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    電力搶修無線應急指揮終端產品方案

    電力搶修無線應急指揮終端產品方案

     1. 應用場景
          本產品為電力系統、煤礦等應急搶修、應急指揮終端,可將搶修、施工現場的實時視頻圖像傳送到遠端的指揮中心,供領導查視,采用一體式設計,將音視頻采集處理多媒體DSP板卡與攝像頭整合到電力系統專用的頭盔里面,擺脫冗長的線纜,解放施工人員的雙手,極大的提升工作效率;并可支持雙向對講,多方通話,語音會議等多種語音功能,可集中下發指揮命令,實現無距離限制的遠程可視指揮。

          無線傳輸走電信或聯通的3G網絡, 此外,設備支持運營商的專網(聯通APN或電信VPDN),采用專網,徹底與公網隔斷,無線圖傳更安全。

    另一種分體式單兵設備,可采用外部DV做視頻源,可實現本地高清錄像,遠程標清傳輸。


    后端監控的圖像如下圖示:

    2. 產品規格

    3G單兵視頻監控產品,主要實現音視頻流的無線傳送及本地錄像存儲,詳細如下:
    1. 采用通過電力認證的專業頭盔進行一體化設計,內部集成視頻采集、壓縮編碼、無線傳輸三大子系統;
    2. 內部集成采用單路微型攝像頭視頻輸入,標清模擬視頻,最高分辨率D1(704x576,相當于40萬像素);
    3. 對輸入的視頻做H.264 HP壓縮編碼,相比舊制式的MJPEG/MPEG4等,圖像更清晰、碼率更低,更適合網絡傳輸;
    4. 支持電信EVDO1x/CDMA2000、聯通WCDMA等3G以及4G無線網絡;
    5. 網絡傳輸視頻質量六級可調,幀率1~25fps可調;
    6. 支持G.726語音編解碼,支持語音雙向對講;支持設備間通話,與多個后端人員、多個設備間設立語音會議實現多方通話;支持音視頻同步;
    7. 采用微型喇叭做語音對講的音頻輸出,緊密貼合耳朵,使得來自設備的語音更為清晰;此外,通過調節頭盔耳捂的緊密程度(分3檔),可在保證設備語音的同時,不至聽不到外部的聲音;
    8. 高度優化的窄帶無線信道視頻流傳輸協議,丟包率低于2%,網絡延遲典型值1-3秒,無馬賽克,視頻平滑流暢;
    9. 提供大容量鋰電池,可連續工作4個小時;
    10. 豐富的LED信息指示;
    11. 提供大型網絡視頻后端監控平臺軟件SmartEyeTM,可支持多設備接入,多人同時預覽視頻,支持錄像、語音、定位及回放。
    術語:
    ? 前端設備:稱為PU,即前端視頻采集、壓縮編碼、傳輸的嵌入式設備,即我們的視頻服務器設備;
    ? 客戶端軟件:稱為CU,是后端平臺軟件(SmartEyeTM)里面的一部分,后端監控軟件平臺通常由“流媒體服務器CMS+客戶端CU”構成;

    3. 主要特性
    ? 無需繁瑣的連線或一手拿對講機等,一體化設計,完全解放現場施工人員的雙手;
    ? 采用3G無線網絡圖傳,圖像傳輸便捷可靠;前后兩端可語音對講,多方通話,后方指揮中心的指令可即時下達給前方施工人員,且傳輸沒有距離限制;
    ? 支持多種運營商網絡,支持電信、聯通、移動,實現廣覆蓋,無遺漏,在偏遠地區依然圖傳流暢,完全沒有距離限制;
    ? 支持多種視頻源,除標配的微型針孔攝像頭外,還可支持頭戴式、卡夾式微型攝像頭、DV、攝像機等外部高清、光學變焦的視頻源,使得現場圖像可更為清晰的實現遠程呈現;
    ? 輕便攜帶,整機重量800克,內置6600mAh鋰電,待機時間長,可滿足一次任務的時間;
    ? 除支持GPS外,還可支持國產北斗定位系統,有效保障重點部門的信息不泄露。

