详情

原文传递基于ARM9的车载视频监控系统终端的设计与实现

论文题名：	基于ARM9的车载视频监控系统终端的设计与实现
关键词：	公共交通;车载视频;监控系统;硬件设计;软件开发
摘要：	交通运输行业的健康发展是国家经济稳步提升的基础，而公共交通在交通运输行业中占有极其重要的地位。公共交通是否安全、高效运转是影响经济发展的关键因素之一。近年来，针对公交车辆的暴恐事件频繁发生，对人民的生命财产安全造成了巨大损失，也对社会稳定产生了负面影响。随着信息技术的进步，政府部门与公交企业对于客运车辆安全监管方面的需求日益迫切，使用先进的信息技术对营运车辆进行实时监控与管理，实现危急事件的应急处置和事故证据的可靠存储，是推进公共交通安全建设的重要举措。　　本文提出了一种车载视频监控系统终端的设计方案，并重点针对人机交互模块、通讯模块、定位模块以及录像模块进行设计论述。文章首先介绍了研究背景与现状，课题的目的与意义。接着简要阐述了车载视频监控系统终端的主要功能及硬件系统设计，包括硬件总体设计方案以及业务功能的模块划分，重点对车载环境下的硬盘减震结构设计进行了论述。本文所设计的车载视频监控系统终端从软件业务划分包含两大子系统，分别是公交业务子系统与视频监控业务子系统，其中人机界面设计、定位模块设计、通讯模块设计和视频监控设计是其核心内容，也是本文论述的重点。　　在核心软件功能模块的设计论述中，首先对人机交互界面进行了设计说明。人机界面作为使用者与终端之间的交流渠道，包括触摸屏输入单元与界面单元。触摸屏输入单元需要处理触摸屏与按键输入的信息，并与软件业务功能联动。界面设计包括各个菜单的层次结构说明，以及各主要业务界面概要设计。其次介绍了通讯模块与定位模块设计方案。通讯模块与定位模块是车载视频监控系统终端整体业务正常运转的基础，本文首先对通讯模块的设计流程进行了说明，包括硬件初始化、数据收发及数据补发流程，并针对多运营商、多型号硬件芯片进行了面向对象操作模型设计。接下来对卫星定位芯片在使用过程中普遍存在的静态和动态漂移问题进行了分析，本文针对漂移问题进行了有针对性的优化算法设计，可以有效改善漂移问题对于定位精度的影响。最后对录像存储模块进行了详细设计论述。车载监控环境下具有上电断电时间随机、存储数据易产生碎片等问题。本章节首先对车载视频监控系统终端的存储设备进行了定制分区和定制文件系统设计，可以完全解决录像数据碎片化的问题，提高读写效率。其次对录像索引及存储数据结构进行设计论述，通过本文数据结构设计可以实现数据的快速检索与高效存储。接下来针对车载视频监控的可靠性进行针对性设计，包括录像双存储功能和录像完整性检测功能。通过本章节的设计论述，可以实现满足车载环境运行条件的录像监控功能，为日常监管与调查取证提供可靠支撑。　　在本论文的最后完成了车载视频监控系统终端的系统测试与评估。首先对设备进行了专业的三方向振动测试，之后对设备的定位精度进行了静态与动态模拟测试，最后针对设备的录像存储功能进行了实验室与现场试运行测试。经过测试，实验结果全部达到了设计目标要求。　　本课题所研究的车载视频监控系统终端已经推向市场，目前已在国内数十个城市成熟应用，为公交企业日常监督管理和公安部门针对纠纷、治安、暴恐事件取证提供了重要支撑。
作者：	张希
专业：	电子与通信工程
导师：	孔凡敏;宋正玉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文