铁路4G可视化音视频调度指挥系统解决方案

2022-04-15 15:19 盾魂智造
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一、行业背景

随着国民经济的快速增长,铁路运输飞速发展,并已成为经济发展的重要公用基础设施之一。但随之而来的是传统铁路的管理方式和手段单一,信息化手段不足,主要表现在以下几个方面:现场作业无法实时监管,管理人员无法知道现场作业的情况,对于现场情况只能由现场作业人员自行处理;器材、设备没有信息化管理,大量的设备巡检采用人工的方式管理,效率非常低;缺乏适用于铁路的专业地图数,铁路的里程标、站点、涵洞、桥梁、隧道、道岔、信号机无法在地图上精确标注;缺乏过程数据支撑和管理,无法采用智能化辅助决策。因此,随着铁路里程的增加,铁路任务繁重,如何加强对作业过程、作业现场、设备和器材以及人员的管理以及通过何种手段提高铁路施工/巡检的安全性已经成为铁路管理部门目前急需解决的问题。为了保障铁路部门快速处置各种突发事件、加快应急调度的部署、维护铁路沿线正常运行,必须为铁路配备现代化的通讯工具和信息化系统。

二、建设依据

依据《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》(GB/T28181-2011)、《安全防范监控数字视音频编码技术要求》(GB /T25724-2010)(即SVAC 标准)、《关于进一步加强公安机关视频图像信息应用工作的意见》(公安部-公通字〔2015〕4号)、《关于加强社会治安防控体系 建设的意见》(2015年4月13日印发)、《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》(公科信[2012]11号)、《安全防范工程技术规范》 (GB 50348-2004)等建设。

如在安全过程有突发事件发生时,相关部分迫切需要一种便携的音视频采集设备,可以在现场通过4G/wifi无线网络传输,省去布线的传输、接线供电等繁琐的操作。为相关部门提供便捷的操作与优质的监控效果展现。其实时无线传输的特点,可以确保安全现场与指挥中心之间的通信畅通不受阻碍,以便领导及时控制突发事件的局势、指挥调度警力、分析研判案/事件。有价值的视频、图片及线索可以一键上传保存至视频图库,通过权限控制可共享/事件资源。

三、建设目标

建设4G智能移动单兵单兵综合管理平台,实现执法人员在现场的4G无线图传功能;并对视频和音频进行现场录制,将录制资料通过无线上传至本地,实现存储、录像检索回放、视频实时监控语音指导等功能。

1)实时定位:实现无线实时定位;

2)实时图传:管理平台和 执法人员进行实时视频传输及语音对讲。

3)时效性:通过网络视频监控提高作业人员巡视和作业指导的时效性。一方面网络实时监控对本单位的巡查工作产生互补作用;另一方面当有事故发生后,领导能够及时作出反应,通过大屏可以实时监控前端场景与并可实现与前线 执法人员进行通信指挥。

四、系统部署架构图


利用4G无线传输系统的远程传输功能,大大的提高了我们对现场状况的控制及快速指导能力。

五、产品介绍

本产品通过现场施工人员携带的三防手持智能终端,集合平台“音视频实时传输、电子围栏、巡检计划、对讲防护、作业计划管理、录音回放、图像上传、设备管理”等功能,将生产调度、监控监测、应急处置融为一体,实现对讲、电话、视频、信息、会议、调度为一体的信息集成与共享综合应用,发挥作业现场盯控、应急处置指挥、电视电话会议的功能作用,提升铁路安全生产调度及应急指挥能力。


图1:产品示意图

通过该产品可以是实时掌控人员信息、作业信息、巡检情况、巡检线路、巡检日志等情况,也可结合铁路各项业务逻辑进行电子围栏划定,辅以铁路专用线路地图,为铁路调度、巡检、作业计划、通讯以及应急管理的数字化和息化管理提供有力的支撑。

以巡检为例介绍本系统工作原理:通过铁路设施上安装NFC电子标签或二维码,巡检人员通过对讲终端扫码后,根据所获取的设施信息、巡检内容指引对设施进行检查巡视,待巡检完成后,将巡检结果(文字、拍照、视频录像等多种方式)反馈给指挥中心。系统管理平台对以上数据自动归档保存,并自动统计与分析,提供巡检到位统计和铁路设施工作情况两大类报表。结合铁路设施的GIS地图和电子台帐,可以实现对铁路设施从新建到日常运行、维护保养直至废除的全程管理。

图2:巡检功能示意图

(一)产品系统构成

本系统是以“安全生产调度、应急指挥高效”为指导思想,实现通讯、调度、巡检、应急指挥等功能为主的综合铁路信息化解决方案。它主要由可视化调度管理平台、三防手持终端、后台数据服务器、物联网配件(如蓝牙锁、工机具芯片、巡检定位标签等)及相关网络安全部件构成。


图3:系统架构图

(二)产品主要特点

该产品以无线通讯技术为核心,集成全球定位技术、POC对讲通讯技术、GIS技术,并结合铁路系统自身作业业务流程,实现对铁路作业的全过程进行管控,包括现场调度、通讯、现场监控、巡检、作业管控等。