    4. 硬件說明

    4.1. 外觀圖示
    一體化應急指揮無線智能頭盔:
    便攜式應用,采用鋰電池供電,定制微型攝像頭、耳麥,統一安裝在頭盔兩側:

     
    (示意)


     
    LED指示燈:
     

    無線模塊連接指示燈無線1,只表示設備是否成功連接到網絡的狀態,并不表示信號強度。

    4.2. 3G數據卡配置
    支持電信和聯通的3G網絡。
    4.3. 系統組網
          整個應用系統由“前端3G單兵圖傳設備+后端服務器軟件+客戶端軟件”構成,其中服務器軟件運行在HP/IBM的服務器上,需要有固定IP的光纖網絡支持。
     

    5. 監控中心系統推薦配置

    5.1后端平臺軟件SmartEyeTM
    SmartEyeTM,是一套完全自主研發的完備的分布式網絡視頻監控平臺軟件,它由多個部件構成,主要的為以下三部分:
    1)服務器組件:中心服務器、流媒體服務器、存儲服務器;
    2)客戶端軟件:即瀏覽器或稱為監視器軟件;包括智能手機、平板電腦等移動互聯網終端的客戶端;
    3)服務器遠程管理、配置軟件,或稱為管理器軟件,主要實現設備的遠程配置,以及用戶和權限管理;

    主要特性:
    ? 擴展性:單個服務器可支持千路設備接入,千個客戶端登錄;通過服務器級聯,可實現系統的任意擴容,構建百萬級可運營的視頻信息綜合服務器網絡平臺;
    ? 安全性:五級用戶權限設計,充分保證系統訪問安全無虞;支持對設備和用戶的區域劃分,分級管理;
    ? 支持多種設備接入,3G無線、有線的IPC/DVR/DVS/NVR/HVR、解碼器、手機拍傳、手機客戶端等;支持多協議接入;支持ONVIF;可接入市場主流的編碼視頻監控設備;
    ? 開放性,開放client SDK,使得客戶可以堆積木的方式快速搭建自己行業的客戶端軟件,并支持各種界面語言,可快捷嵌入各類行業軟件平臺,例如電力、公交系統等;支持以插件/組件形式快捷定制各類行業業務;
    ? 高穩定性,內置軟件看門狗,服務器24小時不間斷運行,提供穩定的流媒體服務;

    5.3中心服務器配置
    運行SmartEye server的服務器PC,對CPU性能要求不高,重要的就是網絡帶寬的需求,另外,為了能夠7x24不間斷運行,推薦采用WINDOWS SERVER 2003/2008操作系統。
     
      100個監控點 300個監控點
    CPU 惠普/HP或DELL或IBM的小型服務器電腦,例如HP ProLiant DL120 G7,DL3x0、IBM System x3650等;
    內存 4G 8G
    顯卡 無特別要求
    硬盤 無特別要求
    操作系統 Windows SERVER 2003/2008 SERVER
    其它 SP4,MySQL
    網絡 10或者100M光纖,固定IP,視并發訪問設備視頻的數量多少而定;一路設備的視頻遠程調用需要消耗服務器網絡帶寬:300kbps上行帶寬,300kbps下線帶寬

    5.2客戶端配置
      同時看4路CIF圖像 同時看9路CIF圖像 同時看16路CIF圖像
    CPU P4 2.0 P4 2.4 P4 3.0
    內存 1G 2G 2G
    硬盤 無特別要求
    顯卡 64M顯存的獨立顯卡 128M顯存的獨立顯卡 128M顯存的獨立顯卡
    操作系統 Win7/XP
    其它 SP4,DX10
    網絡 4M以上ADSL或者光纖
    普通PC或者筆記本均可。

    6. 設備的出廠配置
    用網線將設備與PC直連或者接到HUB/交換機上,然后PC機上通過運行局域網搜索配置工具來對設備進行配置,或者用WEB方式來對設備做配置。兩種配置方式都有獨立的操作說明文檔。
    對于早期的固件版本來說,只支持WEB的配置方式,這種方式要求預知設備的以太網IP(例如出廠默認的192.168.6.232);
    對于2013年之后的固件版本來說,支持局域網搜索配置工具來對設備進行配置,這樣就無需知道設備的以太網IP,可以通過工具搜索出來。
    我們推薦使用局域網搜索配置工具。

