高速公路道路监控解决方案(GEPON_Switch_Converter)（五篇材料）

第一篇：高速公路道路监控解决方案(GEPON_Switch_Converter)

高速公路道路监控解决方案（GEPON/光纤交换机/光纤收发器应用）

随着国内高速公路的迅速发展，在现代高速公路建设上，以科技的手段建立一个安全、实时、有效、智能的网络视频监控系统至关重要。通过高速公路网络视频监控系统使得交通指挥管理人员能够随时了解和掌握高速公路各个路段当时的运转情况和状态，尽早发现问题、排除安全隐患。它不仅能够降低交通管理部门工作强度，更重要的是它将为整个高速公路能够安全运营提供有力的保障。

一、系统需求分析

 道路的实时监视：交通指挥人员需对高速公路上的车流量、车速等交通运行状况进行监

视，并能够及时发现各种异常情况（必要时可自动报警）并采取应急措施。

 交通设施的监视：交通指挥人员需对高速公路上各关键路段（包括互通立交、大桥、隧

道等）的交通设施状况（如LED显示、路牌、路标、限速标志等）进行实施监控，一旦这些设施出现问题，或遭受损坏或破坏，交通指挥人员即能够迅速采取相应的措施，及时处理。

 收费站实时监视：交通指挥人员需对收费站的车道、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站的突发事件和特殊事件进行观察和记录。

 交通事故的处理：交通管理人员需随时掌握高速公路上的各类交通事故状况，快速对交

通指挥人员进行调度与安排，并及时处理和清理事故现场。

 违章监视与处理：交通指挥人员需随时掌握高速公路上的车辆违章情况并作出迅速的响

应，同时对违章的车辆进行录像取证，便于进行事后处理。

 与公安、火警、急救系统进行对接：一是在正常的情况下，交通指挥人员可对高速公路

上出现的可疑车辆、可疑事件及人员等特殊状况进行监视与处理，二是在出现一些交通安全事故或突发事件的情况下（如出现人身危险、火警等），交通指挥人员可即时掌握现场状况，并通过与公安、火警、急救系统的联动及时安排救助工作，同时也便于日后警方对事件进行取证。

 与原省高速公路管理局进行对接：这样可以形成以省高速公路管理局——>路段监控中

心——>路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点的多级管理。使得省高速公路管理局可对路段监控中心与其他下级监控网点进行监控管理，段监控中心可对路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点进行监控管理。

 与其他系统融合：

A、与收费站卡口自动收费系统对接：对收费站自动缴费卡口通行的车辆进行识别与拍照，使其通过自动卡口缴费系统自动缴费。

B、与收费站车牌自动识别系统进行对接：利用车牌识别技术，为安全监控提供图像、数据支持，在服务区出入口匝道上对经过出入口的所有车辆进行图像采集并保存，自动识别车牌号码和颜色，自动记录相应车辆的车牌号码、车型、颜色、行驶方向、路经时间等参数，所有数据均自动上传至管理中心，且具备远程联网查询统计分析功能。

二、系统结构设计

根据该高速公路网络视频系统的应用需求，其需要成以省高速公路管理局——>路段监控中心——>路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点的多级管理。使得省高速公路管理局可对路段监控中心与其他下级监控网点进行监控管理，段监控中心可对路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点、服务区监控网点进行监控管理。

因为目前大多省级高速公路管理局都基本建设完毕，其主要也就是和下级监控中心与监控网点的对接联网以及系统的后续扩容，所以，在该高速公路网络视频系统的结构设计上，省高速公路管理局将不列入该系统结构。

在这里，我们将整个网络视频监控系统的控制与操作部分分为二级，其主要为路段监控中心和二级监控网点（主要包括路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所、服务区监控网点等），同时，各个二级监控网点、路段监控中心与省高速公路管理局之间相互形成联网，其系统结构示意图如下：

省高速公路管理局：

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。各路段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、路段监控中心之间采用联网分级控制。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。

