劉興

摘 要：監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于促進(jìn)高速公路安全具有非常重要的作用，本文對(duì)高速公路主要模式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的要求進(jìn)行了分析，提出在現(xiàn)階段高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的改造中，應(yīng)該做好外場(chǎng)和內(nèi)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的改造，多采用性能優(yōu)越的高清監(jiān)控設(shè)備，優(yōu)化傳輸設(shè)備，從而提升監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中的作用，確保高速公路的正常通行。

關(guān)鍵詞：高速公路；監(jiān)控；收費(fèi)系統(tǒng)

1前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路得到了大力發(fā)展，直到2016年底，我國(guó)的高速公路通車總里程突破13萬(wàn)公里，超過(guò)美國(guó)，位居世界第一。在此背景下，高速公路機(jī)電設(shè)備跟隨著高速公路的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，也在不斷發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備進(jìn)入高速公路行業(yè)，促使圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信等設(shè)備水平進(jìn)一步提高。隨著高速公路的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)不同的階段，即從最早的全模擬視頻監(jiān)控發(fā)展到準(zhǔn)數(shù)字視頻監(jiān)控，再到純數(shù)字視頻監(jiān)控，現(xiàn)在逐漸以高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)為主。高清視頻技術(shù)已日漸成為現(xiàn)今視頻監(jiān)控的一個(gè)重要發(fā)展方向。為了提高實(shí)時(shí)信息的準(zhǔn)確性、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化高速公路的快速發(fā)展，需要快速提高各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用管理水平。

2高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日益完善，高速公路發(fā)展的速度非常快。高新技術(shù)的應(yīng)用給監(jiān)控設(shè)備提出了很多新的要求。和閉路電視系統(tǒng)相比，高速公路由于取電以及傳輸原因，導(dǎo)致前端設(shè)置監(jiān)控設(shè)備的地點(diǎn)比較分散，特別是外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備，往往安裝在高速公路沿線的各點(diǎn)上，最主要的安裝位置位于各個(gè)隧道內(nèi)，所處環(huán)境非常惡劣，油污、灰塵、汽車尾氣等都會(huì)影響監(jiān)控設(shè)備，這就對(duì)監(jiān)控設(shè)備提出了適應(yīng)性方面的要求。再加上遠(yuǎn)距離傳輸，中間光纜的熔接、同軸電纜接頭的觸點(diǎn)，會(huì)造成傳輸數(shù)據(jù)的大量損耗，影響視頻的質(zhì)量。目前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)存在著以下幾方面的問(wèn)題。

2.1監(jiān)控設(shè)備本身存在的問(wèn)題

由于高速公路建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，使用年限及更新頻率也越來(lái)越長(zhǎng)，導(dǎo)致很多設(shè)備還保留在模擬的范疇內(nèi)。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)已通車的高速公路，使用的監(jiān)控設(shè)備主要包括外場(chǎng)、傳輸、室內(nèi)設(shè)備。外場(chǎng)設(shè)備主要采用標(biāo)清攝像機(jī)，視頻圖像顯示效果不理想；傳輸設(shè)備采用視頻光端機(jī)，通過(guò)視頻同軸電纜連接攝像機(jī)與視頻光端機(jī)；室內(nèi)設(shè)備則通過(guò)視頻同軸電纜來(lái)連接視頻分配器、視頻矩陣、硬盤錄像機(jī)等設(shè)備。

2.2現(xiàn)今監(jiān)控的要求

在高速公路迅速發(fā)展的前提下，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)提出了很多要求，其必須具備以下幾個(gè)基本特性：易使用、可靠以及存儲(chǔ)要求。即在外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備數(shù)量及距離增加的同時(shí)，系統(tǒng)仍能快捷、方便、流暢地使用，依靠磁盤陣列，使服務(wù)器的存儲(chǔ)容量能夠達(dá)到或超過(guò)30d的最低要求；而在緊急事件發(fā)生時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時(shí)、可靠、快速地定位事故發(fā)生地點(diǎn)，并且能準(zhǔn)確調(diào)用歷史視頻。

3高速公路主要模式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的要求

3.1高速公路監(jiān)控級(jí)別

當(dāng)前，高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)已由傳統(tǒng)的本地存儲(chǔ)、異地?zé)o法調(diào)用的監(jiān)控方式，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)內(nèi)部環(huán)網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和光纖傳輸相結(jié)合的監(jiān)控方式，也改變了視頻信號(hào)采用的監(jiān)控管理方式，朝著科學(xué)化信息化的方向發(fā)展。（1）管理所。各個(gè)管理所均需將本地的監(jiān)控視頻圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，并能隨時(shí)進(jìn)行調(diào)用查看。在管理所所轄的收費(fèi)崗?fù)ぜ爸苓叚h(huán)境中，每個(gè)監(jiān)控通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將視頻實(shí)時(shí)上傳至存儲(chǔ)服務(wù)器內(nèi)，管理所將對(duì)視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其中包括收費(fèi)亭內(nèi)圖像及車道圖像、收費(fèi)廣場(chǎng)圖像。（2）監(jiān)控分中心。根據(jù)每條高速公路的管理里程及設(shè)備數(shù)量，設(shè)置監(jiān)控分中心對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效管理。監(jiān)控分中心可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)入光平臺(tái)及存儲(chǔ)服務(wù)器，控制及調(diào)用視頻，對(duì)管理所內(nèi)的收費(fèi)站點(diǎn)及隧道實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)控和管理并發(fā)布信息。（3）監(jiān)控中心。根據(jù)地域及需求，高速公路通過(guò)監(jiān)控中心對(duì)全路段實(shí)施統(tǒng)一管理。

