车载监控终端除了电源输入接口、音视频信号接口、卫星定位天线接口和无线网络通信接口外，还具有多种车辆信号输入接口、串行通信接口、车辆总线接口、USB和网络接口等。，可有效采集车辆运行数据，并与其他车载电子设备连接，形成完整的车联网系统。满足对公交车、出租车、长途汽车、校车、货运车辆、危险品运输车、执法车、特种运输车、火车、轻轨、地铁等交通工具内外环境监控的需要。

一，车载监控的背景要求

随着行车记录仪、GPS车载终端、车载娱乐系统等原有车载产品的演进，人们已经不满足于车辆行驶信息采集、定位数据采集、图片拍摄等功能。，还需要实时记录视频图像，以便事后还原现场情况。前端车内外的视频图像可以从监控中心远程实时获取，便于对运动中的车辆和人员进行可视化监管，需要准确采集车辆的各种运行信号，从而提供驾驶行为、满载、运行报表等。

车辆环境属于人员密集、封闭的移动公共场所，治安情况复杂。司机与乘客之间经常发生纠纷，乘客中夹杂小偷的扒窃案件，乘客之间因抢座、拥挤而发生斗殴等治安事件。在车辆行驶过程中，偶尔会发生与其他车辆刮擦、碰撞等交通事故，或者与行人发生磕碰等事故，甚至是故意碰瓷。车辆发车出站后，司机掌握主动权，监管人员无法检查车辆运行情况，无法监控司机在车内行驶时打电话、与乘客聊天等不规范行为。

近年来，一些偶发的暴力事件和个人愤怒行为已经严重威胁到公共交通工具的安全。在成都、昆明、杭州、广州等地，针对公共交通工具的重大纵火案件已经严重威胁到乘客的人身安全。如果事后没有视频监控和取证，就很难还原现场的情况，给刑侦工作造成很大困难。

二、车辆监控系统的组成

车载监控系统一般由前端车载硬盘录像机、车载专用摄像头、车载液晶屏、报警按钮和状态显示终端以及配套的电缆和电线组成。一辆车将配备4至8个车载摄像头，覆盖车内外环境，采集并编码实时行驶图像，在防震下将视频数据存储在硬盘中，通过内置GPS/北斗模块接收卫星定位信号，利用内置3G/4G无线网络通信模块将采集的视频图像数据实时传输到移动视频监控中心平台，并在地图上定位车辆位置。采集的车辆运行数据上传到运营平台，实现了远程车辆视频预览、远程视频回放、实时车辆定位、轨迹回放等监管功能。整体系统框图如下图所示。

三、车载监控系统的特点

相比于定点视频监控设备的应用，车载监控终端采用的技术更加复杂。

高效的车辆电源管理功能。车载硬盘录像机的内置电源需要符合ISO-7637-II、GB/T21437等车载电源标准，具有8V~36V的宽电压输入和大功率稳压电源输出，以适应不同类型的12V和24V车辆，能够适应车辆启动时的瞬时低压和负载跌落时的数百伏瞬时高压。为输出电压提供有效保护，避免音视频延长线短路造成设备损坏甚至火灾。同时具有超低功耗的特点，可以避免设备待机时对车载电池的过度消耗。

可靠的硬盘减震技术。由于车辆行驶过程中的强烈震动，需要强有力的硬盘减震技术来保证视频数据能够稳定完整地写入硬盘，起到很好的保护硬盘的作用，延缓其使用寿命。同时，车载摄像头要有图像去抖功能，避免因震动导致监控画面模糊或拖尾。

全封闭外壳和无风扇散热技术。车辆在行驶过程中，会长期处于粉尘和水汽环境中，因此要求设备必须具有良好的密封性，避免粉尘和水汽进入设备，造成设备损坏。同时，由于芯片和硬盘工作时会产生大量热量，无法通过风扇散热。它们需要依靠良好的结构设计，将设备内部的热量导出，保证设备的正常运行。

专用航空头部连接。航空接头可以有效保证连接的可靠性和信号传输的完整性，避免因车辆振动导致接头松动或脱落，方便车上布线和安装。对于网络NVR设备，可以利用POE技术将电源信号叠加在网线上，这样可以减少连接电缆的数量，提高连接的可靠性。

备用电源技术。当车辆遇到碰撞事故时，车辆的电池往往无法向设备供电，因此需要采用备用电源技术，防止突然断电造成的数据丢失。备份电源技术可以将断电瞬间存储在存储器中视频数据写入硬盘，避免关键视频在这一瞬间丢失。

无线网络传输的自适应技术。由于无线通信网络不同区域的覆盖信号强度不同，车载DVR需要根据无线网络的信号强度，在信号强的时候提高视频编码速率，根据当前网络带宽，在信号弱的时候降低编码速率和帧率，以保证中心平台远程预览画面的流畅度。

可更换网络模块设计。采用模块化设计，可现场将原有设备从3G系统升级到4G系统，方便设备无线通信网络系统升级，降低用户升级网络系统时的成本压力。

一键紧急报警机制。当车辆行驶中发生紧急情况时，驾驶员可以触发报警按钮，利用无线通信网络将现场车载监控画面实时传回监控中心平台，便于监管人员及时查看现场情况，并可与110、120、119等相关部门联动。，并针对现场情况制定应急预案。

