【安防知識網】網絡化視頻監(jiān)控在高速公路管理中發(fā)揮著不可替代的作用，本文詳細闡述針對目前高速公路聯(lián)網監(jiān)控中的需求而推出了高速公路網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，希望給讀者以啟示。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路機電系統(tǒng)工程中的一部分，在高速公路管理中發(fā)揮著不可替代的作用，在車流量大、車速快的高速公路上部署監(jiān)控系統(tǒng)成了高速公路現(xiàn)代管理的一個重要手段?！笆ひ晃濉逼陂g，國家印發(fā)了《2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》，交通部根據發(fā)展戰(zhàn)略確定了交通信息化發(fā)展方向，對監(jiān)控系統(tǒng)信息化建設提出了更高的要求，在原有高速公路視頻監(jiān)控的基礎上，采用數字化、網絡化的視頻傳輸設備實現(xiàn)高質量的信號傳輸，并設立省級聯(lián)網監(jiān)控中心，對省內所有的高速公路進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調度，并與辦公自動化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、綜合應急指揮調度平臺、呼叫中心等數據系統(tǒng)整合，當發(fā)現(xiàn)各種異常情況能與其它信息系統(tǒng)聯(lián)動，快速有效地采取應急救援預案，提升運營管理整體水平。

　　需求分析

　　現(xiàn)在國內一般的高速公路聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)分別由省級監(jiān)控中心、路段監(jiān)控中心、路段監(jiān)控分中心、收費站級監(jiān)控中心組成，它們的功能及職責主要如下。

　　收費站：高速公路路段分有多個收費站，各收費站需要對本站點內的視頻信息進行監(jiān)控、錄像、管理等功能。

　　路段監(jiān)控分中心：路段監(jiān)控中心負責該路段的收費及道路監(jiān)控視頻信息的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，同時按需求將視頻信息上傳至路段監(jiān)控中心，路段監(jiān)控分中心以視頻信息監(jiān)控、存儲、分析和轉發(fā)為主。

　　路段監(jiān)控中心：負責整條高速公路的監(jiān)控管理，路段監(jiān)控中心對路段監(jiān)控分中心上傳的視頻信號進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理，同時按需求將視頻信號上傳至省監(jiān)控中心，路段監(jiān)控中心以視頻信息的監(jiān)控、分析、聯(lián)動調試、事件處理為主。

　　省高速公路管理中心：路段監(jiān)控中心將本路段的視頻信號選擇性地上傳到省高速公路管理中心，省監(jiān)控中心的職責為全網的安全管理、調度、監(jiān)督與協(xié)調。

　　每條高速公路是由多個路段組成的，而且是分期建設、分期通車的，每個路段又多是由不同的投資商投資和管理的，所以在各路段監(jiān)控系統(tǒng)的建設中，所選的設備品牌都不盡相同，而且部分項目在建設初期也沒有充分考慮到今后全省的聯(lián)網問題，由此造成了整條高速公路各個路段的監(jiān)控設備由眾多不同廠家的設備組成。

　　隨著高速公路管理部門對視頻監(jiān)控需求的增加和高速公路相關子系統(tǒng)的不斷完善，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)網絡化、集成化是必然的發(fā)展趨勢，在利用先進的網絡監(jiān)控設備與技術，建設網絡化的高速公路聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)，既要考慮如何有效保護已有投資，并與已有設備兼容，同時還需滿足對大量設備的提供有效、便捷的管理手段。

[nextpage]　　解決方案

　　針對目前高速公路聯(lián)網監(jiān)控中出現(xiàn)的問題及應用需求，面向市場推出了高速公路網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案(見圖1)，按不同中心的監(jiān)控職能來設計各級中心的架構與功能，使方案配置更合理，也符合使用單位業(yè)務需求。

　　前端系統(tǒng)

　　高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端系統(tǒng)按監(jiān)控區(qū)域不同一般分為收費監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分。

　　收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況進行監(jiān)控，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程進行錄，實行有效的監(jiān)督。收費站的收費車道監(jiān)控采用具備強光抑制功能的固定攝像機用于拍攝過往車輛的車牌，收費亭內及收費廣場根據監(jiān)控范圍選擇固定槍式、半球式攝像機或一體化球機。因收費監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機位置相對較為集中，可配置NDVR實現(xiàn)監(jiān)控視頻的瀏覽、存儲、管理工作，NDVR支持16路模擬視頻及16網絡視頻信號，可實現(xiàn)模擬視頻和網絡視頻同時接入、瀏覽、錄像、回放、管理等功能，擁有DVR和NVR的所有功能，既保留了傳統(tǒng)DVR本地存儲優(yōu)勢，又支持新一代網絡視頻監(jiān)控，無論對模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級還是網絡監(jiān)控系統(tǒng)建設都提供了良好的兼容和擴展的解決方式。

　　道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進行監(jiān)視，使管理人員能了解高速公路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，保證高速公路的安全通暢。由于高速公路視頻監(jiān)控的環(huán)境及應用的特殊性，要求前端攝像機具有低照度、高清等特性的固定攝像機、一體化球型攝像機。道路監(jiān)控的前端監(jiān)控點沿著高速公路布置，位置分散、距離遠，現(xiàn)在多數項目采用的監(jiān)控方式多為模擬攝像機加視頻光端機的點對點傳輸形式，即每路模擬視頻信號和控制信號由視頻光端機轉換為光信號通過光纖傳輸至監(jiān)控中心。筆者認為將模擬圖像進行數字化壓縮，更便于傳輸與管理，采用視頻服務器將模擬視頻信號和控制信號轉換為網絡IP信號，通過光纖網絡傳輸至路段監(jiān)控分中心NDVR或就近接入收費站內NDVR，對于新增的監(jiān)控點，也可考慮采用光纖網絡攝紅外像機或光纖網絡智能球機，直接接入光纖網絡傳輸至監(jiān)控中心。數字化傳輸方式與傳統(tǒng)的模擬傳輸方式相比，其光纖線路利用率可提高數十倍，NDVR的多路網絡視頻服務器采用H.264壓縮編碼技術，具有畫質清晰、運行穩(wěn)定、網絡適應能力強、占用帶寬低等特點，當前端設備出現(xiàn)問題時，監(jiān)控中心管理人員能快速定位故障點及故障原因，從而及時采取有效的應對措施。