3.2高速公路主要模式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的要求

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，管理所、監(jiān)控分中心、監(jiān)控中心之間采取監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)，控制信號(hào)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接下發(fā)至前端設(shè)備?，F(xiàn)各單位采用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，可通過(guò)網(wǎng)線傳輸至數(shù)字光端機(jī)，另一端數(shù)字光端機(jī)連接至H3C交換機(jī)，并入光平臺(tái)。需要時(shí)各級(jí)可隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到光平臺(tái)內(nèi)直接調(diào)用需要的圖像。這四個(gè)級(jí)別監(jiān)控的特點(diǎn)如下。（1）所級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。該級(jí)主要是收費(fèi)及隧道站點(diǎn)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集本地收費(fèi)亭、收費(fèi)車道、收費(fèi)廣場(chǎng)或隧道、配電房?jī)?nèi)的音視頻信號(hào)，實(shí)施監(jiān)控和管理及下發(fā)指令，對(duì)各個(gè)收費(fèi)亭視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。主要通過(guò)攝像機(jī)采集數(shù)據(jù)，交換機(jī)完成收費(fèi)亭、收費(fèi)車道、收費(fèi)廣場(chǎng)之間的匯聚，光端機(jī)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行傳輸。（2）管理所至監(jiān)控分中心。根據(jù)實(shí)際情況，自管理所到監(jiān)控分中心的音視頻控制信號(hào)主要通過(guò)全數(shù)字點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光端機(jī)方式傳輸。管理所與監(jiān)控分中心之間建立光平臺(tái)系統(tǒng)，監(jiān)控分中心通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程連接光平臺(tái)系統(tǒng)及內(nèi)部存儲(chǔ)服務(wù)器，查看前端監(jiān)控點(diǎn)。（3）監(jiān)控分中心至監(jiān)控中心。在當(dāng)前技術(shù)條件下，一般采取與上述相同的模式進(jìn)行傳輸。

4現(xiàn)階段高速公路監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)的改造方向

4.1外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的改造

由于圖像質(zhì)量無(wú)法達(dá)到要求，現(xiàn)階段高速公路針對(duì)圖像品質(zhì)進(jìn)行改造，首先是將外場(chǎng)的攝像機(jī)進(jìn)行改造，即由原有的模擬攝像機(jī)改為數(shù)字高清攝像機(jī)，并將模擬光端機(jī)更換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字光端機(jī)，并通過(guò)網(wǎng)線，將圖像進(jìn)行集中，統(tǒng)一通過(guò)光纖進(jìn)行圖像傳輸。

4.2內(nèi)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的改造

由于原有矩陣需要光纖轉(zhuǎn)換模擬數(shù)據(jù)，無(wú)法達(dá)到提高監(jiān)控圖像品質(zhì)的目的，現(xiàn)已采用光平臺(tái)，可以將光纖信號(hào)直接接入，不需要進(jìn)行多重轉(zhuǎn)換，直接進(jìn)行視頻錄入，而視頻的調(diào)用也不需要采用視頻線路的連接，直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式，連接進(jìn)光平臺(tái)設(shè)備直接調(diào)取，減少中間環(huán)節(jié)。

4.2高清監(jiān)控設(shè)備的改造

高清監(jiān)控設(shè)備具有圖像清晰度更高、細(xì)節(jié)清楚、可靠、先進(jìn)、性價(jià)比高等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的標(biāo)清攝像機(jī)，其受制于原先的設(shè)備制式，視頻圖像顯示效果不佳，只能依靠模糊的圖像分析車輛的情況，即使放大圖片，也幾乎無(wú)法看清車輛的具體牌照，由于高清攝像機(jī)、圖像的傳輸采用綜合布線網(wǎng)絡(luò)，降低了費(fèi)用，且可靠性提高幅度較大；并且中間減少了很多節(jié)點(diǎn)，降低了大量中間環(huán)節(jié)損耗，使得線路走線比以往更加清晰。因此，在現(xiàn)階段高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的改造中，應(yīng)該將原有圖像質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的監(jiān)控設(shè)備換成高清的監(jiān)控設(shè)備。

4.4傳輸設(shè)備的改造

在傳輸方面，對(duì)于傳統(tǒng)傳輸效率低的設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行改造，現(xiàn)采用節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)與H3CiVSIP智能監(jiān)控系統(tǒng)。節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)又被稱作總線型數(shù)字光端機(jī)、鏈路式數(shù)字光端機(jī)。利用電信中常用的分插復(fù)用技術(shù)（ADM）和時(shí)分復(fù)技術(shù)（TDM），節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)不僅能節(jié)省光纖資源、延長(zhǎng)傳輸距離等，還可通過(guò)全程數(shù)字非壓縮視頻傳輸?shù)姆绞剑@取高質(zhì)量的視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)與數(shù)字非壓縮點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸圖像達(dá)到完全一致?；贗P數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字圖像處理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)，H3C推出基于NGN架構(gòu)的iVSIP智能監(jiān)控系統(tǒng)，并引入控制信令的IP通信概念，把傳統(tǒng)監(jiān)控的簡(jiǎn)單連接方式提升至IP通信方式。iVSIP智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮作用的過(guò)程，包括IP網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控前端、流媒體交換、圖像存儲(chǔ)、用戶訪問(wèn)等，具備圖像清晰、畫面流暢、實(shí)時(shí)傳遞等優(yōu)勢(shì)。

5結(jié)束語(yǔ)

在高速公路快速發(fā)展的今天，提高監(jiān)控系統(tǒng)的性能，即提高視頻的清晰度及傳輸?shù)母咝?，也可以確保高速公路的正常通行，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或事故能夠及時(shí)解決。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該注重監(jiān)控設(shè)備和傳輸設(shè)備的改造，確保圖像清晰，從而保障高速公路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)我國(guó)高速公路事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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