相对于其它系统而言,本方案具有以下优势:

终端支持GPS/北斗和精确定位(可选厘米级定位)

终端自带中继功能,支持广域互联(可选)。

平台支持全网实时录音(公网对讲、电话)

平台支持施工、防护双向确认

平台智能分级告警,提供大数据分析对比功能

平台安全性高完全部署在客户本地,与公网隔离

专业铁路GIS数据,不是百度、google、高德在线地图,提供平台级接口供用户自己调用。同时提供自定义接口。

(三)平台软件部分:

   包含服务器端软件、电脑客户端软件、苹果及安卓手机客户端软件、录像回放分析软件、后台数据管理软件

1、客户端软件界面


2、平台功能描述

平台架构与功能

调度平台是本系统核心组成部分,采用C/S方式架构,使用主流数据库,平台依托组件实现视频监控和录像回放。平台软件的设计具有实用性、兼容性、扩容性、可靠性等基本的网络管理要求。主要结合手持终端可以实现对作业现场监控、作业人员调度、对巡检计划和巡检结果进行自动分析和预警,对作业计划进行管理和进度跟踪,对作业机具进行管理等。其中主要功能如下:

信息管理:组织管理、部门管理、人员管理、角色管理、权限管理、设备管理;

实时监控:后台随时开启前端安全人员携带单兵终端的即时视频浏览,支持多画面同时浏览,人员位置信息、设备状态、GPS地图展现等;

平台支持多窗口显示功能,支持1、4、6、8、9、10、13、14、16、17、22、25、32、64、100画面显示方式;支持自适应、充满窗口、16:9、4:3、全屏等显示模式。



GIS电子地图:支持Google、MapInfo等主流地图显示,任选多终端显示,关注人员位置信息的同时,还可对重点的人员视频进行实时监控。


录像回放包括GPS历史轨迹下载回放、设备录像下载回放等;


轨迹回放效果图


◆ 一键SOS报警,建立音视频连接

前端安全人员如遇到紧急突发事件,可触发SOS按键,平台可收到报警提示,如不在预览状态下,实时视频窗口可设置自动弹出等。


◆ 电子围栏

在平台对一个或者多个工作区域设置电子围栏,可实现人员考勤管理出入报警,考勤记录仪可随时查看或列表导出。


集群对讲调度、语音对讲:

监控中心通过客户端监控软件实现与前端执法仪进行的语音对讲,以便于统一指挥与调度。支持群组对讲、临时群组;

下发文字消息

监控中心领导可通过平台下发文字信息,可选择对多终端操作,工作人员可收到信息提示。


平台对接

4G智能移动单兵4G可视化调度指挥平台提供B/S、c/s、手机端设备接入SDK,满足用户的平台融合需求。


巡检管理:巡检监管、巡检计划管理、巡点管理、巡检实施情况、设备巡检(到期提示、漏检报警)、巡点到位情况、巡检统计分析等

作业计划管理: 计划管理、作业步骤、作业过程、作业判定、作业评价、作业统计分析等。

电子通讯录:单位电子通讯录、后台管理、自动同步、集中通讯。

栅闸门管理:开门记录、未关门提示、远程开锁等

大数据分析:线上作业人员分析对比、工具物资进出分析对比、安全生产形势分析(各类报警、违章分析、上线作业人数)、分部门、分类型、分时间(年、月、日)同比、环比

3、专业铁路GIS数据以及自定义地图图层

现有铁路系统基本采用通用地图数据,比如:百度、高德、google地图等,该类地图并不是为了铁路行业使用,无法显示精确的铁路里程标。为了将铁路沿线精确经纬度信息对应到地图上实现高精度的位置显示,需要采用专业的铁路地图线路数据,并标注相关站内附属设施,如:里程标、站点、涵洞、桥梁、隧道、道岔、信号机。同时,为了保证地图实时性,系统还提供自定义接口,允许用户手动修改地图数据。

(四)前端手持终端

前端采用的三防手持终端是针对铁路业务的需求定制开发的专用终端,具有安全可靠、操作简单的特点,终端集成通讯、远程对讲、远程监控、摄像拍照、定位、巡检、开锁等功能。该终端基于4G无线通讯网络,可以实现终端到终端远程对讲、远程调度、图像回传、作业现场的监测等。此外,该终端还支持GPS/北斗等全球定位系统,可以实现人员的定位和轨迹记录,实现对巡检过程的实时记录,对巡检的结果实时评估和提醒。终端功能可以分为以下几类:

实时通讯功能,包括远程对讲(组内)、电话、短信、实时视频、集团IM通讯;

巡检:巡检定位,巡检签到,以及通过语音播报提醒作业人员相关业务提示;

作业管理,包括作业提醒、作业步骤、作业过程、作业判定、作业评价等;

远程监测:远程视频监测、调度台远程对讲、图片上传、视频回传等;

扫码、蓝牙、NFC识别、身份证识别满足巡检、远程开锁、工机具出入库、设备巡检的需求。

地图功能:轨迹记录,小组人员位置定位,自动签到等.