路段监控中心

高速公路的统一管理通常根据地域划分为若干个片区路段来进行，我们在管理的时候一般称之为某某高速公路某某路段。

路段监控中心将对其所辖区域的高速公路运营状况进行监控，并负责辖区内监控设备的统一配置、维护与管理。在路段监控中心，第一，可通过其存储服务器对其辖区内的监控录像进行存储备份，第二，可利用视频管理软件实现用户管理、设备管理、图像监控、录像查询、回放、报警联动、日志管理等功能。

二级分控网点（包括路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所、服务区监控网点等）。

路段路况监控网点将对其负责路段内的车辆运行情况（如车流量、车速）、各类交通事故、各类公路设施以及天气状况等进行监控。

收费站监控网点需对本地车辆的通行情况、工作人员以及收费操作情况等进行监控与录像存储，并转发至路段监控中心进行存储备份。

隧道管理所将对隧道内的车辆的通行情况（如车流量、车速）、各类交通事故、各类公路设施等进行监控，并随时将监控录像转发至路段监控中心进行存储备份。

服务区监控网点将对服务区内各个路口的过往车辆与人员、公共设施等进行实时监控，并随时将监控录像转发至路段监控中心进行存储备份。

三、系统拓扑结构

 光纤自愈环网:

系统将采用RRPP技术来构建高速公路的IP传输环网，任何一个节点出现故障时均不会影响网络的正常运行，RRPP技术利用标准的专用SFP光纤接口，使得其组网更加方便、灵活，系统构建成本相对较低。

 收费站、服务区、路段监控中心：

收费站、服务区、路段监控中心均采用局域网的组网方式，其一，本身作为单个监控网点，满足该区域的各类监控应用，其二，与上级监控中心相连接，满足整个网络监控的需求。

该项目采用高清IP摄像头实现高速公路道路收费站的视频监控，收费站共有8个收费岗亭，每个收费岗亭有4个IP摄像头，每个摄像头的码流为3MBps，岗亭附近的4个摄像头通过百兆一光四电交换机AK-S14S1-20接入网络，其余单独的摄像头通过台式外电百兆收发器AK-C100S2-SC-20接入网络，所有设备通过光缆接入到监控中心的AK-S2404M混

合型交换机上，AK-S2404M的千兆上联端口接入到监控中心的局域网中，由监控中心对所有监控画面统一管理。

项目所用器材：

1.AK-S2404M混合型以太网交换机1台（24个百兆SFP光口，4个千兆电口，2个SFP

千兆复用光口）；

2.AK-S14S1-SC20一光四电百兆交换机3台（一个百兆光口，4个百兆电口）；

3.AK-C100S1-SC20百兆光纤收发器12台；

4.高清IP摄像头24；

以上光口均配单模单纤20公里，其中交换机端配1310TX/1550RX SFP光模块，前端收发器和一光四电配1550TX/1310RX 1X9光口。

 道路沿线监控、隧道监控

道路沿线、隧道可采用EPON的组网方式，前端光纤通信设备通过一根EPON光纤接入到分路路段的交换机上，使得布线方便并大大节省光纤资源。可变信号板和气象站均直接接入交换机端口，实现一网多用，从而有效的降低整体网络成本。

四、系统功能说明

 系统充分支持分级分域管理（因为随着道路沿线监控网点的增加，需要快速方便的对所有监控设备进行控制，从而实现高速公路各级监控中心与监控网点的联网管理）。 系统具有监控录像网络实时预览功能（支持单画面、多画面和全屏显示和轮循显示、支持实时日期和时钟叠加），同时每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。 系统具有对前端摄像机的控制功能，如远程配置、方向控制、变焦控制、定时控制等。 系统具有监控录像的存储、查询与回放；图像抓拍；日志管理等功能。

