高速公路
一、方案概述
高速公路監控系統是通過沿線的外場設施(各類檢測、顯示等裝置)及時、準確、完整地收集并預告前方道路的各類信息,如交通量、事故、路況等,道路使用者通過監控中心的監控(顯示)設備直觀地了解交通運行狀況。在發生交通異常時,能及時確定事故或受阻區域,并實時發布相應的引導和救援信息。
二、系統結構
道路監控系統主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監視,掌握高速公路交通狀況,及時發現交通阻塞路段、違章車輛,及時給予引導,保證高速公路的安全通暢,目前高速公路中對視頻信號的監控和管理自下而上可分為以下幾層:
(1)收費站:各收費站需要對本地的視頻信號進行監控。各收費站所轄的攝像機信號全部引入本地視頻監控系統,收費站對本地所有圖像進行監控管理。
(2)監控分中心:一條高速公路通常設置幾個路段監控分中心,分別對某一路段進行監控和管理。各收費站圖像根據路段監控分中心要求選擇幾路上傳,路段監控分中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統一監控和管理
(3)監控中心:多條高速公路的統一管理通常根據地域劃分為若干個片區來進行。一個片區對某一區域內相臨或相連的幾條高速公路進行統一的監控和管理。這幾條高速公路的監控分中心根據片區監控中心的要求上傳圖像,片區監控中心對各路段監控分中心上傳的圖像進行統一的監控和管理。
(4)省監控中心:各省高速公路管理局需要對省內所有的高速公路進行統一的監控、管理和調度。各片區監控中心自己所轄區域內的視頻信號選擇上傳到省中心,由省中心統一監控和管理。省中心、監控中心、監控分中心之間采用聯網分級控制?刂菩盘柌捎弥鸺夀D發的形式轉發到需要控制的設備。
三、系統方案
在高速公路監控系統的構成上,無論是道路監控系統,還是收費站監控系統,基本上可劃分為前端攝像機、傳輸鏈路、監控室控制/顯示設備三大部分。
前端攝像機可以劃分為監控系統用的道路沿線攝像機、隧道洞口的攝像機、隧道洞內攝像機和收費系統用的收費亭攝像機、收費車道攝像機、收費廣場攝像機。根據前端攝像機性能特點的不同又可分為遙控式攝像機、固定式攝像機。遙控式攝像機包括道路沿線攝像機、隧道洞口攝像機、收費廣場攝像機,固定式攝像機包括隧道洞內攝像機、收費亭攝像機,收費車道攝像機。
在傳輸鏈路的選擇上,主要是以點對點的方式進行傳輸,具體的傳輸介質根據傳輸距離的遠近依次選擇單模光纖、多模光纖或同軸電纜。在選用光纜后,還需選擇與之相匹配的光端機。
監控室控制設備包括視頻控制矩陣監視器、時滯錄像機。另外,根據具體的使用需求,還可增加投影設備、視頻分配器,多畫面分割器等。
前端攝像機與收費站管理所,以及收費站管理所至高速公路監控分中心采用光端機傳輸圖像方式。原因是沿路的光纖光源充足,并且對干道交通狀況視頻要求圖像質量高和實時性好,尤其違章車輛的圖像抓拍更是如此,如果壓縮圖像通過網絡傳輸很難達到要求。收費亭攝像機與收費站管理所距離比較近,可以使用同軸電纜或者多模光湍機傳輸。有些光端機還可實現對車道和收費亭視頻、聲音同步監控。對遠距離的立交、高速干道圖像使用單模光端機,目前最大傳輸距離達120公里。
各收費站管理所圖像上傳至高速公路監控分中心可以使用點對點的光端機或者數字節點光端機,把收費站管理所的矩陣輸出選擇幾路圖像上傳至高速公路監控中心。通過監控分中心矩陣聯網控制能監控高速公路各收費站及沿路的所有圖像。
省監控中心一般設在城市里,并且與各高速公路距離都比較遠,圖像及所有數據傳輸只能利用有限的光纖?紤]傳輸視頻數量比較多,可以充分利用高速公路本身SDH網絡的優勢,把圖像壓縮通過網絡傳輸成為不錯的選擇。
視頻監視系統實現省監控中心與下級的各高速公路監控分中心、收費站管理所多級聯網控制。聯網控制方式有硬件聯網和軟件聯網方式兩種,軟件聯網是通過各管理監控中心計算機聯網,由計算機軟件操作管理矩陣主機來達到聯網控制要求。這種方式比較容易兼容各廠家的矩陣,不過受軟件和計算機的影響,穩定性比較差,控制不靈活,并且成本比硬件聯網高。
