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高速路无线监控
发表日期:2015-02-02 13:19:02

高速公路无线数字微波传输监控系统  

技术方案

一、工程概况 

    高速公路属于高等级公路。国交通部《公路工程技术标准》规定,高速公路指能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路。国际道路联合会在历年的统计年报中,把直达干线也列入高速公路范畴。公路运输具有门到门直达运输的灵活性,尤其适宜于客运和鲜货、集装箱的零担运输。这种功能,高速公路更为突出。据统计,19701972年有19个发达国家的公路与铁路客、货运输周转量年平均值之比分别为9.212.91可以说高速公路的建设情况可以反映一个国家和地区的交通发达程度、乃至经济发展的整体水平。

在科技飞速发展的今天,借助高科技安防通信手段来更早发现安全隐患,尽量避免和更有效率的制止各种事故的发生,成为保护人车安全,保证高速公路畅通无阻的有力措施计算机网络通讯技术图像压缩处理技术以及无线传输技术的快速发展,使得安全技术防范行业能够采用最新的通讯和图像/语音处理技术,通过建设灵活的无限网络来传输数字图像和控制图像,为实现本地和远程图像监控及联网报警系统提供了高效可行而且价格低廉的解决方案。

使用无限监控可以为监控人员提供实时的直观的路面信息,还可以通过显示屏、监视器等显示设备了解重点路段的实时状况,如果发生交通事故、车道阻塞或其他意外事件,可根据所在路段的摄像机采集到的图像信息进实时的直接观察和确认,为快速做出相应的决策并采取措施奠定技术基础,保证道路的畅通无阻。对于摄像机采集的信息,还可以进行记录存档,为以后分析取证提供直观可靠的依据。

用户实际需求及分析

    根据实际情况和使用要求,设备主要应用高速公路监控,要求图像实时传回监控中心, 可结合中心软件实现监控、分析等管理的需求,由于现场实际环境需要进行数字无线的方法进行监控,同时要做到保密、抗干扰性比较强。 

3、设计原则

先进性:所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果,具有一定的前瞻性,特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统。

保密性和安全性:必须符合国家的安全标准和要求,以保护内部信息特别是密级信息不被非法访问。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性,建立身份认证、权限认证,彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问。 

智能化:系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征,比如自主编程、记忆功能、主动检测等;前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。

网络化:在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会,设计完成的监控系统中所采用的产品和系统,必须与计算机网络技术相结合,实现各个子系统的信息共享,才能适应时代的前进、技术的进步,满足更广范围巡查的要求。

实用性:我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验,能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌,决不搞盲目投资、浪费资金。

兼容性:本系统能与其它信息系统接轨和共享数据本系统能够妥善处理好与其它信息系统的连接,做到与相关已建立好的信息系统的兼容。

成功应用:系统设计采用的产品和系统,必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品,特别是在国内应该有成功的应用案例。

合理配置:系统设计时,应对需要实现的功能进行合理的配置,并且这种配置应该是可以被改变的,甚至在工程完成后,功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。

良好操作:系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性,应使一般水平的管理人员,在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领,达到能完成监控任务的操作水平。

可靠性:设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面:

系统运行可靠-系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题,对所有的设备进行认真的可靠性认证。

    保存和恢复设置方便-在实际运行中,即使系统的故障率非常低,也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。

开放性:即使是最先进的系统,也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中,我们选用产品和系统时,应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题,设计应全面、周到,注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要,主要体现在以下方面:

智能化升级-系统的软件是最有可能升级的,选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应该相对简单,由系统管理员即可完成,不需要繁复的操作和专门的技术。

模块化结构-为方便硬件的维护和升级,设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化结构。这样便于系统的维护和升级。

经济性-为了确保投资合理性,要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比最优的系统和产品,从而使系统投资物有所值,不造成盲目投资

四、系统具体设计和建设目标

    出于长远规划的考虑,依据国家相关行业规定和规范的要求,结合实际需要,设计、建设的项目内容为以下几点: 

前端设备的布设; 