 系统具有双向语音对讲功能，通过联网即可实现高速公路管理局、各路段监控中心、各路段路况监控网点、收费站、服务区等监控网点的相互通话。

 系统支持多级电子地图设定与管理、电子地图导航。

 系统图像在局域网和广域网上均能进行快速的网络传输。

 系统具有报警联动功能，如布防、地图关联、信息提示报警、声光报警、语音报警、Email通知或手机通知报警等等，同时可与公安、火警、急救系统报警对接。

 系统具有分级权限管理功能、管理员用户可在监控主机和客户端上对监控网络内用户进行相关权限设定、级别设定以及进行增、删、改等。

 系统支持电视墙与大屏分割显示。

 系统支持磁盘阵列海量存储，并在储存空间满时，提供循环录像模式。

 系统的操作界面与功能菜单简洁明了，操作时简而易用，同时，支持键盘、鼠标或遥控操作。

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深圳市达士科技有限公司

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第二篇：高速公路监控解决方案

高速公路监控解决方案

一、高速公路监控系统的分类 高速公路监控系统结构一般可分为三级，从下往上包括： 一）、收费站管理所：高速公路路段包括若干个收费站，把收费亭以及相关道路摄像机上传至收费站管理所监 控； 二）、高速公路路段监控分中心：负责高速公路该路段的收费及道路监控，把各收费站管理所选择部分图像上 传至监控分中心； 三）、省监控中心、省高速公路管理局需要对省内所有的高速公路进行统一管理，各高速公路监控分中心将视 频信号选择上传到省监控中心，由省监控中心统一监控。从功能来分，高速公路监控系统一般分为收费监控系统和公路交通状况监控系统两部分。收费监控主要是根据 收费车道通过的车辆类型对收费员的收费过程中进行有效的监督和记录。公路交通状况监控主要是监视互通立 交、隧道等重点路段，及时掌握交通状况；另外监视高速公路主干线违章车辆，并记录图像依据留待交管部门 处理。监控系统以科技减低交通管理部门工作强度，保证高速公路的安全通畅。

二、高速公路监控系统的具体实施方案 本方案从视频传输和视频监控两部分来阐述目前高速公路的监控系统。在光纤资源充足的情况下，首选使 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、成本较低等优点。对于光纤资源紧张的部 分，可以考虑高速公路一般已经建立 SDH 网络，把图像信号压缩后通过网络平台传输。前端摄像机与收费站管理所，以及收费站管理所至高速公路监控分中心采用光端机传输图像方式。原因是沿路 的光纤资源充足，并且对干道交通状况视频要求图像质量高和实时性好，尤其是违章车辆的图像抓拍更是如此，如果压缩图像通过网络传输很难达到要求。收费亭摄像机与收费站管理所距离比较近，可以使用同轴电缆或者 infinova 的多模光端机 N3630、N3644、N3658 等传输。N3630 一路视频＋ 一路反向数据，用于对广场快球图像 传输与控制；N3644 与 N3658 可以用于对车道和收费亭视频、声音同步监控。对远距离的立交、高速干道图像使 用 N3830 单模光端机，最大传输距离达 120Km。如图 1 所示。

各收费站管理所图像上传至高速公路监控分中心可以使用‘点对点’的 N3844/N3848 光端机或者 N3749 数 字节点光端机，把收费站管理所的矩阵输出选择几路图像上传至高速公路监控分中心。通过监控分中心矩阵联 网控制能监控高速公路各收费站及沿路的所有图像。省监控中心一般设在城市里，并且与各高速公路距离都比较远，图像以及所有的数据传输只能利用有限的光纤。考虑传输视频数量比较

多，可以充分利用高速公路本身 SDH 网络的优势，把图像压缩通过网络传输成为不错的 选择。如图 2 所示。

视频监视系统实现省监控中心与下级的各高速公路监控分中心、收费站管理所多级联网控制。联网控制方 式分硬件联网和软件联网方式，软件联网是通过各管理监控中心计算机联网，由计算机软件操作管理矩阵主机 来达到联网控制要求，这种方式比较容易兼容各厂家的矩阵，不过受软件和计算机的影响，稳定性比较差，控 制不灵活，并且成本比硬件联网高。如图 3 所示。

