高速公路视频多级联网监控的应用

xia0h123 · 发表于 2005-11-24 02:55:00

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高速公路是视频监控应用非常广泛的一个行业，由于高速公路的距离远，收费站点长，实现整个沿线的联网管理显得非常重要，其中应用到了多种传输和管理方式，尤以光纤传输应用最为广泛，同时依据当地网络环境，分站点的信息汇总后需要向异地的总控中心进行传输，从早期的收费站点监控发展到现在，视频监控在交通行业尤其是高速公路发挥着至关重要的作用。

高速公路视频监控系统一般分为收费监控和道路监控两部分。收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进行监视，掌握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，及时给予引导，保证高速公路的安全通畅。

在智能交通领域，关于车辆闯红灯的抓拍、车辆牌照的识别等系统已经成为了新的应用领地，它从传统的视频监控已经引申为了一个行业化的应用系统。

目前高速公路项目中对视频信号的监控和管理自下而上可分为以下几层：

1）各收费站

各收费站需要对本地的视频信号进行监控。各收费站所辖的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，收费站对本地所有图像进行监控管理。

2）监控分中心

一条高速公路通常设置1个路段监控分中心，对某一路段进行监控和管理。各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段监控分中心对路段中各收费站上传的图像进行统一监控和管理。

3）监控中心（有些地区不设此级，将监控分中心的信号直接传输到交通部门管理中心）

多条高速公路的统一管理通常根据地域划分为若干个片区来进行。一个片区对某一区域内相连的几条高速公路进行统一的监控和管理。这几条高速公路的监控分中心根据片区监控中心的要求上传图像，片区监控中心对各路段监控分中心上传的图像进行统一监控和管理。

4）交通部门管理中心

各地区的高速公路管理局需要对所辖区域内的高速公路进行统一监控、管理和调度。各片区监控中心将各站点的视频信号有选择性的上传到市级交通管理中心，由市级交通管理中心统一监控和管理。

四部分的监控形式

目前某些高速公路项目中取消了站级监控，各收费站将前端的视频信号采集后不在本地进行监控，而是全部上传至路段监控分中心，或输入矩阵后由矩阵输出部分信号上传至路段中心。道路监控信号一般都直接接入监控分中心。交管中心、监控中心、监控分中心之间采用联网分级控制，一般市级交通中心的优先级最高。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。

下面就分别为大家介绍这四部分的监控形式。

一、站级监控系统

收费站或隧道监控系统主要是完成对本地收费亭、收费车道、收费广场、或隧道的视频信号的采集、管理。考虑到传输效果和传输成本等因素，可选用光端机来实现，完成从收费亭、收费车道、收费广场到收费站的视频信号传输。在光纤资源充足的情况下，首先选用点对点非压缩视频光端机传输，具有图像质量高、实时性好，成本比较低的优点。

收费站监控系统的主要功能：

1、对收费站、收费亭、收费广场视频、音频信号的监视、监听、管理。

2、对各个收费点视频信号的控制。

二、从收费站到路段监控分中心

一条高速公路通常设置1个路段监控分中心对某一路段进行监控和管理，各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段中心对路段中各收费站上传的图像进行统一监控和管理。

针对用户需求和实际情况，建议收费站到路段监控中心的音视频及控制信号传输根据不同情况采用以下三种方式：采用全数字点对点光端机(级联矩阵系统)、采用环网光端机来实现、采用多E1数字编解码器。

1、点对点的方式

在站级收费站和监控分中心之间采用级联矩阵系统，将各个站级收费站的几路图像有选择的传输到监控分中心，监控分中心和站级收费站都可以对前端监控点进行控制，监控分中心具有优先权。这样一个二级矩阵级联系统已经完全满足信号上传以及多级管理的功能，上级站点可控制本地及下级矩阵对应的功能，使得监控和管理及其简便。推荐使用天地伟业87系列级联控制矩阵，它最突出的特点是使用了铁电存储和CAN总线技术，大大提升了控制的切换管理的速度，同时CAN总线极高的稳定性和超远的传输距离最大限度的抑制了各类干扰因素。

从路段到管理中心的设计

2.环网光端机实现

使用一颗光纤将所有收费站的视频图像进行上传，省去了许多光纤资源与工程量，但由于用到压缩技术或者非压缩的粗波分复用技术，传输效果会受到很大影响，同时工程总造价将会大大提升，这种方式在工程中的应用已经越来越少。

3.采用多E1数字编解码器

对用户有较多冗余的E1/2M通道，且光缆资源有限，每个收费站需上传的路数较少时比较实用。

使用多E1系统将收费站信号传输到监控分中心

这是一种压缩的传输方式，对网络环境要求较高，传输效果较点对点矩阵级联式的传输要差，但省去了布线等工程量。

三、从路段监控分中心到监控中心

从路段监控分中心到监控中心视频传输模式与从收费站到路段监控分中心视频传输模式相同。

四、从路段监控中心到交通部门管理中心

各地区市高速公路管理局需要对辖区内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度。

由于各地区交管部门与区域监控中心之间距离较远，采用各种光端机设备需要架设的光缆线路较长，实现起来也比较复杂。所以交管部门与区域监控中心之间建议采用数字视频编解码器实现音视频及控制信号的传输。另外交管部门一般要求可实现图像的网上浏览，本系统建议在监控中心采用硬盘录像机或视频服务器实现。在省中心可通过两种方式上网：通过硬盘录像机实现视频网上浏览和通过视频服务器实现视频网上浏览。

这样就可以实现高速公路管理局对各地所有收费站点的监控控制，通过实现了本地化级联监控和联网监控，高速公路管理局的多级管理就显得非常轻松。

高速公路的监控系统已经从传统的模拟化的、本地化的监控系统逐渐演变为多级联网的，模拟化加数字化系统的整合，实现了本地监控和异地监督管理的双重功能，也正在向行业化、数字化、系统化、集成化的方向发展，监控系统在高速公路的应用将会越来越广泛。

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