[发明专利]一种应用于城市轨道交通运行数据采集和视频监控的设备

说明书

本发明公开了一种应用于城市轨道交通运行数据采集和视频监控的设备，包括轨道交通运行数据和视频数据的采集模块、车载实时数据的接收和处理模块以及车载数据的多端实时展示模块。本发明的有益效果是：采用网络适应能力强以及更高编码效率的H.264编码格式；采用ffmpeg进行视频的编解码；采用RTP/RTCP协议来控制视频数据传输，并通过RTCP得到的反馈对传输进行控制以提高传输服务质量；采用多线程加队列技术解决多摄像头视频源获取可能出现的卡顿现象；采用多级缓冲与多线程并发机制解决接收端可能产生的解码不稳定和视频播放不连续的问题；采用NAT解决广域网到局域网的穿透问题；采用优化后的CDN解决多客户端请求同一视频源时可能产生的延迟现象。

技术领域

本发明涉及一种数据采集及监控设备，具体为一种应用于城市轨道交通运行数据采集和视频监控的设备，属于铁路视频监控技术领域。

背景技术

随着中国列车数量的不断增多，铁路部门对于加强对列车的有效管理，减少安全隐患，提高安全防范水平的需求变得日益迫切。与此同时，对列车远程视频监控系统的要求也越来越高。

铁路部门需要有一个能够提供更可靠的、低时延的、更稳定、高质量画面的视频监控系统。首先，由于成本和其他原因，一个采集程序往往要同时采集多个摄像头的视频数据，需要避免可能产生的卡顿现象，并且采集、编码和发送需同步进行，需要做到并发处理；然后，由于列车不断运动，所经过地方的信号强度也不相同，并且传输过程中还有列车其他的状态信息，要确保传输数据的优先级、可靠性以及实时性传输，因未对原始视频进行高效的格式压缩转发，直接上传原始视频数据，以及程序处理高效性的问题。从而导致在现有的监控系统对于多列车、多摄像头这样庞大视频数据源的处理不稳定；其次，由于运行列车在广域网中，而控制中心在内网中，需要解决广域网向内网传输数据时的穿透问题；最后，在控制中心，存在着web端和移动端同时请求同一视频的功能需求，需要做到在视频数据分发时不产生延迟现象，因网络带宽限制等因素会导致视频数据传输的实时性和可靠性低，多客户端请求同一视频源时，视频数据分发时出现延迟等问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种应用于城市轨道交通运行数据采集和视频监控的设备。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种应用于城市轨道交通运行数据采集和视频监控的设备，包括轨道交通运行数据和视频数据的采集模块、车载实时数据的接收和处理模块以及车载数据的多端实时展示模块；所述轨道交通运行数据和视频数据的采集模块的输出端在广域网通过采用RTP/RTCP协议与位于内网的车载实时数据的接收和处理模块的输入端进行连接，所述车载实时数据的接收和处理模块的输出端通过RTP/RTCP协议与位于广域网的车载数据的多端实时展示模块的输入端进行连接；

所述轨道交通运行数据和视频数据的采集模块由主电源板、防护记录模块、网络接口板、主控板、以太网板、无线通信板以及合路器构成，所述主电源板、防护记录模块、网络接口板、主控板、以太网板、无线通信板以及合路器依次排列设置，且通过背部绕线连接；

所述车载实时数据的接收和处理模块包括采集端和接收端，所述采集端包括H.264编码模块、RTP封装模块、发送速度控制模块以及Qos反馈控制模块，所述接收端包括Cos信息反馈模块、RTP解包模块以及H.264编码模块，所述接收端的Qos信息反馈模块输出端通过RTCP与采集端的Qos反馈控制模块输入端进行连接，所述采集端的H.264编码模块的输出端与RTP封装模块的输入端进行连接，所述RTP封装模块的输出端与发送速度控制模块的输入端进行连接，所述Qos反馈控制模块的输出端与发送速度控制模块的输入端进行连接，所述发送速度控制模块的输出端通过RTP与RTP解包模块的输入端进行连接，所述RTP解包模块的输出端分别与H.264编码模块的输入端和Cos信息反馈模块的输入端进行连接；