CN102710873A - 基于cdma2000网络vpdn视频监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线物联网视频终端报警领域，尤其涉及基于CDMA2000网络VPDN视频监控系统及方法，包括：CDMA2000业务系统、监控设备管理服务器、VPDN服务系统、监控设备管理数据库、一个以上的前端监控终端设备、一个以上的手机。本发明的有益效果：本发明利用中国电信3G移动通讯网络的优势，为中国电信用户提供无线监控系统端到端的解决方案，包括从视频采集、3G无线网络、认证平台相结合的解决方法，使得3G视频监控成为中国电信3G通信系统的一个闪亮特色业务，充分体现了保密性、实时性、安全可靠性、低误报警率，以及方便安装、免布线等优点。

Description

基于CDMA2000网络VPDN视频监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种无线物联网视频终端报警领域，尤其涉及基于CDMA2000网络VPDN视频监控系统及方法。

背景技术

随着经济的快速发展，安全问题变成社会焦点问题。但传统视频监控往往在保密性、实时性、告警准确性上欠考虑，且有线模式存在破坏装修问题。因此一种基于中国电信3G网络点对点视频监控系统即可实现当您在忙于工作之余、或出门在外旅行，您可以随时接收家中及办公室的异常情况的告警，并能打开3G手机查看家中的实时影像，及时了解现场情况。

目前市面上的基于3G的类似产品存在这样一个缺陷，即前端监控终端设备必须时刻在线（连接3G网络）才能实现3G视频监控的功能，对3G网络的要求比较高，且网络资源占用较多。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于设计基于CDMA2000网络VPDN视频监控系统及方法，解决了3G资源的合理利用问题。为运营商解决在现有的网络上能够实现更多的用户需求，降低运营成本。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，包括：CDMA2000业务系统、监控设备管理服务器、VPDN服务器、监控设备管理数据库、一个以上的前端监控终端设备、一个以上的手机。所述的前端监控终端设备和手机通过3G无线网络与VPDN服务器建立连接，VPDN服务器与监控设备管理服务器通过VPDN网络常联，监控设备管理服务器与CDMA2000业务系统通信，CDMA2000业务系统与VPDN服务器进行数据交互。CDMA2000业务系统在信息收集完成后把信息发送到监控设备管理数据库。

所述的前端监控终端设备包括：主控制芯片、SD卡存储电路、内存、数据储存芯片、时钟振荡电路、电源管理电路、报警检测模块、报警接受预处理模块、无线天线模块、3G通讯模块、视频图像采集电路、视频图像AD转换电路、夜间补光模块、供电电池、外接电源；所述的主控制芯片与报警接受预处理模块、3G通讯模块、视频图像AD转换电路、SD卡存储电路、内存、数据储存芯片、时钟振荡电路、电源管理电路和夜间补光模块连接；所述的报警检测模块检测报警信号，将信号传输给报警接受预处理模块；所述的视频图像采集电路与视频图像AD转换电路连接；所述的无线天线模块与3G通讯模块连接；所述的外接电源给供电电池供电，供电电池给设备提供电源。

所述的手机为CDMA2000制式手机。

所述的前端监控终端设备的视频经过加密算法处理与CDMA2000制式手机连通。

所述的视频传输采用基于EVDO的3G网络点对点视频传输，传输通道是建立VPDN安全隧道。

所述的前端监控终端设备与CDMA2000制式手机是采用电话呼叫唤醒机制。

基于CDMA2000网络VPDN视频监控系统的方法，该方法包括以下步骤：

1）将前端监控终端设备配置的3G电话卡和手机的相关信息分别输入CDMA2000业务系统，CDMA2000业务系统向VPDN服务器申请相应的账号、密码及与其绑定的固定IP地址，CDMA2000业务系统将收集到的信息存入监控设备管理数据库。

2）运行前端监控终端设备和手机，自动向监控设备管理服务器注册，注册完成后，手机启动抢注前端监控终端设备流程进行抢注，使手机成为前端监控终端设备的主控。

3）前端监控终端设备和手机各自建立VPDN连接，各自用其原先分配的固定IP地址与VPDN服务器连接。

4）前端监控终端设备不断侦测是否有与其绑定的无线报警探头报警信息输入，或者白名单列表内的手机呼入。

5）前端监控终端设备侦测有与其绑定的无线报警探头报警信息输入，则主动呼叫白名单列表内手机号码。

6）手机应答或者收到白名单列表内的手机呼入后，前端监控终端设备则开始拨号连接3G网络和VPDN网络，连接成功后向３Ｇ手机发送心跳包等待手机发送过来的心跳包。

7）前端监控终端设备收到心跳包后接受手机的登陆验证，验证通过则视频监控终端和手机网络连接建立点对点访问。

本发明的有益效果：本发明利用中国电信3G移动通讯网络的优势，为中国电信用户提供无线监控系统端到端的解决方案，包括从视频采集、3G无线网络、认证平台相结合的解决方法。涉及安防监控领域、图像处理领域、3G无线通信领域，并结合无线VPDN的安全专用隧道技术，为视频监控系统普及提供机遇，并使得3G视频监控成为中国电信3G通信系统的一个闪亮特色业务。充分体现了保密性、实时性、安全可靠性、低误报警率，以及方便安装、免布线等优点。

