高速公路监控解决方案

一概述 
    随着我国公路建设的飞跃发展，公路、交通管理水平相对滞后已成为特出的矛盾。为适应国民经济与公路建设的发展速度，采用网络信息管理提升公路、交通管理水平已成为当今重要课题，这无论对公路安全运营，还是社会安全治理都有着重要意义。

二、需求分析 
    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。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）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（有些省不设此级，三级结构直接传输到省监控中心）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临或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）省中心各省高速公路管理局需要对省内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度。各片区监控中心将自己所辖区域内的视频信号选择上传到省中心，由省中心统一监控和管理。省中心、监控中心、监控分中心之间采用联网分级控制，一般省中心的优先级最高。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。

三、设计原则与目标 
    1．行业针对性原则目前监察管理系统成败的关键在于该系统能否坚持面向本行业、本单位的实际业务处理需求，而并不刻意追求表面文章。系统将坚持以客户为导向，开发出适合于客户本身运做、管理特点的高速监察系统
    2．系统全局原则公路是多部门管理，因此在设计当中，应当着眼全局，不仅要考虑本系统的设计，而且考虑本系统与全局系统的技术关联和资源关联情况，为将来的大系统的统筹和管理打下基础。
    3．技术先进性和实用性原则系统设计实施中的技术先进性往往意味着可以更好地满足客户使用中所提出的需求，提高系统运行的稳定性、高效性，但由于系统成本方面的原因，系统设计的实用性原则必须坚持，在满足用户的需求后，保证靠性的前提下，要能最大限度地为客户节约资金。
    4．系统安全性原则系统在设计当中应当注意其安全性。在本系统设计时就应当注意保证系统在启运后能够安全工作，针对道路系统的实际情况，防雷与保证监控点的牢固性是应当特别强调的。
    5．系统开放性与可扩充性原则道路监控系统的建设是近年来我国新兴的一个建设项目，从一开始它就一直面临着两方面的挑战：信息传输技术的发展和计算机技术的变化；我们知道监控系统近年来已经实现了数字化，而信息传输技术由于纤技术的应用已经步入了一个新的阶段，公路监控系统的应用必须面临将来技术发展后的新的需求点，对这方面的挑战最好的方法就是坚持系统设计的开放性原则，在系统设计时就有长远考虑，使系统具有了充性，这样也会降低系统的初始成本和后期的维护成本。

四、传输解决方案
A、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。由于其传输距离较近，建议采用同轴电缆、数字光端机，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。我公司视频光端机是一种全新的、采用数字非压缩技术的、点对点光端机。视频光端机可以将收费站、广场、收费亭的视频、音频、数据和以太网信号任意组合，在一根光纤上同时双向传输到收费站。它支持多模或单模光纤传输；提供盒式或机架式安装(有专用机箱)；具有其他厂家光端机难以比拟的配置灵活性和高度集成性。
系统总体结构：

图一  收费站级监控系统总体结构

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、对收费广场视频信号的控制。

系统特点：
·视频质量广播级，音频质量CD级
    8bit数字编码，实时数字视频传输，视频传输标准超过EIA RS-250C短程视频传输要求，在全程传输过程中视频信噪比>65dB；音频采用18bit数字编码采样，音频信噪比>85dB；
·独有的视频数字非压缩技术，信道控制技术
    线路编码及控制电路采用纯硬件实现；采用特殊的线路编码方式和信道控制技术，摒弃了传统的帧结构方式；采用专用光收发芯片，增加了光端机链路的稳定性；
·可以传输多种数据通讯格式，包括以太网传输
    我公司的数字非压缩光端机不但可以传输多种数据格式，还可以传输网络信号，使用户在建设视频传输网络的同时，也建设了以太网网络。实际应用中，光端机具备网络功能可以使用户在对相关设备进行升级过程中降低总设备成本。
·适应苛刻的野外工作条件适用于系列产品可在环境温度范围-40℃~+70℃、工作湿度0~95%（无冷凝）的状态下正常工作，具备防雷、防尘、等性能。
·具备NetView网络管理功能
    根据实际运行经验，网络在建成以后，其总成本支出主要取决于网络运行成本和网络维护成本。通常情况下，找出故障比排除故障更耗费成本。
    NetView可智能监测系统中所有光端机的重要参数；自动发现故障并及时告警。我公司的每一台数字非压缩光端机都安装有微处理器，用于测量重要信号。
    在设备运行过程中，工程师不需要从系统中切断原有设备即可连接新的设备，从而可以节省系统测试成本和减少系统停顿时间。
B、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。