【安防知識網(wǎng)】隨著交通領(lǐng)域高速公路系統(tǒng)信息化建設(shè)的不斷完善和發(fā)展，交通管理正在逐步向智能化的方向發(fā)展。特別是近幾年高速公路專用通信和監(jiān)控技術(shù)的不斷更新，為高速公路信息化智能化的建設(shè)創(chuàng)造了充足和可靠的條件。其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為智能化交通管理最重要的信息平臺，在高速公路信息化系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。

　　在高速公路監(jiān)控領(lǐng)域中，過去一直是以模擬監(jiān)控方式居統(tǒng)治地位。近年來，隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和用戶要求的不斷提高，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)逐漸顯露出其優(yōu)越性，雖然目前數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)還未取代模擬系統(tǒng)，卻以不爭的事實在監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)著越來越重要的位置，與模擬系統(tǒng)共分天下。放眼當(dāng)前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，無疑數(shù)字系統(tǒng)將占據(jù)模擬系統(tǒng)以前的位置，并可能逐步取代傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)，我們相信高速公路模擬監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改造勢在必行。以下以湖北京珠高速為例，對高速公路模擬監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化改造進行拋磚引玉的介紹分析。

　　一、現(xiàn)存模擬監(jiān)控系統(tǒng)及其局限性

　　由于過去技術(shù)上的限制及其它原因，目前我國大部分已有的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)并不完善,停留在老的模擬監(jiān)控系統(tǒng)上。許多公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)還非常簡陋，部分路段在用的一些專用監(jiān)控設(shè)備在設(shè)計和技術(shù)上也已經(jīng)相對落后，在產(chǎn)品性能、功能和組網(wǎng)等方面不能很好地滿足實際的需求。這在很大程度上影響了整個高速公路交通管理的科學(xué)化現(xiàn)代化水平的提高，制約了高速公路交通的穩(wěn)定和安全經(jīng)濟運行。

　　以湖北京珠高速為例，京珠高速公路湖北段全長約400公里，有23個收費站，其中有150多路視頻信號分別監(jiān)控進出口車道，收費亭內(nèi)收銀，收費廣場。改造前，監(jiān)控系統(tǒng)為全模擬方式。各站點費亭、車道、廣場的模擬視頻圖像直接通過收費島邊亭視頻光端機傳到站內(nèi)監(jiān)控室，在監(jiān)控室對本地控制、查看，并用一臺單路長延時磁帶錄像機來進行多路視頻圖像手動分時切換錄像(每隔一小時，就由監(jiān)控員手動切換錄像源來錄另一路圖像);中心對各站點所有視頻進行查看和控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

   　1.目前各管理所的每個車道、出口亭內(nèi)及收費廣場都安裝了攝像機，但現(xiàn)有的設(shè)備只能在同一時刻對指定的某一路圖像進行錄像，而不能同時對每一路圖像進行錄像，因此當(dāng)發(fā)生一些糾紛，違紀(jì)違規(guī)行為或其他特殊情況時，很可能因為這一路圖像沒有及時錄像，而導(dǎo)致無據(jù)可查，給正常的營運帶來不便和麻煩。

　　2.現(xiàn)有的長延時錄像機采用模擬錄像，無法隨機查詢和播放，在查詢錄像和錄像效果上都難以滿足用戶要求。由于沒有聲音的記錄，在處理糾紛上帶來了很大困難和不便。

　　3.在錄像查詢上，只能到本地監(jiān)控室尋找相應(yīng)時段的錄像磁帶來播放查詢，無法遠程查詢，和隨時隨地的稽查管理。

　　4.無法進一步提供公網(wǎng)查詢?yōu)g覽的增值服務(wù)，不利于業(yè)務(wù)的進一步發(fā)展和服務(wù)的提升。

　　5.監(jiān)控員的操作非常不方便，每隔一段時間必須手動的去換錄像帶，等其它局限性問題。[nextpage]

　　二、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點

　　隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)和圖像壓縮技術(shù)的迅速發(fā)展，交通領(lǐng)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸在更新?lián)Q代，新型的交通領(lǐng)域監(jiān)控模式逐漸涌現(xiàn)出來。高速公路的迅猛發(fā)展，車行流量的急劇增大，服務(wù)意識的不斷提高，對整個系統(tǒng)的管理要求越來越高，模擬系統(tǒng)已力不從心，而數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)正好彌補了這個缺點。

　　1.信號傳輸都基于TCP/IP協(xié)議，從局域網(wǎng)的任意一個端口或任意一臺計算機均能通過授權(quán)查看和控制任意一個攝頭，這意味著在局域網(wǎng)內(nèi)部或在無線局域網(wǎng)中支持以筆記本電腦的方式進行移動監(jiān)視。

　　2.可以升級接入廣域網(wǎng)，提供增值服務(wù)，客戶可以隨時隨地查看路況信息，根據(jù)權(quán)限訪問，配合各系統(tǒng)提供遠程錄像查詢，如公安部門。

　　3.每一個圖像畫面質(zhì)量可隨意調(diào)整，超高清晰，絕無馬賽克，實時顯示，實時錄像，多路圖像遠程同時瀏覽。

　　4.管理者直接坐在辦公室即可進行遠程稽查管理。

　　5.支持進行數(shù)字化錄象和回放，無須購買傳統(tǒng)長延時錄象機，錄象存放在指定的硬盤或網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備中，實現(xiàn)海量存儲。

