基于GPS／3G技術(shù)的公交車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

文中研究的是一種基于GPS和3G的智能公交終端，簡而言之就是研究車體部分車載終端設(shè)備。本文的研究主要分3大部分：視頻監(jiān)控部分；GPS定位部分；通過現(xiàn)有3G網(wǎng)絡(luò)傳輸部分。

視頻監(jiān)控部分，主要是在車廂外部設(shè)置2個(gè)攝像頭，車廂內(nèi)部設(shè)置4個(gè)攝像頭。車廂外部在車的前后各設(shè)置一個(gè)攝像頭，用來監(jiān)控車體的前后車況，為交通意外發(fā)生后的責(zé)任判定提供有力證據(jù)。車廂內(nèi)部在司機(jī)處設(shè)置1個(gè)攝像頭，用來監(jiān)控司機(jī)是否有打電話，閑聊等違規(guī)操作；在票箱處設(shè)置1個(gè)攝像頭，用來監(jiān)控偷票漏票現(xiàn)象；在車體中間設(shè)置1個(gè)攝像頭，用來防止乘客碰瓷索賠，車內(nèi)偷盜等，減少公交車上的犯罪率。下客門設(shè)置1個(gè)攝像頭，用來觀看乘客下車情況，乘客是否全都下車，是否有乘客從后門上車等逃票現(xiàn)象。

GPS定位部分，實(shí)現(xiàn)完善的導(dǎo)航功能。通過GPS全球定位系統(tǒng)確定公交車所在位置信息，把公交車所在的位置，路況信息可以實(shí)時(shí)的傳送到PC機(jī)監(jiān)控端，這樣對(duì)車輛的調(diào)度起到關(guān)鍵的作用。

3G網(wǎng)絡(luò)傳輸部分，近年來我國的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)很成熟了，可以高效的傳輸視頻信息，本系統(tǒng)就是通過3C網(wǎng)絡(luò)將公交車上采集到的視頻信息和CPS信息傳輸?shù)娇刂贫?，?shí)現(xiàn)公交車運(yùn)行時(shí)的全程監(jiān)控。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。



2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)上，本系統(tǒng)采用ARM微處理器S3C2440芯片作為主控芯片，系統(tǒng)為存儲(chǔ)擴(kuò)展了128MB的NANDFLASH和64MB的SDBAM，這樣可以更好的儲(chǔ)存視頻信息。系統(tǒng)的外圍擴(kuò)展模塊包括通用USB攝像頭、GPS模塊、3G模塊和LCD顯示屏。系統(tǒng)的硬件框圖如圖2所示。



2．1 主控芯片的選擇

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的監(jiān)控終端要求多路傳輸，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，低功耗等特點(diǎn)。因此本系統(tǒng)的主控芯片選擇了內(nèi)核為ARM920T的ARM9處理器。由于S3C2440芯片應(yīng)用比較廣泛，片內(nèi)資源豐富，資料齊全，價(jià)格適中，所以選擇它作為系統(tǒng)的微處理器。該處理器是一款基于RISC的32位微處理器，工作頻率為400 MHz，最高可達(dá)533 MHz，滿足了舉系統(tǒng)對(duì)處理速度的要求，同時(shí)該處理器還集成了豐富的通信接口和控制器，有效地降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，為系統(tǒng)開發(fā)提供了良好的硬件平臺(tái)。

2．2 攝像頭模塊的選型與連接

文中采用的是動(dòng)態(tài)視頻形式的監(jiān)控方式。選用的是網(wǎng)眼V2000攝像頭，其圖像傳感器和數(shù)字信號(hào)處理芯片為Omnivision公司的OV7620和OV511它的成像速度快、圖片質(zhì)量高、成本低，具有良好的通用性。其采用USB接口，不需要視頻卡，可即插即用，使用方使，圖像精晰連貫，馬賽克比率低。為視頻的良好錄制提供了可靠的硬件基礎(chǔ)。網(wǎng)眼V2000攝像頭通過其USB接口直接與CPU上集成的USBHost接口相連。

OV7620是一款高集成度、高分辨率的彩色圖像傳感器。其分辨率為640x480，傳輸速率可達(dá)30幀／秒。OV7620的控制采用SCCB(Serial Camera Control Bus)協(xié)議，可利用其SCCB(Serial Camera Control Bus)接口完成對(duì)它的有關(guān)設(shè)置和讀取圖像數(shù)據(jù)。

OV511是攝像頭的主控芯片，其片內(nèi)的高性能壓縮引擎可使圖像的壓縮比達(dá)到7：1，保證了從圖像傳感器到主控制器的快速圖像傳輸。