目前主流联网方式使用级联矩阵主机，各管理所与监控中心的矩阵主机直接互联互控。如今大部分 CCTV 厂 家都推出了级联矩阵主机系统，根据不同的联网方式可分两个系列： 一是串口接口级联方式(包括 RS232、RS485），二是以太网接口联网方式。前者的联网方式系统能满足比较小的二级联网系统，扩容不方便。当联网矩阵系统 比较多时，使用串口（RS232/RS485）联网就显得有些力不从心了。首先串口联网布线繁琐，必须把联网的矩阵 主机都独立布设通信线；其次由于使用串口联网，通信口波特率比较低，当系统需要控制图像多，响应报警信 号也多时，串口联网方式就不能满足要求，或者根本就不能上传报警信号。以太网联网方式矩阵主机可以利用 已存在的网络资源，同时未来系统扩容也非常方便，只要提供以太网接入口就能实现联网控制。收费站管理所图像数量比较少，使用 Infinova 的中小型联网矩阵系统 AD2015 系列，AD2015 矩阵系统内置 10M/100M 以太网联网接口，提供最大 80 路视频输入，16 路视频输出。高速公路监控分中心与省监控中心使用

AD2040 矩阵系统，AD2040 矩阵主机独立外置 CPU 设计，单系统容量最大可扩容到 1024 路输入，128 路输出。支 持 255 个联网节点，联网容量支持 8096 路输出，1024 路输出。支持双 CPU 热切换，创新的内置以太网接口联网，完全实现报警信号与控制信号多级矩阵联网。每一台矩阵通过 IP 地址区分，在高速公路监控分中心和省监控中 心的操作键盘上选择对应的 SITE 号码，就能调用和控制下属的所有图像。以太网联网通信方式是当今最流行和 最普及的通信方式，通过以太网联网矩阵主机来实现全省高速公路监控联网，能充分利用已有的资源，降低联 网成本，系统稳定性也比软件联网有很大提高。以太网的普及也为该系统将来的扩容提供了基础，新增的高速 公路监控系统通过 SDH 网与省监控中心联网。如图 4 所示。

第三篇：高速公路收费站音频监控解决方案

高速公路收费站音频监控解决方案随着全球人口的高速增长与流动，高速公路成为越来越多人的出行方式。高速公路监控系统作为保障高速公路实现安全、高效、节能的重要手段，主要负责数据、视频、路口等信息的采集、处理和存储，为监管部门提供了大量数据。

为了提高高速公路的运营管理，提高收费员的服务水平，加强对收费现场的实时监控，以及应对越来越多的告诉公路收费过程发生的突发事件。在原有的视频监控系统无法满足现有的需求的情况下，越来越多的高速公路开始引入音频监控系统。音频监控系统的解决方案很多，但是如何利用现有成熟设备，更好的把新增加的音频监控系统融入到原有监控系统中间，达到花钱还少，效果好、工期短、维护简单的效果，值得深入研究和探索。收费站监控系统

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第四篇：高速公路收费站无线监控解决方案

高速公路收费站无线监控解决方案

一、系统需求概述

高速公路收费点作为一个作业分散，远程岗位众多的行业，具有作业点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍。因而在远程无人职守作业点、传输监控点内部推行远程视频监控系统，将会在很大程度上解决上述问题。正是基于公路收费这种特殊要求，特提出这一种基于无线网络远程视频监控方案。

二、系统组成

(1)监控摄像子系统

(2)无线宽带网络传输子系统

(3)音视频编解码子系统

(4)监控中心子系统

三、系统功能

通过无线宽带监控应用系统的实施，你可以轻松的实现如下功能：

(1)无线宽带监控网将覆盖所有需要覆盖的区域；

(2)无线宽带网与有线局域网的无缝连接；

(3)实时的监控音视频信号；

(4)监控报警；

(5)监控网络高扩展能力。

四、系统设计、无线监控系统简介

通过在监控区域与监控中心，按照实际情况选择若干点装设无线网桥、功放、高增 益定向天线、监控摄像头，对监控区域进行无线监控 , 采用无线监控应用系统可以解决布线困难，彻底解决有线监控系统的不易扩展性问题。、系统结构：