四、车载监控发展趋势

随着微处理器技术、视频编解码技术、无线网络通信技术、图像模式识别技术的快速发展，车辆监控系统也随着市场需求不断发展，并展望了近期和未来的发展趋势。

高清车载视频监控

随着视频编码技术的发展，车载视频监控的需求已经从可视变为清晰。目前显示器屏幕分辨率已经从CIF(352×288)变为D1(704×576)。预计720P、1080P以及更高分辨率的车载视频监控产品将逐步占领原有市场。

目前主流的编解码器采用H.264技术。随着H.265视频编码技术的逐渐成熟，可以提供更高的编解码效率，H.265编码的视频大小将降低39-44%左右。在有限的无线网络带宽下，可以传输更高质量的网络视频，同样质量的视频只需要原来一半的带宽就可以播放。

4G网络普及

随着2013年12月工信部正式发放4G牌照，车载视频监控随着4G的商用逐渐普及。与之前的3G网络相比，4G通信技术可以提供更加稳定、高速的无线传输网络，实现远程高清监控画面浏览，满足车载无线视频监控对传输带宽的要求。

海量存储技术

随着高速串行总线技术的发展，出现了eSATA、USB3.0等高速接口来满足海量音视频传输和存储的需求，在短时间内复制GB级的视频数据。与此同时，专门用于监控车辆环境的2.5英寸硬盘的容量也在不断扩大，从之前的320GB和500GB容量扩大到每盘1TB和2TB的存储空间。

针对震动环境，西部数据还推出了SSHD，一款具有监控级别的固态混合硬盘。

视频客流统计技术

利用智能模式识别技术识别图像中的乘客运动轨迹，判断上下车状态，实现客流的精确统计，为城市客流趋势和人员流动提供数据支持，满足城市路网优化设计的要求。

人脸识别技术

作为车辆流动的公共场所，每天的车流量非常大。利用人脸识别技术抓拍乘客的人脸图片，上传到监控中心进行比对，可以及时发现惯偷和逃犯，可以提供民事或刑事案件中嫌疑人的图片，为公安图像侦查提供有效证据。

车牌识别技术

前后摄像头用于识别车辆前方和后方的车牌。该设备具有移动卡口功能。结合卫星定位数据，可以在GIS地图上定位相关车辆的位置。作为固定式卡口的良好补充，可以很好地满足移动公安刑侦的需要。

智能视频识别技术

模式识别与车载监控系统的结合形成了这样的高级驾驶辅助系统ADAS，它可以为驾驶员提供车辆前方碰撞预警、车道偏离预警、自动泊车等高级功能。它可以通过使用图像拼接和视频图像校正技术为驾驶员提供360度环视功能，并可以基于视频眼睛分析技术判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，从而为驾驶员提供更安全可靠的辅助驾驶功能。

车联网系统

车载监控设备具有丰富的扩展接口，可以接入各种类型的车身信号，预留串口和以太网口与其他车载电子终端互联，通过CAN总线接口实时采集车辆运行的实时数据，通过自身的无线数据传输通道与中央运维平台进行采集和交互，成为车联网系统的中央控制设备。因此，运输企业可以实时了解驾驶员的驾驶行为、油耗统计、超员/超载统计、发动机等车辆信息，最终使企业对自己的驾驶员、车辆和运营情况有一个全面的了解，可以带来有利的经济效益，减少事故损失，降低管理成本，增加企业效益。

五、 行业化应用

随着行业用户对车辆监控系统越来越重视，车辆监控逐渐从单一的视频监控应用发展为与相应行业深度结合的系统方案。交通部先后发布了《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》、《城市公共汽车和有轨电车车载智能服务终端》、《出租汽车服务管理信息系统-运营专用设备》、《校车安全管理规定》等相关标准和规定。这些都迫切需要车辆监控系统。

以公交行业为例，车载视频监控设备已融入公交调度运营系统，集原有GPS终端、字符显示屏、电脑自动报站器、落客门显示器等多种车载设备的主要功能于一体，演变为智能公交调度监控终端设备。可连接内外音箱、车载LED屏、CAN总线、公交IC卡刷卡设备、智能投币机、多媒体播放器等设备，采集和控制其他车载终端，上传完整的运营数据至调度监控中心平台，形成各种公交运营分析报表。

如校车动态监管系统、物流车货匹配系统、金融押运车辆运维监管系统、警车动态取证系统、铁路车厢监管系统等行业车载智能监控系统在此不再赘述。

六、总结

随着高清、智能和4G网络技术的快速发展，车辆监控系统已经成为智能交通的重要组成部分。随着公众出行需求的快速增长，如何提供更安全、更便捷的车辆环境越来越受到人们的关注。在智能交通快速发展的推动下，车载监控系统将会得到广泛的推广，具有更大的应用前景，也能为企业带来更好的经济效益和社会效益。