1、前端设备功能简介

海信BC310

便携超薄款4G图传执法记录仪,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。


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

主要功能

3G/4G实时图传

本地录像

对讲和集群通话

GPS/北斗定位

高清照片抓拍和上传

PPT集群通话

一键报警SOS

远程监控(远程设置、远程抓拍、远程录像、远程定位、调度台远程对讲)


六、目标市场定位

该产品可以面向车辆段、机务段、工务段、电务段、供电段等工种多场景下的应用。

1.车辆段

面向车辆段实现日常车辆维护和检查的作业管理,在检查过程中,检查人员通过终端对车辆重点部位进行扫码/拍照/录像,并回传到调度台,便于调度平台对检查情况进行监测,在出现问题之后方便对问题进行回溯。

2.机务段

机务段可以通过该产品完成机车检修(检修人员、检修部位、状态、检修日期、审核),人员考勤,火车开出报警。

3.工务段

面向工务段日常作业管理可以实现防洪签到、加巡点签到、巡道监管、机具管理、作业计划监管、设备巡检(到期提示、漏检报警)、栅闸门管理(开门记录、未关门提示)、线上防护联控、应急预案、物资管理(工机具管理)、poc通讯功能等。

4.电务段、供电段

面向电务段、电务段可以满足其计划监管、设备巡检、机具管理、栅闸门管理、线路导航(导航图下发、移动终端导航)、线上防护联控、应急预案、物资管理等需求。

5.决策者/监管者使用

产品面向决策者提供大数据分析功能,为精细化管理提供数据支撑。通过整合安全生产监管环节的数据(如各类报警、违章分析、上线作业人数等)分部门、分类型、分时间(年、月、日)同比、环比等多种形式呈现,为监管者和决策者提供决策依据。

七、系统部署

服务器安装需求准备说明

服务器硬件:

公网IP:

服务器需要一个固定的公网IP地址(如:47.105.139.224)

带宽需求:

为使用效果达到更好,推荐使用光纤接入服务器;本次项目共计12台执法终端设备,则公共网络带宽需要100M以上的光纤(供参考)

需开放端口
6601到6612、80、88、8080、8088
八、售后服务及承诺

按照用户的要求,保证整个项目的顺利实施,包括前期设计、设备订购、运输、安装、调试和测试等工作,以达到用户的技术规范要求。完善的服务依赖于先进的技术、经验丰富的工程师以及充足的零配件存储,它是公司强大工程项目实力的集中体现。

为了4G移动单兵系统的优质运行,我公司愿为整套系统提供高质量的服务,并特作如下承诺

1、产品质量保证及保修时间

保证所供货物是全新、未使用过的,是用一流的工艺和最佳材料制造而成,并完全符合招标要求规定的质量、规格和性能的设备。

设备自验收通过之日起,提供1年内的免费保修期,在此期间,设备的所有硬软件因质量问题出现故障或不合格部分均由我司免费及时处理。

2、服务方式

a、提供7×24小时热线电话支持,随时解答设备使用过程总出现的问题;

b、提供电子邮件、讨论组、文档下载等方式的远程技术支持;

C、现场服务:上门现场服务;

3、服务内容及响应时间

A、在保修期内因系统故障发生的一切费用(包括任何设备的更换)由我方承担。

B、我司将对所提供的设备提供长期的跟踪维护和技术支援。免费提供软件升级服务,硬件升级服务仅收取成本费,根据ISO9001质量管理体系建立项目档案,详细记录项目实施、使用、维护及故障处理情况。

C、为确保系统设备正常工作,我公司提供7×24小时热线服务响应,随时解答设备使用过程中出现的问题。

4、质保期满后的服务

我公司对所供设备实行终身保修。设备质量保证期后,我公司仍然提供终身的保修服务,服务内容不变(只收取材料工本费和必要的人工成本费用)。

5、升级方案及支持服务

A、当我公司的应用软件有升级版本时,将及时通知贵公司,并提供免费的升级服务;

B、当系统的硬件设备有更新换代产品时,我公司将及时通知用户,提供新的产品信息和解决方案。

九、方案预算

本项目由移动公司承建,客户单位购买终端及平台服务模式进行开展,根据前期调研,本次共计采购12台4G单兵执法终端,详细报价方案如下,如数量有变,只需增减前端设备相应的数量及光纤带宽:



序号
名称
型号
配置
数量
单价/元/月
总价/元/月
备注
前端设备







1
4G智能移动单兵






平台后端







2
服务器
服务器电脑HP/IBM/DELL,采用DELL机架服务器,2U, CPU:E5, 16GB内存(金士顿),8TB 硬盘(希捷),正版WINDOWS2008以上系统





3
监控客户端电脑
T4900V
i5   8G 1T+128G 独显4G/22寸液晶显示器




4
监控平台
SmartEye   server
免费




数据传输







5
光纤带宽
视并发数而定
一台单兵1080P所占用带宽4-5兆;




合计







| 应用案例

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