附图说明

图1是本发明的结构框架示意图；

图2是图1中前端监控终端设备的结构示意图；

图3是图1中设备间信号流程的示例性图；

图4是本发明方法的受理流程图；

图5是本发明手机访问白名单设置图；

图6是本发明手机主动发起监控流程图；

图7是本发明手机布防流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

如图1、图2所示，基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，包括：CDMA2000业务系统、监控设备管理服务器、VPDN服务器、监控设备管理数据库、一个以上的前端监控终端设备、一个以上的手机。所述的前端监控终端设备和手机通过3G无线网络与VPDN服务器建立连接，VPDN服务器与监控设备管理服务器通过VPDN网络常联，监控设备管理服务器与CDMA2000业务系统通信，CDMA2000业务系统与VPDN服务器进行数据交互。CDMA2000业务系统在信息收集完成后把信息发送到监控设备管理数据库。

前端监控终端设备包括：主控制芯片、SD卡存储电路、内存、数据储存芯片、时钟振荡电路、电源管理电路、报警检测模块、报警接受预处理模块、无线天线模块、3G通讯模块、视频图像采集电路、视频图像AD转换电路、夜间补光模块、供电电池、外接电源；所述的主控制芯片与报警接受预处理模块、3G通讯模块、视频图像AD转换电路、SD卡存储电路、内存、数据储存芯片、时钟振荡电路、电源管理电路和夜间补光模块连接；所述的报警检测模块检测报警信号，将信号传输给报警接受预处理模块；所述的视频图像采集电路与视频图像AD转换电路连接；所述的无线天线模块与3G通讯模块连接；所述的外接电源给供电电池供电，供电电池给设备提供电源。

CDMA2000业务系统将根据用户购置的前端监控终端设备和CDMA2000制式手机的UIM信息，通过3G/VPDN网络向VPDN服务器申请其对应的VPDN账号和密码，然后VPDN服务器返回VPDN账号和密码给CDMA2000业务系统，CDMA2000业务系统获取VPDN账号和密码后自动录入到监控设备管理数据库中，为监控设备管理服务器的启用做好准备工作。

CDMA2000业务系统和VPDN服务器在用户购机时进行账户分配及录入，监控设备管理数据库进行数据记录，监控设备管理服务器用于支撑服务及相关前端设备的信息管理，前端监控终端设备负责报警、监视、管理等功能，CDMA2000制式手机负责呈现前端的视频信息、报警信息等、并对前端监控设备进行远程控制功能。

前端监控终端设备与CDMA2000制式手机是通过电话呼叫的方式作为唤醒机制的，前端监控终端设备通过主叫CDMA2000制式手机方式，告知前端有报警信息；CDMA2000制式手机通过主叫前端监控终端设备的方式，告知前端监控终端设备，CDMA2000制式手机要主动访问。前端监控终端设备收到报警信号后，根据白名单信息，拨打第一组手机号码，CDMA2000制式手机接到报警电话后，CDMA2000制式手机将自动启动监控客户端程序，CDMA2000制式手机用户根据需要选择接受或不接受报警电话。

如图3所示，CDMA2000制式手机与前端监控终端设备还可以通过3G网络通道作为通讯链路。3G网络通道是一种公共网络，为了确保安全，我们利用VPDN网络隧道技术，在公共网络的基础上再建立一个密封的VPDN专用网络，这个通道和公网之间是不通的 ，所以视频同通道和公网之间完全隔离，确保视频信号的私密性。前端监控终端设备平时工作不依赖于网络，只有在需要时才启用3G网络，这样大大减少网路资源的浪费，提高网络的利用率，这样在同样的网络资源下，可以大大提高用户数量，为运营商提高收益。

CDMA2000制式手机也可以根据需求主动拨打前端监控终端设备，主动查看前端监控终端设备的实时图像或录像信息，也可以对前端监控终端设备的参数进行设置修改及白名单修改等功能。CDMA2000制式手机可以对前端监控终端设备报警状态设置：布防、撤防的操作。CDMA2000制式手机对前端监控终端设备的布防、撤防有二种操作方式，第一种直接在参数设置时修改布防、撤防状态；第二种是在手机软件设备列表中直接按其对应设备上的布防或撤防按钮进行操作。

