>> 您的位置:首页 > 解决方案 > 交通 > 正文
闭路电视监控系统在高速公路中的应用
2014/7/2 10:39:00      来源:《中国安防》    作者:崔美玉
    高速公路与一般公路相比,具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点,如不采用先进的管理措施,在交通量大、气候恶劣的情况下,极易发生交通事故和交通阻塞。

  高速公路与一般公路相比,具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点,如不采用先进的管理措施,在交通量大、气候恶劣的情况下,极易发生交通事故和交通阻塞。
  高速公路监控系统是通过沿线的外场设施及时、准确、完整地收集并预告前方道路的各类信息,如交通量、事故、路况等,道路使用者可通过监控中心的设备直观地了解交通运行状况,在发生交通异常时,能及时确定事故区域,并实时发布相应的诱导和救援信息。
  由于种种气候问题如大雾、暴雪、暴雨等低能见度的恶劣天气极易导致高速公路发生严重堵车、高速关闭,甚至连环相撞等交通事故,为提高高速公路的管理和服务水平,目前各高速公路都在实施全程监控,全程监控也日益成为日常运营管理的重要手段。本文以和普威视在某高速公路的解决方案为例,来说明全程闭路电视监控系统在高速公路中的应用。

  一、项目方案设计
  (一)设计原则和特点
  根据用户的需求,该项目的闭路电视监控方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则,综合考虑施工、维护及操作因素,并为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充余地。系统优势如下:
  1、先进性与适用性:该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的,其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则,操作简便易学。
  2、经济性与实用性:充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求。
  3、可靠性与安全性:系统的设计应具有较高的可靠性,在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套系统管理策略,可以保证系统的运行安全。
  4、开放性:以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,消防、防盗、聚光系统可以实现联动,还具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。
  5、可扩充性:考虑到今后技术的发展和使用有更新、扩充和升级的可能,该方案在设计中留有冗余,以满足今后该项目工程的实际要求扩展系统功能。
  6、追求最优化的系统设备配置:在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。
  7、保留足够的扩展容量:该项目设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
  8、提高监管力度与综合管理水平:该系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,从而提高监管力度与综合管理水平。
  (二)系统构成
  闭路电视监控系统(CCTV)分别由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。系统原理图如下:
                                 
    1、前端系统
  采用北京和普威视的HP-RC0436HW、HP-RC0620HW远距离激光摄像机或HP-TVC3510-0436
  双波段热成像摄像机,专门针对高速公路复杂光照环境下监控所设计的产品,可有效解决车灯强光干扰、双向多车道同时宽视角覆盖、昼夜全天候清晰成像等问题,满足对高速公路500米-1000米范围内24小时实时监控需求。
  内部工业级嵌入式控制电子系统,实现对摄像机的变倍、聚焦、视频切换、云台俯仰/旋转高稳定性控制,整体外壳采用超强铝合金达到了IP66防护等级,保证设备在野外恶劣环镜中长期运转。
                        
   2、传输设备
  传输设备完成视频信号的上行传送和控制数据的下行传输。根据现有通信技术的发展,闭路电视监控系统选择光纤传输作为主要传输手段,实现视频信号、数据和控制信号的共网传输。光纤通信方式高效安全,可以为整个视频监控系统提供稳定的传输通路。传输设备使用交通通信系统的光纤传输线路,为每个前端监控点提供快速以太网接口,有效传输带宽不小于20Mbps,前端设备及监控中心设备分别接入交通通信系统即可完成视频的传输和控制信号的传输。
  3、监控中心
  监控中心设备作为整个视频监控系统的核心部分集中处理各路视频信号并下发控制指令。监控中心系统布置在交通指挥中心,由视频管理服务器、WEB服务器、存储管理服务器、流媒体服务器、网络存储服务器、高清视频解码器、综合监控客户端软件组成,显示设备为拼接组合大屏幕,由显示系统提供。
  监控中心系统可以完成对传输设备送来的各路视频信号的实时切换显示、数字视频存储、网上发布,同时根据交通指挥和调度的需要完成对远端设备的遥控。
  4、视频存储方式
  采用磁盘阵列(NAS)设备对前端传输到监控中心的网络数字图像进行周期存储。