目前大部分應用級聯矩陣主機系統,根據不同的聯網方式可分為兩個系列:一是串口接口級聯方式(包括RS232、RS485);二是以太網接口聯網方式。前者的聯網方式系統能滿足比較小的二級聯網系統,但擴容不方便。當聯網矩陣系統比較多,使用串口(RS232/RS485)聯網就顯得力不從心了。首先串口聯網布線繁瑣,必須把聯網的矩陣主機都獨立鋪設通信線;其次是由于使用串口聯網,通信口波特率比較低,當系統需要控制圖像多,響應報警信號也多時,串口聯網方式就不能滿足要求,或者根本就不能上傳報警信號。
以太網聯網通信方式是當今最流行和最普及的通信方式,通過以太網聯網矩陣主機來實現全省高速公路監控聯網,能充分利用已有的資源,降低聯網成本,系統穩定性也比軟件聯網有很大提高。
剛開始實施監控系統時,視頻監視主要是以各條高速公路為單位相對獨立進行,此時的視頻監視系統的聯網僅是局限于監控中心—監控分中心、或是收費(分)中心—收費站之間的聯接。不論在哪一級的監控室內,都可將其所獲得的視頻信號進行實時的顯示、對全部或部分輸入視頻信號的存儲,根據需要對某一區段的存儲信息進行回放/稽查/取證。
視頻圖像傳輸方案
1.模擬視頻傳輸:模擬視頻傳輸是傳統的傳輸方案。對于視頻傳輸距離在三、四百米以內的情況,一般都采用同軸電纜作為傳輸介質直接傳輸;大于這個距離時,模擬視頻傳輸將以光纖作為傳輸介質,因為光纖帶寬大,光信號抗干擾能力強。在光纖方案中又可分為點對點方式和多節點方式。
2.數字視頻傳輸:非壓縮數字視頻傳輸方式也是以光纖的帶寬資源為保證,將模擬信號通過模數轉換設備變成數字視頻信號,由光纖進行傳輸,在目的地再經數模轉換還原成模擬視頻信號。在此過程中,豐富的帶寬資源允許一路或多路的視頻圖像不經壓縮就進行遠距離傳輸,圖像質量可得到保障。
視頻聯網控制方案
1.矩陣控制方式:矩陣控制方式作為傳統的CCTV控制模式,因其可實現從系統配置、用戶編程、視頻切換、遙控攝像機控制,報警聯運等強大的管理功能,在閉路電視監控系統中得到廣泛的應用。另外,矩陣還配有網絡接口或串行接口以便實現與PC機的連接,由PC機及配套的圖形管理軟件等完成部分控制、圖像管理功能。
2.PC機控制方式:在電子計算機技術飛速發展的時代,市場上也出現了不少以PC機為基礎的閉路電視控制設備,它主要通過軟件設計實現視頻切換、矩陣控制、報警聯動等一系列的控制功能。另外,隨著互聯網的逐步建設,為實現網上視頻瀏覽、控制功能的視頻Web服務器也就孕育而生。
一、方案概述
高速公路監控系統是通過沿線的外場設施(各類檢測、顯示等裝置)及時、準確、完整地收集并預告前方道路的各類信息,如交通量、事故、路況等,道路使用者通過監控中心的監控(顯示)設備直觀地了解交通運行狀況。在發生交通異常時,能及時確定事故或受阻區域,并實時發布相應的引導和救援信息。
二、系統結構
道路監控系統主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監視,掌握高速公路交通狀況,及時發現交通阻塞路段、違章車輛,及時給予引導,保證高速公路的安全通暢,目前高速公路中對視頻信號的監控和管理自下而上可分為以下幾層:
(1)收費站:各收費站需要對本地的視頻信號進行監控。各收費站所轄的攝像機信號全部引入本地視頻監控系統,收費站對本地所有圖像進行監控管理。
(2)監控分中心:一條高速公路通常設置幾個路段監控分中心,分別對某一路段進行監控和管理。各收費站圖像根據路段監控分中心要求選擇幾路上傳,路段監控分中心對路段中各收費站上傳的圖像進行統一監控和管理
(3)監控中心:多條高速公路的統一管理通常根據地域劃分為若干個片區來進行。一個片區對某一區域內相臨或相連的幾條高速公路進行統一的監控和管理。這幾條高速公路的監控分中心根據片區監控中心的要求上傳圖像,片區監控中心對各路段監控分中心上傳的圖像進行統一的監控和管理。
(4)省監控中心:各省高速公路管理局需要對省內所有的高速公路進行統一的監控、管理和調度。各片區監控中心自己所轄區域內的視頻信號選擇上傳到省中心,由省中心統一監控和管理。省中心、監控中心、監控分中心之間采用聯網分級控制?刂菩盘柌捎弥鸺夀D發的形式轉發到需要控制的設備。
三、系統方案
在高速公路監控系統的構成上,無論是道路監控系統,還是收費站監控系統,基本上可劃分為前端攝像機、傳輸鏈路、監控室控制/顯示設備三大部分。
前端攝像機可以劃分為監控系統用的道路沿線攝像機、隧道洞口的攝像機、隧道洞內攝像機和收費系統用的收費亭攝像機、收費車道攝像機、收費廣場攝像機。根據前端攝像機性能特點的不同又可分為遙控式攝像機、固定式攝像機。遙控式攝像機包括道路沿線攝像機、隧道洞口攝像機、收費廣場攝像機,固定式攝像機包括隧道洞內攝像機、收費亭攝像機,收費車道攝像機。