云台和镜头控制： 后端 PC 通过相应的软件以数字信号的方式发送云台和三可变变焦镜 头的控制命令，经由交换机传到视频服务器，再由视频服务器传到解码器，解码器把数字信号转换成模拟信号传到云台和变焦镜头，云台转动，镜头伸缩和旋转动作。

图像传输和处理：前端摄像机把所拍摄到的移动变化图像传到视频服务器，视频服务器 再通过无线网桥链路以 TCP/IP 数据包的形式传到监控中心的以太网交换机相联的 PC 机内再由相关软件处理、录像等操作。、无线监控传输方式

(1)点对点传输

点对点传输距离比较远，内置16DBI天线的设备可最远可以达到5-10多公里，由于 2.4GHz 和 5.8GHz 的穿透能力和 绕射能力比较弱，不能够达到低频的传输效果，所以在建设无线组网时一定要在“可视”的环境下架设 才能使其发挥其优越性。

(2)中继模式

如果在目标两点间有阻碍的话，我们一般通过中继的方式来解决所需两点的链接问题，同时我们需要说明的是，除了选用背靠背中继技术外，我们也可选用单点中继技术来解决所需两点的 链接问题，他们的区别是，背靠背中继在前后段能提供统一的带宽，而单点中继的后半段只能提供前半 段一半的带宽。

(3)点对多点模式

采用点对多点系统，适合监控点数比较多，保证每个点的带宽稳定，每个扇区覆盖60度可以带多个远端点，每条链路都保证恒定的带宽，避免了无线链路之间的干扰问题！

中国高速公路发展迅速，已经形成了纵横交错的高速公路网，极大地促进了经济的发展。目前中国高速公路通车总里程已达三万多公里，位居世界第二，有16个省的高速公路超过1000公里。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。随着现代化高速公路的建设，新一代无线网络监控系统，已日益成为高速公路监控管理的主要手段。收费站无线监控系统

高速公路收费监控系统主要是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、特殊事件进行监控、记录。

收费站无线监控系统，设计包括收费站系统、监控分中心系统、交通管理中心系统。

1.收费站系统：

在收费站内各收费车道、收费亭、收费广场等需要监控的重点部位，设计安装模拟摄像机、视频服务器，建立无线局域网络，实现从收费亭、收费车道、收费广场到收费站中心的视频信号传输，完成对本地各监控点视频、音频信号的监视、监听、管理和控制。2.监控分中心系统：

高速公路管理通常在一个路段设置一个监控分中心，对该路段各收费站进行监控管理。系统设计在监控分中心建立分中心无线基站，采用点对点，或者点对多点的无线桥接方式，将各收费站图像上传至路段监控分中心，监控分中心对各收费站进行统一监控和管理。3.交通管理中心系统：

各地区的高速公路管理局需要对所辖区内的高速公路进行统一监控、管理和调度。各监控分中心根据管理中心的要求，将管理中心我需的监控点图像实时传输到交管中心，由交管中心统一监控和管理。

交管中心、监控分中心、收费站都可以对前端监控点进行控制，采用分级控制体系，一般交管中心的优先级最高，可以实现高速公路管理局对各地所有收费站点的监控，完成本地监控和异地监督管理的双重功能。实例分析

某高速公路共有8个收费站，每个收费站设有4个车道。每车道有一个收费亭，共32个收费亭。

为提高高速公路的监控管理力度，需要对过往的车辆进行实时监控，在车辆在进出收费站时，对其前、后部进行摄像并保存影像资料，同时将监控图像传输至监控中心，实现远程监控目标。

系统设计在每个收费站的每个收费口架设一台摄像机，监测范围为高速公路入口的车辆通道。每台摄影机旁配备一台视频服务器和一台兼容802.11g标准的电信级无线网桥。视频服务器负责把摄像机采集的视频信号数字化后压缩编码成TCP/IP数据包，无线网桥负责将监控图像的TCP/IP数据包传输至收费站的中心无线基站。

