基于3G无线传输的智能校车监控系统设计方案

　　一、概述

　　我国去年有超过1.8万名14岁以下儿童死于道路交通事故。近年来校车交通安全事故已经成为中小学生安全事故意外伤亡当中最主要的“杀手。究其原因，主要存在四大隐患：校车质量不达标，司机安全意识弱，超载现象严重，多头管理无人负责，其中很大部分因素涉及监管问题，驾驶司机、跟车教师、学生在车上的活动状态等缺乏相关部门有效的监管和监测。

　　依靠警力突击检查是不够的，校车运输作为一个长期的监管问题，迫切需要借助技术设施对其安全运行实行有效监控，而且在发生事故时可作为追责的判断依据。我国首部小学校车安全国标《专用小学生校车安全技术条件》2010年7月 1日起将正式实施，专用小学生校车必须安装汽车行驶记录仪GPS，俗称”黑匣子“。但是校车GPS监控存在的一大弊端是无法实时监视车内情况，随时解决问题。

　　二、系统架构

　　XW-H3000-DVR-3G是星唯科技旗下品牌666GPS研发的车载终端，系统基于3G无线高速传输技术（Digital Video Record），结合了GPS定位监控，汽车行驶记录，司机身份识别，异常报警等功能，全天候实时监控高清度录像，有效解决了校车监控的滞后性缺陷，而且，它采用了数字化视频压缩存储、RFID卡等现代技术，更为人性化和智能化。

　　

　　校车监控

　　如图，系统由服务器系统、固定外网服务器、3G无线通信/Internet、全球卫星定位系统（GPS）、车载终端设备、监控中心后台六部分组成一个全天候24小时监控的校车运输车辆监管平台。

　　服务器系统主要用于数据的存储、转化、调用和传输，因为车载终端设备本身并不具备大量存储数据的功能，只能通过服务器保存。

　　固定IP外网服务器，具有一个固定IP地址，以使GPS终端上线后主动寻找该地址的服务器进行数据双向通讯，以便GPS设备终端实时与服务器进行通讯。

　　3G无线通信/Internet连接设备和各种服务器/后台。GPS，数据的定位跟踪。

　　车载终端设备安装于校车，带有摄像头或相机，实时、全方位录像车内外的运行状态。

　　监控中心后台方便校方管理层或有关部门对车辆行驶过程实施监控、管理、调度、追踪等。其实是一个查车平台。

　　三、3G传输、智能监控在校车管理的应用

　　该款车载终端内的GPS模块、GSM模块、CPU经过严格测试，符合国家交通运输部部标检验，其稳定性能够抗电子杂波干扰，-20℃至+60℃的运行温度区间适用于全国不同地区的幼儿园、中小学。XW-H3000-DVR-3G针对校车超载、司机违规行驶等校车事故隐患做了一些特别改良，使其达到更好的监控目的。

　　1、3G实时视频/图像传输

　　3G传输最大好处在于实现了实时监控，校方发现异常时提醒或者当下监督司机。

　　采用3G网络卡，加强网络带宽，双码流传输更快。大容量双SD卡存储图像，强力纠错功能，适应车载环境视频和数据文件的安全。录像的清晰流畅度，其采用H.264视频压缩技术，图像分辨率有D1、Half、D1或CIF可选。图片传输则通过GPRS或CDMA上传抓拍图片，传输速率为42.8Kbps。

　　其次，系统自带的多媒体行驶记录分析软件还可以实现4路图像同步回放，条件回放、剪辑存储、字符叠加、地理信息和行驶记录叠加、事件分析和记录提取功能。

　　2、异常智能报警

　　设置防盗报警、紧急报警、疲劳驾驶报警、超速报警等情况的完整防盗报警体系，便于学校进行自动化管理。

　　报警系统分为司机主动报警和司机被动报警两大类，比如紧急报警是当司机遇到设备故障、安全事故时，主动按下与车载终端连接的一键报警按钮或通过安装了监控中心软件的手机发出报警，报警信息通过平台/短信/邮件提醒校方监控中心人员，即时响应。

　　