在傳輸鏈路的選擇上,主要是以點對點的方式進行傳輸,具體的傳輸介質根據傳輸距離的遠近依次選擇單模光纖、多模光纖或同軸電纜。在選用光纜后,還需選擇與之相匹配的光端機。
監控室控制設備包括視頻控制矩陣監視器、時滯錄像機。另外,根據具體的使用需求,還可增加投影設備、視頻分配器,多畫面分割器等。
前端攝像機與收費站管理所,以及收費站管理所至高速公路監控分中心采用光端機傳輸圖像方式。原因是沿路的光纖光源充足,并且對干道交通狀況視頻要求圖像質量高和實時性好,尤其違章車輛的圖像抓拍更是如此,如果壓縮圖像通過網絡傳輸很難達到要求。收費亭攝像機與收費站管理所距離比較近,可以使用同軸電纜或者多模光湍機傳輸。有些光端機還可實現對車道和收費亭視頻、聲音同步監控。對遠距離的立交、高速干道圖像使用單模光端機,目前最大傳輸距離達120公里。
各收費站管理所圖像上傳至高速公路監控分中心可以使用點對點的光端機或者數字節點光端機,把收費站管理所的矩陣輸出選擇幾路圖像上傳至高速公路監控中心。通過監控分中心矩陣聯網控制能監控高速公路各收費站及沿路的所有圖像。
省監控中心一般設在城市里,并且與各高速公路距離都比較遠,圖像及所有數據傳輸只能利用有限的光纖?紤]傳輸視頻數量比較多,可以充分利用高速公路本身SDH網絡的優勢,把圖像壓縮通過網絡傳輸成為不錯的選擇。
視頻監視系統實現省監控中心與下級的各高速公路監控分中心、收費站管理所多級聯網控制。聯網控制方式有硬件聯網和軟件聯網方式兩種,軟件聯網是通過各管理監控中心計算機聯網,由計算機軟件操作管理矩陣主機來達到聯網控制要求。這種方式比較容易兼容各廠家的矩陣,不過受軟件和計算機的影響,穩定性比較差,控制不靈活,并且成本比硬件聯網高。
目前大部分應用級聯矩陣主機系統,根據不同的聯網方式可分為兩個系列:一是串口接口級聯方式(包括RS232、RS485);二是以太網接口聯網方式。前者的聯網方式系統能滿足比較小的二級聯網系統,但擴容不方便。當聯網矩陣系統比較多,使用串口(RS232/RS485)聯網就顯得力不從心了。首先串口聯網布線繁瑣,必須把聯網的矩陣主機都獨立鋪設通信線;其次是由于使用串口聯網,通信口波特率比較低,當系統需要控制圖像多,響應報警信號也多時,串口聯網方式就不能滿足要求,或者根本就不能上傳報警信號。
以太網聯網通信方式是當今最流行和最普及的通信方式,通過以太網聯網矩陣主機來實現全省高速公路監控聯網,能充分利用已有的資源,降低聯網成本,系統穩定性也比軟件聯網有很大提高。
剛開始實施監控系統時,視頻監視主要是以各條高速公路為單位相對獨立進行,此時的視頻監視系統的聯網僅是局限于監控中心—監控分中心、或是收費(分)中心—收費站之間的聯接。不論在哪一級的監控室內,都可將其所獲得的視頻信號進行實時的顯示、對全部或部分輸入視頻信號的存儲,根據需要對某一區段的存儲信息進行回放/稽查/取證。
視頻圖像傳輸方案
1.模擬視頻傳輸:模擬視頻傳輸是傳統的傳輸方案。對于視頻傳輸距離在三、四百米以內的情況,一般都采用同軸電纜作為傳輸介質直接傳輸;大于這個距離時,模擬視頻傳輸將以光纖作為傳輸介質,因為光纖帶寬大,光信號抗干擾能力強。在光纖方案中又可分為點對點方式和多節點方式。
2.數字視頻傳輸:非壓縮數字視頻傳輸方式也是以光纖的帶寬資源為保證,將模擬信號通過模數轉換設備變成數字視頻信號,由光纖進行傳輸,在目的地再經數模轉換還原成模擬視頻信號。在此過程中,豐富的帶寬資源允許一路或多路的視頻圖像不經壓縮就進行遠距離傳輸,圖像質量可得到保障。
視頻聯網控制方案
1.矩陣控制方式:矩陣控制方式作為傳統的CCTV控制模式,因其可實現從系統配置、用戶編程、視頻切換、遙控攝像機控制,報警聯運等強大的管理功能,在閉路電視監控系統中得到廣泛的應用。另外,矩陣還配有網絡接口或串行接口以便實現與PC機的連接,由PC機及配套的圖形管理軟件等完成部分控制、圖像管理功能。
2.PC機控制方式:在電子計算機技術飛速發展的時代,市場上也出現了不少以PC機為基礎的閉路電視控制設備,它主要通過軟件設計實現視頻切換、矩陣控制、報警聯動等一系列的控制功能。另外,隨著互聯網的逐步建設,為實現網上視頻瀏覽、控制功能的視頻Web服務器也就孕育而生。