监控点设备连接方式：

每个收费站的中心无线基站，由一台兼容802.11a标准的电信级无线网桥、一台兼容802.11g标准的电信级无线网桥，以及高增益天馈系统构成。采用点对多点的无线连接方式，将收费站本地的4路监控点图像汇集到收费站中心无线基站，同时通过收费站中心基站与监控中心间的无线主干链路，将监控图像远距离传输至监控中心。

监控中心的无线基站，兼容802.11a标准的电信级54M无线网桥和高增益天馈系统，采用一点对四点的无线桥接方式，保障了8个收费站32路监控图像的高质量稳定传输。监控中心可远程控制监控点摄像机和云台运转，实时选择监控各收费站各车道进出车辆的状况。

道路无线监控系统

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，及时进行疏导，保证高速公路的安全通畅。

某高速公路经营公司设计建立了道路无线监控系统，对其经营的高速公路各重点路口、事故多发路段及病害路段等，进行远程实时监控，以保障车辆行驶的流畅和安全异常情况的紧急处置。

系统主要选用了艾克赛尔（Axelwave）电信级无线网桥，配合高增益定向天线和全向天线，以点对多点无线桥接技术，将高速公路各路段所有固定监测点、移动监测点采集的监测数据和现场图像信息，实时传送到道路监控中心。

无线视频监控是传统闭路监控与无线网络技术的完美结合。它的具体内容包括：系统的视频服务器将视频、音频、数据压缩、打包，然后在无线网络上传输，接收端利用PC 机上浏览器或解压缩软件进行接收，也可以利用硬件解压，在监视器上接收。通过无线网络传输方式将被监控点的图像信息准确、清晰、快速地传送到监控中心。监控中心通过监控软件，实时掌握各个被监控点的情况，并对发生的情况做出反应和处理。通过INTERNET网络可同时实现远程网络视频监控。

一、无线监控系统介绍

1、前端部分

前端监控点由网络视频接入单元、云台控制器、解码器、摄像机和云台、报警设备等组成

2、无线传输系统部分

无线传输部分分有很多种无线链路方式组网，这里重点提到的是WLAN技术，以WLAN方式进行无线传输。

包括有无线网桥桥接模式、无线AP覆盖模式、和无线组网混合模式

1、无线网桥模式

点对点模式

点对多点

2、无线AP覆盖模式

3、混合模式

3、中心控制系统部分

后端管理中心部分有矩阵、画面分割器、切换器、录像机、解码器、监视器、多媒体DVR、多媒体监控系统控制软件、普通电脑等后端设备组成。

无线监控系统控制中心部分

当然，随着技术不断的更新和新技术的产生，于是衍生了很多不同的无线监控技术。

高速公路无线应用要求设备比较严格必须要具备如下特征：

大多是多跳串行结构，所以要求系统的多跳损耗要非常小，一本每跳损耗低于5%,bitwave产品独特的一体化芯片设计，大大提供传输效率，每跳损耗低于2%，BWB220双模组设计效率更高，每跳损耗低于1%。

设备工作稳定，对环境适应力强，Bitwave产品全部为军品级设计，满足-40度到70度的任何恶劣环境的要求，可以达到3年以上的无故障工作时间。

设备要低功耗，因为在公路沿线，大多采用太阳能供电，故要求设备功耗低，bitwave产品功耗基本为业界最低功耗，每个设备都低于5W，可以在低电压下稳定工作，这样可以大大降低供电设备的投资。

由于无线监控点沿途覆盖，比较分散非常不利于现场维护，故需要实现自动化智能化的系统管理，bitwave独有的无线系统管理软件KingManager可以对系统故障进行预警，帮助实现自动化管理。

具有良好的不可视数据传输特性，Bitwave BWB510无线非可视传输产品采用跳频技术，可以有效的躲避干扰，极高的接收灵敏度（-107dbm）可以实现非常远的不可视数据传输。