　　又比如设备联网到相关监管部门，被监视到超载或车内异常情况，及时责令校方或司机停靠处理无效的可通过监控中心对目标车辆发出断油断电指令（配装断油断电继电器），设备接到指令后启动断油断电继电器切断车辆油电供应。

　　

　　3、司机身份识别

　　该技术适用于司机轮班情况，每部车载终端配有ID卡读卡器，每个司机对应一张身份识别ID卡，开车前将ID卡通过读卡器感应，成功读取ID卡数据后车辆才能点火启动。相应司机行驶过程的全部信息包括停车、超速、疲劳驾驶等会被记录，以便校方监控中心了解相应司机的行车情况，加强对司机的管理和绩效评估。

　　除了以上改良的三大针对性功能模块，该系统还具有定位追踪、信号检测服务、电子地图、语音及通话、里程统计等常规性功能适用于校车的监控。

　　四、性能定义

　　校车专用性能指标

　　视频压缩标准 H.264视频压缩

　　图像格式 D1、Half D1、CIF 全实时

　　录像模式 连续录像，循环录像，定时录像，报警录像，动态侦测录像

　　关机延时录像 汽车熄火后延时录像，自动低功耗管理。

　　视频输入/出 4路视频输入（BNC） 1路视频输出（RCA） 3G网络卡

　　音频输入/出 2路音频输入（BNC） 1路音频输出（RCA）

　　图片拍照功能 图片支持160×120、320×240、640×480三种分辨率

　　SD卡接口 2路前面板SD卡插槽，单卡最大容量32G

　　显示屏 132x64单色点阵屏，可显示8×4汉字

　　司机身份识别 RFID读卡器，RS232接口，RFID卡，或接触式IC卡读卡器

　　远程断油断电控制 配装断油断电继电器

　　汽车广告屏接口 1路RS485接口

　　行驶记录仪性能指标

　　车辆检测接口 8路数字输入（6 高电平 2低电平）

　　汽车里程脉冲输入 1路（里程脉冲系数自适应功能）

　　模拟输入接口 2路AD输入

　　输出接口 5路OC输出，可控制继电器

　　通讯接口 4路RS232接口，1路USB接口，1路485接口

　　语音接口 1路免提通话，内置麦克风可以监听 （客车型采用通话麦克）

　　语音提示 内置语音提示，TTS文本播放可另配

　　GPS性能指标

　　GPS天线接口 SMA接口：-26dB

　　跟踪灵敏度 -159dBm

　　定位时间 冷启动小于34秒;热启动小于3.5秒;温启动小于33秒，重捕获时间1.0秒

　　定位精度 10米 2D RMS

　　速度精度 0.1米/秒

　　基站定位精度 100米

　　技术规格

　　工作电压 10～36 V/DC

　　极限电压 100V/DC

　　电瓶保护电压 低端：10V 高端：36V

　　电源抗反接电压 ≥100V

　　平均工作电流 90mA DC 12V

　　省电模式 《40mA DC 12V

　　备用电池 工作1小时

　　外形尺寸 191x 142 x 58 mm （L x W x H）

　　外壳材料 面板工业塑料，机壳电解钢板

　　安装方式 汽车面板嵌入安装和外装支架安装

　　主机重量 1.76kg净重

　　环境特性

　　汽车电火花干扰抗扰度 放电电压为10 kV～20 kV，放电频率为20次/s～200次/s

　　电快速瞬变脉冲群抗扰度 4KV，实验等级Ⅳ

　　静电放电抗扰度 接触放电6KV，空气放电8KV，实验等级Ⅲ

　　传导骚扰限值 符合B级要求

　　辐射骚扰限值 符合B级要求

　　温度特性 工作温度-20 ℃ ～ +60 ℃

　　限制温度-35 ℃～ -20℃、+60℃～+70℃

　　湿度 5% ～ 95% 无冷凝

　　五、结语

　　校车智能监控系统为校车管理，防止意外事故提供了一套可行的解决办法。基于3G实时传输视频的监控具有较大的应用性，其智能化自动化的功能设计，方便学校管理。 相信随着国家政策的补贴，系统进一步优化，3G远程视频监控系统将极大促进校车管理，保证学生上下学途中的安全，成为学校集中管理必不可少的一部分。