　　傳輸系統(tǒng)

　　道路監(jiān)控攝像機接入網絡視頻服務器通過光纖網絡接入路段分監(jiān)控中心或就近收費站;收費站監(jiān)控攝像機接入站內設置的NDVR后將視頻信息轉為網絡數字信號，通過站內2M專線接入路段分監(jiān)控中心;在路段分監(jiān)控中心設置轉發(fā)服務器，通過SDH傳輸線路將數字視頻信號傳輸至路段監(jiān)控中心及省監(jiān)控中心，減少多用戶同時查看前端攝像機視頻時網絡帶寬壓力。

[nextpage]　　存儲部分

　　視頻錄像是對事件的取證和分析的重要依據，針對于高速公路視頻聯(lián)網監(jiān)控的特點，采用按區(qū)域分布式存儲的方式進行視頻數據存儲，由各收費站或路段分監(jiān)控中心NDVR存儲管轄范圍內視頻錄像。路段監(jiān)控中心或省監(jiān)控中心有歷史視頻瀏覽需求時，從NDVR中調看或下載所需錄像資料，這樣可大量節(jié)省視頻錄像所需網絡帶寬，也避免了集中存儲時服務器的工作壓力。如有需求還可增設存儲服務器，來實現(xiàn)異地存儲、定期備份等功能。

　　顯示部分

　　收費站內所管理的監(jiān)控點較少，視頻信息顯示由NDVR外接顯示器即可滿足顯示現(xiàn)場實時/歷史需求;在路段監(jiān)控分中心，除了可由NDVR外接顯示器顯示道路監(jiān)控視頻外，還需配置客戶端來顯示多個收費站內的視頻信息;在路段監(jiān)控中心，由于管轄的視頻點較多，可采用視頻解碼器以分組方式將各網絡視頻信息轉換為模擬視頻信號接入大屏顯示或監(jiān)控電視墻，以便管理人員了解全路段的路況信息，及時發(fā)現(xiàn)異常并采取應對措施;省監(jiān)控中心擔負著監(jiān)督、協(xié)調和調度的工作，在客戶端上以輪巡方式有選擇性的監(jiān)控各高速公路視頻信息，對重點路段重點區(qū)域的視頻信息使用視頻解碼器將網絡視頻信息還原為模擬視頻信號接入大屏顯示或監(jiān)控電視墻。

　　后端系統(tǒng)

　　高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)后端管理軟件平臺是聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)的核心，應采用先進的體系架構，模塊化軟件設計技術，實現(xiàn)多設備的管理和視頻流轉發(fā)的管理;支持分級分域的管理方式，滿足多用戶多區(qū)域按權限訪問和管理所轄設備;系統(tǒng)具備良好的可擴展性和開放性，可根據監(jiān)控容量的擴大實現(xiàn)系統(tǒng)的平滑擴容;同時可提供開放的編程接口，為行業(yè)化業(yè)務功能開發(fā)提供可行基礎;還需支持冗余服務器、數據庫備份等特性，保障系統(tǒng)可靠運行。

　　平臺軟件采用視頻處理設備分散安裝集中管理的模式，按功能可分為管理服務器，轉發(fā)服務器、存儲服務器。

　　管理服務器完成對所有設備的管理、用戶管理以及權限分配，報警處理等，提供完善的用戶權限管理功能，支持多個監(jiān)控中心和多個分控點分別監(jiān)看和控制的模式，在高速公路的聯(lián)網監(jiān)控應用時，每個路段監(jiān)控分中心設置一臺管理服務器，每臺管理服務器只需管理和控制各自區(qū)域的監(jiān)控設備，跨域的管理和控制由路段監(jiān)控中心的管理服務器完成。管理服務還提供開放的編程接口，可實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘同步、GIS地圖服務，綜合應急指揮調度平臺等系統(tǒng)的整合與聯(lián)動。

　　轉發(fā)服務器接收前端網絡設備發(fā)送的單組播媒體流，以單播或者組播的方式進行轉發(fā)，發(fā)送給解碼客戶端進行解碼播放，每臺應用服務器可以同時支持多達上百路視頻的實時傳輸，轉發(fā)服務器增強了整個視頻監(jiān)控解決方案的網絡適應能力。

　　存儲服務器可根據系統(tǒng)的需求靈活部署，在網內增加存儲服務器，來實現(xiàn)異地存儲、定期備份等功能。

　　結語

　　視頻監(jiān)控已經是現(xiàn)代化高速公路建設中必不可少的一個部分，它在高速公路的管理中發(fā)揮著越來越重要的作用，科學、完善的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)能協(xié)助管理人員維護交通秩序，降低交通事故率，有效地減少擁堵現(xiàn)象并提高處理效率。隨著高速公路監(jiān)控里程的增加，以及社會大眾和安全監(jiān)控部門對高速公路服務水平的提高，網絡化，數字化的網絡監(jiān)控產品及視頻監(jiān)控解決方案相比傳統(tǒng)模擬監(jiān)控解決方案有著性價比高，兼容性好，組網靈活等優(yōu)點，將在高速公路聯(lián)網監(jiān)控項目中得到更廣泛的應用。