    6.1. 局域網搜索配置工具的配置方式
    下面簡單介紹下使用PC工具軟件——局域網搜索配置工具的配置方式。
    將設備與PC通過網線連接,或者都接到HUB/交換機上,保證網絡物理連通。
    在PC上運行局域網搜索配置工具小軟件(sacdil_pc.exe),出現如下主界面:
    注意:
    最左側的設備MAC地址,也就是設備唯一的ID,是出廠設置的,不能改變。
    雙擊設備,彈出設備配置的主界面:
    做出修改后,點擊下方的“應用”,就可寫入設備的配置文件保存下來,重啟即可生效。
    下面簡單介紹幾個常用的配置功能。

    6.1.1. 服務器IP和端口
    這個是最常用的修改之處,如上圖示。
    接收端IP/域名和命令端口可動態修改立即生效,無須保存重啟。
    6.1.2. 在線升級
    固件的WEB在線升級也是最常用的工具,如下圖示:

    升級完畢要重啟生效。
    固件升級后,原來的用戶設置會自動保留下來。

    7. 關于系統的安全性
    3G圖傳設備和后端SmartEye平臺系統的安全性非常高,多級用戶名/密碼保護認證機制,自主研發的嵌入式系統軟件,加密傳輸方式等等措施,保障系統的安全不受侵害。具體體現在如下幾個方面:
    (1)無線通訊網模式:本平臺音視頻采集設備(信號采集端)采用3G數據網絡,客戶端(如移動指揮車筆記本顯示屏、有關人員的手持3G智能終端設備)采用以太網絡或3G數據網絡。
    由于3G具有更好的網絡覆蓋度、較大的網絡帶寬、及GPS定位功能,更適合于移動物體采集信號時所采用的網絡方式,移動物體包括人員或車輛,通過3G采集移動性音視頻信號;
    (2)網絡接入安全設置:設備安全接入采用“認證方式”;觀看媒體源采用“身份驗證或授權方式”;后臺管理采用“身份驗證和權限管理方式”;錄制文件采用“加密方式”;設備訪問采用“身份驗證或授權方式”;流媒體服務器采用“自身的安全的機制”。

    多級用戶名密碼認證機制
        無線網絡視頻服務器和后端平臺系統,相互之間的通訊連接都是有用戶名、密碼保護的。“前端設備”、“中心服務器”、“用戶客戶端”三者之間都是通過網絡連接。

     
          “用戶”登陸“前端設備”,“中心”登陸“前端設備”,以及“用戶”登陸“中心”都是需要用戶名和密碼的,這些用戶名和密碼機制是系統安全、可靠的的措施之一。

    無線信道加密傳輸協議
          優視科技的3G單兵產品,采用了私有的加密協議來對發送的音視頻數據進行加密傳輸,非標的加密算法保證了系統不容易被常用軟件破解和識別。
          此外,后端平臺登錄的用戶名和密碼都在公共網絡傳輸,如果是明碼傳輸,被竊取的可能性就很大,SmartEye系統的任何一次用戶名和密碼在網絡上傳輸都是經過加密的。即便被盜用也無法破解。

    獨有的網絡傳輸協議
          視頻數字流在視頻服務器中打包發送到IP網絡中的時候,打包的格式,以及流媒體的壓縮編碼格式都是獨有的。只有專有的解碼軟件才能解出正常的圖像,否則只是亂碼而已。

    支持運營商專網,與公網隔離
          3G圖傳設備,支持聯通的APN專網或者電信的VPDN專網,采用專網構建公安系統無線圖傳網絡,與外部公網完全隔離,從根本上保證了空中以及接收端的音視頻數據的網絡安全性。

    自主知識產權的嵌入式系統
          網絡視頻服務器是個內置簡單操作系統的嵌入式設備,自成一體,脫離PC單獨工作,操作系統的工作模式、指令等都是自定義的,且是具備自主知識產權的機密核心產品。設備不會受到外部病毒、惡意軟件的侵擾和破壞,系統的安全性自是更上一層樓。
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