借助Bitwave高速公路无线视频监控系统，可以帮助交通管理安全部门及时有效地获知公路沿线每一个地点的实时视频信息，避免交通隐患，保证公路交通的顺畅，同时高效快速地处理交通事故。在此基础上，借助无线网络先进的网管系统、通信系统等功能，可以增强高速公路管理部门系统智能化、信息化水平，提升主管部门的管理效率及竞争力。

第五篇：关于高速公路的道路监控系统的研究

关于高速公路的道路监控系统的研究

【摘 要】本文主要通过对高速公路道路监控系统的构成、功能、所运用主要技术的介绍，研究出了实现视频和语音远程传输的各种方法，分析了交通事件检测系统的工作原理和关键技术，提供了高速公路视频监控系统供配电方法等内容。

【关键词】高速公路道路监控；交通事件检测系统

21世纪是一个信息的时代，在这个以信息技术为时代发展主流的年代中，信息的及时、直观传播已成为人们的迫切需求。及时获取高速公路交通流量、路况等信息，对交通异常事件进行诊断和告警，记录违章车辆，以便快速、准确地实现交通指挥调度，达到充分利用有限高速公路道路资源，提高处理突发事故的能力，为出行提供更为便捷舒适的交通服务，已成为高速公路运营管理单位的迫切需要。高速公路道路监控系统正是在这一背景下提出的,也是高速公路信息化及智能交通系统重要组成部分。

1.高速公路道路监控系统构成与功能

监控系统不仅应实现监视功能，更应实现控制功能，但受受条件限制，以往高速公路监控往往专注于监视功能的实现，而对控制功能考虑不足，这就造成了监控系统建成后成为一种摆设的成分居多，未能有效发挥系统应有的功能。

高速公路道路监控系统主要由监控分中心计算机网络子系统、图形显示子系统、闭路电视子系统、信息采集子系统、交通事件检测系统，信息发布与交通诱导控制子系统等构成，以实现以下功能：

（1）全程24小时监视道路状况、交通流及气象等相关情况。

（2）集中监视分级远控功能。

（3）图像记录、存储、检索、回放、显示功能。

（4）通过交通事件视频检测系统，自动生成处理方案。

（5）交通诱导、控制功能。

2.道路监控系统关键技术

2.1控制策略

高速公路道路监控系统监控系统主要包括闭路电视子系统、信息采集子系统、交通事件检测系统、信息发布与控制子系统等，其功能的实现必须是各子系统协调有序工作，同时该系统功能的有效发挥，还涉及到与路政、养护、交警等部门的联动问题。

监控系统管理者首先借助闭路电视摄像机、车辆检测器、紧急电话等外场设备的信息采集，通过中心计算机系统的处理及判定，再在道路服务情况发布给外场门架式或立柱式可变情报板以进行信息发布及交通告警；如系统出现交通事件告警，则利用闭路电视摄像机和日常巡逻车辆对发生的情况进一步确认及全程跟踪处理，进行信息发布及交通控制，同时出动人员进行现场调度或救援，加快交通事件处理效率，防范交通事件影响进一步扩大。

2.2道路监控系统外场设备布设

高速公路道路监控闭路电视监控系统外场设备的布设，直接影响到系统总体功能的实现及投资额度。其布设准则，主要受外场设备—道路摄像机功能状况及道路线形影响。性能优良的摄像机一般最远摄像可

远达1㎞，但此时摄像质量已不能为人眼所辨识，在距离800m左右的范围内时，其摄像清晰可辨。因此，考虑到系统投资经济性，高速公路道路监控闭路电视监控系统外场设备布设可以选择2㎞一个，特殊线形及重点路段可适当加密的布设原则。