　　6.可以實現(xiàn)音視頻同步監(jiān)控和錄音錄像，使突發(fā)事件能夠日后重現(xiàn)，為處理提供了強而有力的證據(jù)。

　　三、改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要功能

　　(一)、改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：

 　　(二)、系統(tǒng)原理

　　各費亭、車道、廣場圖像經(jīng)由原來的視頻光端機，傳到本地監(jiān)控室，進入視頻分配器后，分成四路。一路提供給原有畫面分割器，上到電視墻，實現(xiàn)本地的實時監(jiān)控;一路接入已有的視頻切換矩陣，矩陣輸出一路到音視頻切換器，再連到主監(jiān)視器，與硬盤錄像機共享主監(jiān)視器來監(jiān)控，再輸出一路視頻通過光纖傳到監(jiān)控中心的矩陣，實現(xiàn)傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控;一路連到新增加的畫面分割器，分割后接入硬盤錄像機，實現(xiàn)多畫面同時在一個通道內(nèi)錄像，以方便同時多路回放查詢;最后一路與硬盤錄像機相連，實現(xiàn)所有圖像時間監(jiān)控和錄像。在各收費亭內(nèi)增加高保真拾音器，獲取收費員與客戶交流時的音頻記錄。然后通過邊亭新增加的音頻光端機傳到本地監(jiān)控室，接入硬盤錄像機，實現(xiàn)與視頻的同步錄音。這樣，在查看圖像的時候，同時也可以聽到相應(yīng)的聲音，既方便管理稽查，也方便突發(fā)事件的取證。硬盤錄像機音視頻輸出到音視頻切換器與矩陣共享主監(jiān)視器，聲音通過主監(jiān)的喇叭播放出來，同時接入系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)，設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使整個網(wǎng)內(nèi)的電腦都可以根據(jù)權(quán)限訪問硬盤錄像機的實時音視頻和錄像資料。[nextpage]

　　(三)、改造原則

　　1.盡量利用原有設(shè)備及光纖網(wǎng)絡(luò)，避免投資過大。

　　2.系統(tǒng)全部采用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

　　3.系統(tǒng)核心技術(shù)采用當(dāng)前世界一流技術(shù)和國際標(biāo)準(zhǔn)，保障系統(tǒng)在未來使用的先進性，擴展性和兼容性，不會被淘汰。

　　4.系統(tǒng)設(shè)計時預(yù)留有擴展接口，大大提高的系統(tǒng)升級擴展的能力，為系統(tǒng)今后的全程數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)管理奠定基礎(chǔ)。

　　(四)、系統(tǒng)主要功能：

　　1.新增音視頻全實時硬盤錄像機可實現(xiàn)各收費站對本站所有圖像和語音24小時實時監(jiān)視、監(jiān)聽、錄像及回放的管理，且可對所有圖像跟據(jù)具體名稱在顯示和錄像畫面上疊加中文字符和時間，給監(jiān)控管理人員的快速識別、管理和存檔帶來很大方便。

　　2.采用專用集中控制鍵盤，通過專用鍵盤可實現(xiàn)對硬盤錄像機的遠距離集中管理操作，操作方便、簡單，多臺硬盤錄像機可使用一臺專用控制鍵盤管理操作。

　　3.新增高清晰度彩色四畫面分割器，與硬盤錄像機配合使用，同時監(jiān)看、錄像、回放多路相關(guān)圖像，對實際稽查管理工作提供方便快速地對比性和全面性。

　　4.所有收費站新增高保真監(jiān)聽頭，對現(xiàn)場所有音頻進行實時與圖像同步監(jiān)聽，硬盤錄像機實時同步錄音和回放，實現(xiàn)圖像與相對應(yīng)音頻的同步管理。

　　5.收費亭所有聲音信號全部通過新增音頻光端機實時并與視頻同步傳輸?shù)奖O(jiān)控室，保證了音頻傳輸?shù)母哔|(zhì)量和高度的集成性。

　　6.新增多路音視頻切換器，實現(xiàn)多臺硬盤錄像機和原監(jiān)控系統(tǒng)共用一臺彩監(jiān)顯示，但可通過手動切換來分別查看各系統(tǒng)的圖像和聲音，節(jié)省用戶投資和解決設(shè)備占用空間不夠的問題。

　　7.錄像資料采用MPEG4國際先進圖像壓縮技術(shù)和專門的文件格式，不可被篡改，安全可靠，并且設(shè)備單臺具有容納八個硬盤的大容量存儲空間，在確保圖像高畫質(zhì)，音頻高音質(zhì)，音視頻全實時全同步的情況下、錄像保存時間可實現(xiàn)用戶至少7天以上的存儲需求。

　　8.具有強大的網(wǎng)絡(luò)分控功能。

　　四、改造中值得注意的地方

　　在高速公路系統(tǒng)中處于全模擬系統(tǒng)的路段，一般都是建得較早、相對來說也是相當(dāng)重要的路段。所以在改造中對原系統(tǒng)的正常工作應(yīng)該絲毫不能影響，否則將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，必須在改造之前有周全的施工組織安排，尤其原視頻較多的站點，其布線的復(fù)雜往往使得讓人有無從下手的感覺。既不能重新規(guī)劃監(jiān)控室的布局(有些機柜、設(shè)置無法移動)，也不能隨意增加機柜(監(jiān)控室大小限制)。由于設(shè)備的增加，線纜也跟著成倍增加，難度的加大，使得工程的實施較為復(fù)雜。

　　因為早建高速公路的重要性，必須在改造以后，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，這就要求選用設(shè)備時的謹(jǐn)慎和科學(xué)。在本次改造中，京珠高速湖北段選用美國OT-Systems光端機和嵌入式MPEG4數(shù)字硬盤錄像機，改造后的錄像錄音效果、易操作性、系統(tǒng)先進性、穩(wěn)定性等在國內(nèi)都超前。