传输系统; 

主控系统; 

下面详细分述这三部分:

1、前端设备的布设

前端设备的布设系统设计为高速公路施工点现场实时监控系统,主要由摄像机、视频服务器等设备组成,由于点位较多,不可直接传送,需要经过多次传送,我们在这里设计采用高性能数字微波传输设备来保证系统的通畅性和稳定性。

传输系统

由于高速公路具有路段多、里程长、车辆多等特点,很难用运用传统的有线视频监控。即便付出较大的费用与施工代价,建立起来,都很容易在高速公路的施工中或车辆的运行中遭到破坏。随着无线传输技术的快速发展,无线监控以其自身的灵活性高,扩展性强,维护简单等优点,正被广泛应用于高数公路等监控现场环境复杂的场地,对监控现场的远程监管起到了至关重要的作用。

无线传输分为:模拟微波传输和数字微波传输。

模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上,通过天线发射出去,监控中心通过天线接收微波信号,然后再通过微波接收机解调出原来的视频信号。如果需要控制云台镜头,就在监控中心加相应的指令控制发射机,监控前端配置相应的指令接收机,这种监控方式图像清晰,没有延时,没有压缩损耗,造价便宜,施工安装调试简单,适合一般监控点不是很多,需要中继也不多的情况下使用。其弱点是:抗干扰能力较差,易受天气、周围环境的影响,传输距离有限。目前,已逐步被数字微波、COFDM3GCDMA等取代。

数字微波传输就是先把视频编码压缩,然后通过数字微波信道调制,再通过天线发射出去,接收端则相反,天线接收信号,微波解扩,视频解压缩,最后还原模拟的视频信号,也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件,用电脑软解压视频,而且电脑还支持录像,回放,管理,云镜控制,报警控制等功能;现在随着数字存储方式的普及,接收下的来的信号可以直接通过NVR存储显示或者直接进存储服务器,配合磁盘阵列存储;这种监控方式图像有720*576或更高的的分辨率选择。数字视频监控既可以看到实时的监控画面也有一些模拟微波不可比的优点,如适合监控点比较多,环境比较复杂,需要中继也多的情况下使用,监控点比较集中它可集中传输多路视频,抗干扰能力比模拟的要好。也可以根据实际情况已有的装备设置增添无线数字传输,以减低成本。

高速公路车多路长,环境复杂,布线空难;全天候不间断使用,需要使用能24小时持续传输且耐用的传输方式;阻碍物多,中继需求大,根据高速公路的实际情况和要求,更加适合选用无线数字微波传输进行无线监控,达到实时监控,保障道路畅通无阻、人车安全的目的。

无线数字微波传输方案特点:

室外安装防水 防雷安装及配置

由于本设备不同配置型号相应防水防尘等级不一样,在实际安装及使用中应注意防水配套处理,主要是天线接口及物理连接以太网口连接处,推荐用3M 防水胶泥及胶带进行缠绕密封处理;设备防雷应该天线接口处加装相应的频率避雷模块进行防雷保护。

高安全性 

适用TCP/IPIPX/SPXNetBEUIBOOTPDHCPTelnetFTP传输协议支持SNMP网络管理,支持IEEE802.11a/b/G,符合Wi-Fi国际标准,提供64位和128WEP加密,有效阻止未经授权的用户对网络的威胁。

低成本 

使用无线网络可以避免安装线缆的费用,特别是长距离高速公路,布线周期长,布线施工难度大并且需要消耗大量人力物力,采用无线桥接的方式,架设一对网桥只需要很少的时间,快捷方便。可根据不同时期的网络需求改变设备 架设位置,保护用户投资。

d安装管理方便灵活 

设备适用市电供应,再无市电的情况下可根据当地情况适用风光互补发电机或太阳能发电机,安装方便。 支持 Web远程管理方式,为以后的设备维护带来方便。 

网络业务扩展 

随着无限传输周边产品的开发力度增加。越来越多的周边产品进入我们的生活,例如 WIFI 3G话机、 PDA、手机等产品,提高了人们的工作效率,减少了网络的地域限制。 

