德興至上饒高速公路位于江西省東北部,是江西省規(guī)劃高速公路網的重要組成部分,也是德興至南昌高速公路和上海至昆明高速公路之間的豎向地方加密高速公路。與沈陽至海口國家高速公路寧德至上饒聯(lián)絡線武夷山(贛閩界)至上饒高速公路組合形成了縱貫上饒市的一條快速通道。主線全長61.222km,共設橋梁65座(含主線上跨分離立交),其中:大橋47座;中小橋12座;全線設置涵洞通道126道,隧道10座,其中特長隧道1座;長隧道2座;中隧道2座;短隧道4座,棚洞1座;橋隧比達到40.73%,項目于2012年12月30日正式通車。
項目需求
由于本項目彎道多、橋梁隧道多,屬山區(qū)地帶,霧氣特別嚴重,為了能夠監(jiān)控全路段的實時路況,勢必需要在隧道及路段各點安裝更多的安防設備來為全線安全行車提供保障,并將實時畫面?zhèn)鬏斨帘O(jiān)控中心,同時在監(jiān)控中心配備存儲設備對圖像進行儲存,方便以后對圖像的稽核或調取。
項目特色
縱觀江西全省高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的建設現(xiàn)狀,基本上都建成了智能交通,但各條高速因路而異,各有不同,德上高速的智能交通有與其他路的相似之處,也有其獨特的地方,本項目安防監(jiān)控系統(tǒng)除正常的配置之外,還在特長隧道的出入口、特大橋梁的險要位置以及樞紐互通均采用高性能紅外夜視攝像機,實現(xiàn)對這些重要地段的24小時監(jiān)控。
安防系統(tǒng)建設
本項目主要在互通區(qū)設遙控攝像機,在道路沿線按照2公里左右間距設置遙控攝像機,在隧道變電所、服務區(qū)、停車區(qū)設置一體化球機。
在隧道口設置遙控攝像機,在隧道內按照不大于150米的間距設置固定攝像機,在車行橫洞口設置固定攝像機。將各監(jiān)控點位置處的交通狀況、道路狀況、能見度狀況傳到監(jiān)控分中心(隧道管理所),在監(jiān)控分中心(隧道管理所)的監(jiān)控室閉路電視監(jiān)視器或大屏幕投影系統(tǒng)上顯示,為選擇交通控制方案提供依據(jù),并可對視頻圖像進行錄像,以便意外情況時分析及取證。
攝像機設計
根據(jù)上述監(jiān)控攝像機的設計原則,本路段共設置31套道路沿線槍式攝像機(含13套風光互補供電攝像機),服務區(qū)及停車區(qū)各設置2套一體化球型攝像機,險要地段共設置5套紅外夜視攝像機,隧道口共設置10套槍式攝像機,隧道變電所共設置18套半球型攝像機,全線隧道共設置133套固定攝像機,以上各點均為標清圖像,且所有圖像均在監(jiān)控分中心(隧道管理所)采用光傳輸矩陣平臺實現(xiàn)調用,在各監(jiān)控站采用光傳輸矩陣平臺實現(xiàn)傳輸,光矩陣平臺設備的主要功能如下:
前端接入編碼模式:數(shù)字非壓縮視頻;
光纖接入模式可選:點對點接入;級聯(lián)接入;自愈環(huán)網接入;
接入視頻類型可選:純標清視頻接入;標清視頻+高清視頻混合接入;今后可根據(jù)系統(tǒng)要求升級為接入高清視頻;
各級監(jiān)控分中心與各級監(jiān)控中心組網模式可選:光纖專網;光纖專網+IP通信網;IP通信網;
支持所有常用的業(yè)務接口:視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網、電話、愛峰對講、E1、報警接口;
支持任意拓撲結構及組合:單/雙纖自愈環(huán)網、單/雙纖鏈網、星型網、樹型網、相切環(huán)網結構、鏈型/環(huán)型光分支、PON網絡等;
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RFID巡檢管理系統(tǒng)解決方案
單機箱256×256 全交叉標清/高清視頻通道;