如图4至图7所示，假设有前端监控终端设备A（下面简称设备A），手机用户B（下面简称用户B）、手机用户C（下面简称用户C）。

一、受理流程：设备A、用户B、用户C的UIM卡在电信营业厅办理业务，CDMA2000业务系统受理后，利用设备A、用户B、用户C UIM的电话号码及IMSI号向VPDN服务器申请VPDN帐号、密码及与其绑定的固定IP地址，VPDN服务器新增帐号，并把设备A、用户B、用户C对应的VPDN帐号、密码及与其绑定的固定IP地址返回给CDMA2000业务系统，CDMA2000业务系统产生工单传送给监控设备管理服务器，监控设备管理服务器为设备A建立新的监控群，成员为设备A、用户B、用户C，建立成功后返回CDMA2000业务系统，并生产日志。

二、初始化流程：设备A在安装好UIM卡、SD卡后上电或用户B和用户C安装好监控软件并第一次启动软件后，设备A、用户B、用户C均开始用公共帐号向VPDN服务器拨号并建立连接，连接成功后利用自己的IMSI号向监控设备管理服务器查询自己的帐号、密码及绑定的IP地址，获取这些信息后并保存信息，并断开当前连接再利用新的帐号、密码重新连接VPDN网络，如果连接成功则表示初始化成功。

三、用户B对设备A进行抢注流程：设备A已经初始化成功，并带电正常运行状态下，用户B启动软件，单击抢注按钮，输入设备A的电话号码单击确定，用户B开始拨打设备A的电话，设备A接到电话后判定是第一个呼入的号码，设备A对拨入号码用户B进行解析并自动挂断电话；设备A和用户B各自用自己的帐号连接VPDN网络，网络连接成功后，设备A解析完后整合设备A的设备编号、设备A的IMSI号、用户B的号码发送给监控设备管理服务器，监控设备管理服务器根据设备A的电话号码、设备A的设备编号、用户B的电话号码建立关联；用户B连接VPDN网络成功，监控设备管理服务器把用户B的电话号码、IMSI号码及IP地址传给设备A，设备A进行保存；监控设备管理服务器把设备A的电话号码、IMSI号码及IP地址传给用户B，用户B进行保存；设备A、用户B把信息保存成功后回传给监控设备管理服务器，用户B的软件列表显示设备A的相关信息，并可以对设备A进行操作控制，同时显示抢注成功。

四、用户B设置设备A的白名单流程:在用户B抢注设备A,完成后，等待10秒钟，单击手机软件设备列表界面上设备A选项中的“访问设备”按钮，手机软件将自动呼叫设备A的电话，设备A接到电话后自动与白名单对比，判断是主控手机用户B，自动挂断电话并开始连接3G网络和VPDN网络，用户B接到设备A挂断电话后也自动连接3G网络和VPDN网络。

五、设备A设备告警后发起流程：设备A收到报警探头的报警信息后，开始拨打用户B的电话，用户B接到电话后自动启动监控软件，弹出报警电话界面，由用户选择“查看”，还是“退出”：

1）用户选择“查看”，用户B自动挂断电话并开始连接3G网络和VPDN网络，网络连通后向设备A发送心跳包；设备A接到用户B挂断电话后也自动连接3G网络和VPDN网络，网络连通后等待用户B的心跳包；设备A受到用户B的心跳包后通知用户B已受到心跳包，则双方建立连接成功；连接成功后用户B向设备A发送实时视频请求，设备A向用户B发送实时视频信息；报警访问成功。这时可以通过手机软件操作查看报警录像、实时视频、参数设置、白名单更改等。

2）用户选择“退出”，用户B自动挂断电话，程序退出到设备列表界面；设备A接到用户B挂断电话后也自动连接3G网络和VPDN网络，网络连通后等待用户B的心跳包，15秒内；没有收到用户B的心跳包，则自动断开网络联接，并给用户B发送报警短信，接着拨打白名单中下一个用户C的号码，依次循环直到所有白名单号码轮训完为止。

六、用户C主动发起监控流程：手机启动监控软件后，单击手机软件设备列表界面上设备A选项中的“访问设备”按钮，手机软件将自动呼叫设备A的电话，设备A接到电话后自动与白名单对比，判断是辅控手机用户C，自动挂断电话并开始连接3G网络和VPDN网络，网络连通后等待用户C的心跳包；用户C接到设备A挂断电话后也自动连接3G网络和VPDN网络，网络连通后向设备A发送心跳包；设备A受到用户C的心跳包后通知用户C已受到心跳包，则双方建立连接成功；连接成功后用户C向设备A发送实时视频请求，设备A向用户C发送实时视频信息；用户C的主动访问成功了，这时可以通过手机软件操作查看报警录像、实时视频、参数设置等，但不能对白名单更改（只有主控手机可以更改白名单号码）。

