機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案

　　摘 要：本文分析了在機(jī)車上配置視頻監(jiān)控系統(tǒng)的必要性，比較了GPRS、CDMA、WLAN三種無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣，得出了CDMA 最適合于開發(fā)本系統(tǒng)的結(jié)論。本文論述了建立在硬盤錄像機(jī)和無線視頻傳輸模塊基礎(chǔ)上的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，分別描述了車載端、視頻服務(wù)器、遠(yuǎn)程監(jiān)控端的軟硬件結(jié)構(gòu)。

　　1. 引言

　　隨著我國鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)車行駛的速度越來越快，確保機(jī)車行駛的平穩(wěn)安全已經(jīng)成為鐵路運(yùn)輸部門工作的重中之重，幫助司機(jī)和地面管理部門實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車運(yùn)行狀況已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。特別是在機(jī)車駕駛由正、副司機(jī)操作改革為單司機(jī)值乘后，一個(gè)司機(jī)在操作機(jī)車的同時(shí)還必須監(jiān)控動(dòng)力間、輔助間、電器間等設(shè)備間的運(yùn)行情。在這樣的背景下，研制一套機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)來幫助司機(jī)在駕駛室內(nèi)對(duì)整個(gè)機(jī)車實(shí)施監(jiān)控，輔助地面管理部門遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌握機(jī)車運(yùn)行狀況，就顯得十分重要了［2］。本文從網(wǎng)絡(luò)選擇和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面論述了機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本開發(fā)方案。

　　2. 無線網(wǎng)絡(luò)的選擇

　　要使地面管理部門能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)車運(yùn)行狀況，該系統(tǒng)就必須選用無線網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)。目前，在我國，能夠用于大數(shù)據(jù)量視頻信號(hào)傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)主要有三種，分別是中國GPRS、中國聯(lián)通的CDMA2000 1X 以及中國網(wǎng)通和中國電信的WLAN.這三種無線網(wǎng)絡(luò)各具優(yōu)勢(shì)。

　　下面從速度、穩(wěn)定性和覆蓋面、資費(fèi)等方面比較這三種無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣，從而選擇一種適合機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)。

　?。?）速度

　　GPRS 網(wǎng)絡(luò)理論傳輸速率可達(dá)171.2kbps，運(yùn)營商聲稱的傳輸速率可達(dá)115kbps，實(shí)際傳輸速率大約40kbps;CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)理論傳輸速率可達(dá)153.6kbps，實(shí)際傳輸速率大約70kbps;WLAN 網(wǎng)絡(luò)理論傳輸速率可達(dá)11Mbps，實(shí)際傳輸速率可達(dá)8Mbps，但是要受到接入人數(shù)的影響，接入人數(shù)越多，每個(gè)用戶分到的帶寬越小，傳送速率也就越慢。

　　從網(wǎng)絡(luò)的速度來說，CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)要比GPRS 網(wǎng)絡(luò)快很多，WLAN 網(wǎng)絡(luò)更快，但是要受到接入人數(shù)的影響［3］。

　　（2）穩(wěn)定性和覆蓋面

　　GPRS 網(wǎng)絡(luò)只要有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的地方就可以使用，目前GPRS 的網(wǎng)絡(luò)覆蓋已經(jīng)非常完善，信號(hào)也十分穩(wěn)定。CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)和GPRS 網(wǎng)絡(luò)一樣，只要有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的地方就可以使用，CDMA2000 1X 的網(wǎng)絡(luò)覆蓋和信號(hào)的穩(wěn)定性雖然不如GPRS 網(wǎng)絡(luò)，但也尚可。WLAN 網(wǎng)路的覆蓋面還十分有限，只能在具備無線AP 的附近使用，在使用上有一定局限性。

　　從網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性來說，GPRS 和CDMA 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面和穩(wěn)定性都還不錯(cuò)，WLAN 網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面不足，使用受到限制。

　?。?）資費(fèi)

　　目前，這三種網(wǎng)絡(luò)的各地運(yùn)營商都推出了很多套餐，有包年、包月、包流量。綜合比較這三種網(wǎng)絡(luò)的各種資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)的資費(fèi)最具優(yōu)勢(shì)。

　　通過對(duì)以上三方面的比較，明確了三種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣。結(jié)合機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的需要，最終決定選用中國聯(lián)通的CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)。

　　我國正準(zhǔn)備大力發(fā)展TD-SCDMA 的3G 網(wǎng)絡(luò)，而CDMA2000 1X 屬于向3G 網(wǎng)絡(luò)的過渡階段。選用CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在我國實(shí)施3G 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)以后，方便開發(fā)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，使機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠享受到更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　整個(gè)系統(tǒng)分三部分，分別為車載端、視頻服務(wù)器端和遠(yuǎn)程監(jiān)控端。這三部分依靠CDMA2000 1X 網(wǎng)絡(luò)和Internet 連接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

　　圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