器、手机拍传、手机客户端等;支持多协议接入;支持?ONVIF;可接入市场主流的编码视频监控设备;

　　开放性：提供丰富的C/S,B/S WEB SDK 实现与原有行业业务系统的快速融合，使得客户可以堆积木的方式快速搭建自己行业的客户端软件，实现业务+移动视频的完整系统;并支持各种界面语言，可快捷嵌入各类行业软件平台，例如电力、公交系统等;支持以插件/组件形式快捷定制各类行业业务;

　　部署简单、灵活、快速，可在公网、专网、局域网内任意架设实施;

　　高稳定性，内置软件看门狗，服务器24 小时不间断运行，提供稳定的流媒体服务;

　　支持C/S 和?B/S 软件构架，安卓和IOS 手机客户端;

H.265 4G执法记录仪+车载DVR/NVR+布控球+无人机4G图传+POC公网对讲+4G图传智能头盔+4G图传手电筒+无线图传智能眼镜+4G智能车载后视镜记录仪，统一接入大型网络视频综合业务平台SmartEye。

SmartEye后端业务平台由服务器和客户端软件构成，支持视频预览、语音对讲、语音会议、云镜操控、远程配置、录像检索/回放、报警联动、日志管理、多级用户权限等，支持多种设备接入，单兵／执法仪，IPC,车载DVR/NVR，GPS北斗定位追踪器，野外图传等多种设备和客户端接入，高容量，大并发，安全性高，稳定可靠，久经考验。

5   流媒体服务器

单个流媒体服务器（G1A sms）可支持1000路设备（PU）同时在线，支持1000路客户端（CU）同时访问；系统的并发容量受服务器的网络带宽限制，例如，100M光纤，可支持约300路的中等质量CIF图像的并发访问（包括PU和CU）。

流媒体服务器可部署在直接拥有公网IP的服务器PC上，也可部署在局域网内部，亦可部署在处于路由器-防火墙后面的局域网内服务器PC上（需要做端口映射）

5.1运行环境

硬件：1G以上内存，2GHz以上的CPU

软件：Windows SERVER 2003操作系统及以后版本

注意：服务器的安装需要以管理员（administrator）的身份登录。

5.2服务器安装

SmartEye server软件直接安装，可不做任何设置。

安装过程中，会要求用户输入设备的注册端口以及客户端的登录端口，可直接用默认数值，不做修改。针对在防火墙后面的服务器PC，则建议调整下端口，使之连续，方便端口映射。

系统组网方式如下图示：

目前，我们的中心认证服务器（CMS）跟流媒体服务器是合并在一起的，即我们的BVSMS服务器软件，这个不能支持分布式，在后一版本中将进行分离，支持流媒体服务器的分布式。

注意：

5.3端口消耗

配置文件举例如下：

[port]

pucmdport=9702

cucmdport=9701

pudataport=9703

cudataport=9703

注意：

    CU使用9701/TCP端口与服务器建立通信，并使用9703/UDP端口来获取PU的视频，多个CU同时获取多个PU的视频，都是公用这个9703/UDP端口的。

举例说明：

    把服务器sms运行在一个处于公司防火墙后面的一台PC上，则要支持PU和CU的接入，需要在路由器上做端口映射到此服务器PC上，支持一个PU设备和一个客户端CU，需要映射的端口有：

    9702、9703 这2个UDP端口；

    9701这个TCP端口；

注意：

    目前的NRU服务器需要9701-10000这个区间的TCP端口，都要添加到防火墙的入站允许的规则里面。

6   参考的设备清单&报价

以下报价均含税（13%增票）和运费