七、用户B报警布防流程：手机启动监控软件后，单击手机软件设备列表界面上设备A选项中的“布防”按钮，手机软件将自动呼叫设备A的电话，设备A接到电话后自动与白名单对比，判断是主控手机用户B，自动挂断电话并开始连接3G网络和VPDN网络，网络连通后等待用户B的心跳包；用户B接到设备A挂断电话后也自动连接3G网络和VPDN网络，网络连通后向设备A发送心跳包；设备A受到用户B的心跳包后通知用户B已受到心跳包，则双方建立连接成功；用户B向设备A发出布防命令，设备A收到命令后把当前状态改为“布防”状态，并把信息传给监控设备管理服务器，监控设备管理服务器保存后返回给手机，手机端显示“布防成功”。

八、用户C报警撤防流程：手机启动监控软件后，单击手机软件设备列表界面上设备A选项中的“撤防”按钮，手机软件将自动呼叫设备A的电话，设备A接到电话后自动与白名单对比，判断是辅控手机用户C，自动挂断电话并开始连接3G网络和VPDN网络，网络连通后等待用户C的心跳包；用户C接到设备A挂断电话后也自动连接3G网络和VPDN网络，网络连通后向设备A发送心跳包；设备A受到用户C的心跳包后通知C已受到心跳包，则双方建立连接成功；用户C向设备A发出撤防命令，设备A收到命令后把当前状态改为“撤防”状态，并把信息传给监控设备管理服务器，监控设备管理服务器保存后返回给手机，手机端显示“撤防成功”。

以上的所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，仍应属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，其特征在于包括：CDMA2000业务系统、监控设备管理服务器、VPDN服务器、监控设备管理数据库、一个以上的前端监控终端设备、一个以上的手机；所述的前端监控终端设备和手机通过3G无线网络与VPDN服务器建立连接，VPDN服务器与监控设备管理服务器通过VPDN网络常联，监控设备管理服务器与CDMA2000业务系统通信，CDMA2000业务系统与VPDN服务器进行数据交互；CDMA2000业务系统在信息收集完成后把信息发送到监控设备管理数据库。

2.根据权利要求1所述的基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，所述的前端监控终端设备包括：主控制芯片、SD卡存储电路、内存、数据储存芯片、时钟振荡电路、电源管理电路、报警检测模块、报警接受预处理模块、无线天线模块、3G通讯模块、视频图像采集电路、视频图像AD转换电路、夜间补光模块、供电电池、外接电源；所述的主控制芯片与报警接受预处理模块、3G通讯模块、视频图像AD转换电路、SD卡存储电路、内存、数据储存芯片、时钟振荡电路、电源管理电路和夜间补光模块连接；所述的报警检测模块检测报警信号，将信号传输给报警接受预处理模块；所述的视频图像采集电路与视频图像AD转换电路连接；所述的无线天线模块与3G通讯模块连接；所述的外接电源给供电电池供电，供电电池给设备提供电源。

3.根据权利要求1所述的基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，其特征在于所述的手机为CDMA2000制式手机。

4.根据权利要求3所述的基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，其特征在于所述的前端监控终端设备的视频经过加密算法处理与CDMA2000制式手机连通。

5.根据权利要求4所述的基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，其特征在于所述的视频传输采用基于EVDO的3G网络点对点视频传输，传输通道是建立VPDN安全隧道。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的基于CDMA2000网络VPDN技术的视频监控系统，其特征在于所述的前端监控终端设备与CDMA2000制式手机是采用电话呼叫唤醒机制。

7.一种使用于权利要求1所述的基于CDMA2000网络VPDN视频监控系统的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1）将前端监控终端设备配置的3G电话卡和手机的相关信息分别输入CDMA2000业务系统，CDMA2000业务系统向VPDN服务器申请相应的账号、密码及与其绑定的固定IP地址，CDMA2000业务系统将收集到的信息存入监控设备管理数据库；

2）运行前端监控终端设备和手机，自动向监控设备管理服务器注册，注册完成后，手机启动抢注前端监控终端设备流程进行抢注，使手机成为前端监控终端设备的主控；

3）前端监控终端设备和手机各自建立VPDN连接，各自用其原先分配的固定IP地址与VPDN服务器连接；

4）前端监控终端设备不断侦测是否有与其绑定的无线报警探头报警信息输入，或者白名单列表内的手机呼入；

5）前端监控终端设备侦测有与其绑定的无线报警探头报警信息输入，则主动呼叫白名单列表内手机号码；

6）手机应答或者收到白名单列表内的手机呼入后，前端监控终端设备则开始拨号连接3G网络和VPDN网络，连接成功后向３Ｇ手机发送心跳包等待手机发送过来的心跳包；

7）前端监控终端设备收到心跳包后接受手机的登陆验证，验证通过则视频监控终端和手机网络连接建立点对点访问。

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