3主控系统 

由于高速公路的道路运输性质决定其往往是穿市跨省的,在这种情况下,得建立起总的中心监控室和分控中心,让县级、市级、省级的工作人员都能监控到高速公路的实时情况。

中心监控室具有的功能: 

主控室是整个系统的信号控制及信息交换中心,具有最全面的系统功能

可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息,进行实时监测。 

可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置,以达到最佳效果。 

可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录 像。 

重要录像资料可以备份和播放。 

可对录像资料进行多种智能检索和回放。 

可任意控制前端云台和摄像机镜头,选取最佳角度和距离监测现 场情况。 

具备强大的联网传输功能,可将各路监控信号远传广域网,实现 网络监控。 

通过在数字智能型控制主机上的设置,可将监控信号上传到 internee 网,实现远程监控。

 

3.2其他网络分控端具有的功能: 

其他网络分控端设备主要指高速公路所在安装的分控计算机。作为网络分控端必需具备三个条件才能够实现分控管理的功能。包括:分控端的分控计算机必须与中心数字主控设备联网;在分控计算机上安装专用分控软件并运行;享有最高管理员的授权和密码。 

具体功能有: 

通过网络可以随时观看所有监控点的视频图像。 

通过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头,摆脱地域限制。 

可登陆到监控主机,任意查看以前录像资料。 

可对前端摄像机的色彩、对比度、饱和度等进行调整。

根据施工单位所要求的其他功能也可安装。 

五、器材设备的选用

系统功能

在高速公路主要路口架设全天候摄像机各一台,通过先进的无线微波方式RO系列将图像传回控制中心,中心能看到清晰高质量的各监控点画面。从监控点到控制中心可传输2-45公里(根据实际情况选择传输范围不同的设备),如需距离更远或有严重遮挡的情况下可使用中继设备可满足传输要求。

    监控功能:

在授权的情况下,可以在任意监视器上调看任意摄像机监控图像,并可以完成相应的PTZ控制功能;

录像功能:

随时都可以对所监控的画面进行录像,录像文件保存15天,以备出现事件后,便于事件分析;当硬盘空间小于设定的容量时,后续的录像可自动覆盖最早的录像资料。

扩展功能:

如某区域监控图像送入某系统专网,该专网相关负责人可在任何终端访问监控系统了解水库的现实状况。领导既可以远程监控所属区域,也可以远程下调(检索)录像。本着系统既先进、实用、成熟、可靠,又具有开放性、可扩展性好,达到兼顾投资合理、效益最佳的目的。

智能化检索回放功能:

视频服务器录像提供了智能化快速检索回放录像资料的功能。回放录像资料时,可按时间、地点、摄像机、报警事件等要素进行检索,大大降低了检索时间和复杂程度,使工作人员能迅速地查找到需要的录像资料,回放速度可调。由于采用了高清晰的视频数字压缩技术和每路最大帧速为25/秒的录像技术,保证了画面回放清晰流畅,杜绝了图像马赛克、边缘锯齿等现象。

安全性:

可靠的网络远程管理控制功能,系统可依照分级权限设置,将图像方便传送到相关部门和个人,便于相关部门共享监控数据信息。

系统管理功能:

视频服务器提供强大的软件管理功能,包括:

高度的系统可扩展性;

界面采取模块化设计,使用户界面可实现自由的定制扩展,包括界面风格、菜单;

     图形化配置,使配置变得简单、直观,实现“解决方案=配置”;

强大的管理功能,使用户轻松管理系统中所有的摄像机、监控设备;

自由的电子地图配置方案,实现多级分层电子地图;    

高度的系统兼容性,可实现多种产品在本软件下运行及管理;    

分布式结构提供无限硬件存储容量;    

连续的、计划性的、或以突发事件为基础的录像和事件存储能力;    

强大的视频搜索引擎,可以按时间、日期、图像变化率、报警和用户定义的搜索查看。

 

 

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