2.3信息发布及交通诱导控制

通过技术手段提高路段通行能力，为出行提供更为便捷舒适的交通服务，不仅是高速公路道路监控系统出发点，也是其最终归属。因此，信息发布及交通诱导控制系统是高速公路道路监控系统的重要组成部分，否则，其将只能仅仅实现监视功能，而严重制约系统整体功能的实现。信息发布及交通诱导控制系统主要通过收费站区及路段可变情报板等外场设施，使路段使用者获知相关交通信息以进行相关行驶决策，进而实现交通诱导控制。

2.4通信传输系统方案及其技术参数的确定

目前，高速公路主要采用光纤传输模式。但是由于受地域，投资成本，图像质量要求，传输距离等制约因素的影响，远程视频传输应用的技术主要有如下几种：

（1）采用模拟光端机将前端摄像机摄取的图像采用点到点模式直接传输到指定地点。

（2）利用高速公路的SDH通信平台提供的E1电路,加上MPEG2编解码器实现这种方法通常用来实现分中心和中心之间的视频传输,DVS-3020视频编码器能实现该功能。

（3）直接使用带千兆光口的L2/L3交换机组成一个千兆环网，以

传输IP MPEG2视频流。

（4）利用弹性分组环技术(RPR Resilient Packet Ring)，组建RPR环网，以实现快速的二层交换、多等级可靠的QoS服务及环自愈保护。

（5）利用模拟/数字微波进行视频图像传输。

（6）利用GPRS/CDMA等技术进行视频图像传输。采用卫星线路进行远程交通监控中视频传输方便快捷，机动灵活，很适合一些特殊场所的监控，但长期使用费用较高，存在一定局限性。

（7）DDN是利用数字通道提供半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络。

由于高速公路道路监控系统一般是在高速公路运营管理中实施的机电项目，高速公路通信系统已基本完善，因此，高速公路道路监控系统视频传输方案必须充分考虑现有通信设施，以节约投资。正因如此，高速公路道路监控系统视频传输方式通常选择前几种，而路段管理中心至上级行政主管单位则一般选用DDN等方式，以最大限度的节约各项投资。

2.5供电方式

“供电难、电费高”一直是公路建设和运营中的老大难问题，尤其是在高速公路沿线全程供电投资巨大。目前，高速公路远程供电主要有三种方式：

（1）太阳能电池板方式，利用太阳能进行光电转换，储存电能，供设备使用；由于成本高，受天气影响大，以及易遭受破坏等因素影响，目前只适合小功率外场设备，如信号灯，小型情报板等。

（2）分散供电（又称就近取电），从高速公路沿线附近城乡等取农业或民用电。这种供电方式可以减少集中供电在输、配电上的麻烦和投资。但由于受国家农业用电政策，经常造成停电、供电故障及电压过低，供电质量难以保障。

（3）集中供电，指沿线系统与生活用电都是由相对独立的供配电系统提供。集中供电方式首先避免了与地方在用电问题上的矛盾，减少停电和供配电故障的次数，且容易控制用电质量，保证了监控设备的用电要求。但是集中供配电系统相对比较复杂，尤其是沿线的远距离输配电，不仅要增加供配电系统的投资，而且沿线电力线的分布电场形成对监控、通讯等外场设备的电磁干扰，对系统的正常运行产生干扰。

高速公路道路监控系统供电方式的，应主要考虑供配电的技术可行性和经济可行性，即如果分散供电能够保证供电质量，满足高速公路的用电需求，就不必搞长距离的集中供电。可以考虑相对集中的就近取电，按一个管理站辖区或一个行政管理辖区内的集中供电。

3.结语

有数据表明通过对道路监控系统的实施，极大地提高了路段智能化管理水平，更好地服务于经济发展和公众的生活，它能使道路能行能力提高2～3倍，停车次数减少30％，行车时间减少13％～45％，交通事故成倍降低。高速公路视频监控系统涉及了视频压缩/视频传输/网

络技术/多媒体分析/人工智能/供配电/防雷接地等许多目前比较流行和前沿的技术，特别是随着高速公路网络化、智能化建设，将越来越彰显其重要性，因此非常值得继续深化研究和总结。