高清視頻接口支持:HD-SDI,HDMI;
單卡交換能力:≥40G;
光接入卡具有大于或等于8路光口接入能力;
單卡具有大于或等于8路視頻通道輸入/輸出能力;
單卡支持大于或等于8路H.264雙碼流壓縮能力;
每路視頻都具有字符疊加、時鐘疊加功能;
支持全網時鐘統(tǒng)一功能;
高可靠及冗余性設計;
全部采用插卡式業(yè)務單元結構、即插即用;
支持IP-SAN、NVR和NAS存儲協(xié)議;
無損傷信息交換,無距離限制;
具有功能強大的管理軟件平臺,實現(xiàn)傳輸/交換統(tǒng)一管理;
全網只進行一次AD/DA轉換;
實現(xiàn)從前端——監(jiān)控分中心——監(jiān)控中心——廣域網的無縫連接。
傳輸系統(tǒng)設計
根據(jù)本路沿線攝像機的布置情況,并結合目前高速公路視頻傳輸技術應用的實際情況,本工程采用數(shù)字非壓縮視頻傳輸方案。在沿線互通、主線路側每個遙控攝像機處設置一臺1路視頻遠程模塊,采用點對點方式上傳至就近通信站的光傳輸矩陣平臺。各通信站的光傳輸矩陣平臺通過高速公路全線敷設的光纜組成數(shù)字鏈路,將沿線監(jiān)控攝像機上傳的圖像、數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控分中心光傳輸矩陣平臺。通過控制鍵盤實現(xiàn)對遙控攝像機反向控制命令的傳輸,并可對沿線的視頻遠程模塊傳輸系統(tǒng)進行狀態(tài)監(jiān)視和維護管理。
存儲與顯示設計
本項目所有監(jiān)控圖像傳輸至監(jiān)控分中心光傳輸矩陣平臺后,一方面再進入IP視頻存儲柜,由IP-SAN進行存儲,保存時間至少30天;另一方面通過分中心的矩陣平臺切換鍵盤把圖像切換至大屏幕投影系統(tǒng)顯示或切換至主監(jiān)視器上進行顯示。隧道管理所及分中心的IP-SAN分別存儲所屬攝像機的圖像,并可以進行圖像調取及控制,其中以分中心的級別權限最高。
系統(tǒng)集成規(guī)劃
本項目安防子系統(tǒng)只是高速公路大監(jiān)控系統(tǒng)中的一個小子系統(tǒng),除此之外,大監(jiān)控系統(tǒng)從功能結構上來劃分的話,還包括火災自動報警子系統(tǒng)、隧道通風控制子系統(tǒng)、隧道照明控制子系統(tǒng)、交通監(jiān)控子系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)、緊急電話子系統(tǒng)、有線廣播子系統(tǒng)。其中火災自動報警、閉路電視監(jiān)視、緊急電話、有線廣播子系統(tǒng)為獨立的子系統(tǒng),交通監(jiān)控、隧道通風控制、隧道照明控制在邏輯構成上相對獨立,在系統(tǒng)構成上則合在一起。七個子系統(tǒng)之間又都相互聯(lián)系,既避免由于某子系統(tǒng)出故障而影響其它子系統(tǒng)的運行,又可保證整個系統(tǒng)的聯(lián)動運行;當監(jiān)控分中心(隧道管理所)設備出現(xiàn)故障時,在隧道內本地控制器上可完成現(xiàn)場控制,每個隧道洞內的所有本地控制器相連,同時在隧道內的本地控制器,可控制整個隧道的正常運行。
總結
由于高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)本身就集成了很多個細小的子系統(tǒng)在里面,涉及到整個路段所有設備的聯(lián)動,本文中介紹的僅僅是大監(jiān)控系統(tǒng)中一個安防子系統(tǒng)。作為一個獨立的子系統(tǒng),后端矩陣平臺的軟件具備了很好的開放性和可擴展性,無論以后怎么增加前端設備,后端軟件都可無限的擴展添加,為以后安防監(jiān)控的改造提供了更多的方便。