  二、系统功能和特点
  本着系统既要先进、实用、成熟、可靠,又要做到系统开放性、可扩展性好,兼顾投资合理、效益最佳的目的。闭路电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理,使这些设备得以安全、可靠、高效地运行,最大限度地发挥智能管理的作用,创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境,节约能源,并减少维护人员。
  (一)系统具有以下功能
  CCTV主要任务是对公路上重要部位的事态、车流等动态状况进行宏观监视、控制,以便对各种异常情况进行实时取证、复核,达到及时处理目的。
  1、实现各种遥控信号
  云台控制:上、下、左、右
  镜头控制:变焦、聚集、光圈
  录像控制:定点录像、时序录像
  防护罩控制:雨刷、除霜、风扇、加热
  2、对视频信号进行时序、定点切换、编程。
  3、察看和记录图像,应有字符区分并作时间(年、月、日)的显示。
  4、实现同步切换:电源同步或外同步。
  5、接收安全防范系统中各子系统信号,根据需要实现控制联动或系统集成。
  6、内外通信联系。
  7、安保监视电视系统与安全报警系统联动时,应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。
  8、电源控制,摄像机应由安保控制室引专线统一供电,并由安保控制室操作通、断。对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决,如果系统采用电源同步方式的,则必须与安保控制室为同相的可靠电源。
  (二)系统特点
  系统具有运行—检测—调节的闭环监控系统,自动检测、自动判断、人工确认、指令建议、交通诱导、电子地图、仿真辖区的交通设施及周边环境,多重时间告警与闭录电视监视的联动取证,大屏幕动态演示全线实时变化,简洁图形和菜单式人机界面,点选按钮方便调用系统各项功能,公路交通监控全过程的信息记录、储存、查询、输出,远程监控广域网结构,具备路网通道控制模型。
  1、实时图像播放
  能按照指定摄像设备进行视频的实时播放,支持视频在计算机上进行显示、图片抓拍和本地录像,支持视频在大屏幕和其他显示设备上进行显示,支持多用户对同一视频资源的同时播放。
  2、远程控制
  能通过手动或自动操作,对前端摄像机进行PTZ控制;能设定控制优先级,对不同级别的用户请求应有优先级管理。
  3、存储和备份
  能记录与图像信息相关的检索信息,如设备、时间、报警信息等;能存储视频信息并保持至少15天;对需要长期保存的信息可配置专用存储设备进行备份存储。
  4、历史图像的检索和回放
  能按照摄像机设备、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载;回放支持正常播放、快速播放、画面暂停、图片抓拍和跳转。
  5、系统的人机交互
  具有直观、友好、简洁的人机交互界面;具有视频画面分屏显示、信息提示等处理功能;能反映系统自身的运行情况,对正常、报警、故障等状态给出指示。
  6、用户与权限管理
  具有对登录的用户进行授权和认证的功能,定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用软件的权限;系统可提供对摄像机设备进行独占性控制的锁定及解锁功能。
  7、日志管理
  日志包括系统运行信息和操作信息,能记录系统内在线、离线、故障等状态;能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况;支持日志信息的查询和统计功能。
  8、开放的系统接口
  系统可提供与其它信息系统的互联接口。

  三、结束语
  近年来高速公路路网不断完善,高速公路的管理将由“线状”变为“面状”,高速公路传统视频监视点对点模拟传输方式虽然直观、图像质量清晰,随着路网完善,视频图像的不断增加,点对点模拟方式显然不能满足现阶段或将来对视频图像的管理和利用,难以发挥视频监控系统的综合管理作用。随着IP网络逐渐走向宽带化和相关设备价格的不断下降,区别于占用专门光纤传输点到点之间模拟视频图像的纯IP架构下的高速公路视频监控系统将极大的提高高速公路视频监控水平,以实现随机、开放、智能化的远程视频图像监视。

编辑:侯雨婷
注:本文版权归《中国安防》杂志社和《中国安防》杂志网所有,任何媒体或个人未经书面授权严禁部分或全文转载, 违者将严厉追究法律责任。更多详情请订阅《中国安防》杂志。