項目概況

　　東營至青州高速公路是山東省“五縱、四橫、一環(huán)”公路規(guī)劃的重要組成部分，是貫穿東營市南北并跨越濟青高速公路與青州北部連接的交通大動脈，也是連接膠東半島、山東東南部通往京津地區(qū)的黃金通道。東青高速全長89km，設計時速100km/h，按平原微丘區(qū)雙向四車道高速公路標準建設，全封閉、全立交。

　　東青高速已于2000年9月建成通車，通車時交通量較小，同時受供電條件、投資限制等因素的制約，監(jiān)控系統(tǒng)建設規(guī)模較小，特別是道路監(jiān)控攝像機和可變信息標志數(shù)量偏少，無法做到對交通的實時監(jiān)測和及時誘導。隨著沿線地市經(jīng)濟的高速發(fā)展，東青高速的交通量也迅速增長，當發(fā)生交通異常時，極易造成交通阻塞，急需通過有效的交通管理設施和手段，來提高道路的運行效率，因此需對原有監(jiān)控設施進行改造，以滿足目前車流量增加對監(jiān)控系統(tǒng)的需求。

　　方案設計原則

　　視頻傳輸方案按先進性、可靠性、靈活性的原則設計，考慮系統(tǒng)的可擴展性及系統(tǒng)升級需求;摒棄了傳統(tǒng)的光端機+矩陣的方案，采用多業(yè)務光傳輸平臺解決方案，系統(tǒng)靈活可擴展能力強，可大量節(jié)省光纖資源。主要原則如下：

　　·  先進性：采用科學的、主流的，符合發(fā)展方向的技術、設備和理念，系統(tǒng)集成化、模塊化程度高、兼容性強;

　　·  可靠性：采用成熟、穩(wěn)定、完善和通用的技術設備，能夠保證全天候不間斷長期穩(wěn)定運行;

　　·  實用性：設計合理，構(gòu)架簡潔，功能完備，切合實際，能有效提高工作效率;

　　·  經(jīng)濟性：在充分滿足系統(tǒng)功能的前提下，體現(xiàn)高性價比，采用經(jīng)濟實用的技術和設備，充分利用現(xiàn)有的設備和資源，綜合考慮系統(tǒng)的建設、升級、聯(lián)網(wǎng)和維護費用，不盲目投入;

　　·  擴展性：系統(tǒng)、設備接口的可擴展，可兼容性，系統(tǒng)規(guī)模和功能易于擴充，系統(tǒng)配套軟件具有升級功能。

　　方案詳細介紹

　　總體結(jié)構(gòu)

　　結(jié)合系統(tǒng)建設的功能需求和東青高速全程監(jiān)控實際情況，總體建設方案如下：

　　·  道路監(jiān)控攝像機按照平均2公里/對布設，攝像機立柱設置于路側(cè)。道路監(jiān)控攝像機采用槍型攝像機，每處立柱上設置2臺攝像機，1臺采用槍型云臺攝像機，1臺采用槍型固定攝像機;

　　·  采用節(jié)點式遠程接入模塊將外場視頻、數(shù)據(jù)信號傳輸至東營監(jiān)控分中心;

　　·  在東營監(jiān)控分中心設置多業(yè)務傳輸平臺、事件檢測系統(tǒng)，負責對所轄路段的視頻圖像進行處理控制，為監(jiān)控人員提供報警信息。

　　視頻傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成

　　高速公路監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)項目具有前端監(jiān)控點位置分散、遠距離傳輸、分布式管理要求高等特點，因此視頻傳輸?shù)姆绞街苯記Q定了整個高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和效果。東青高速視頻傳輸系統(tǒng)策略上采取鏈狀結(jié)構(gòu)和星形結(jié)構(gòu)復合組網(wǎng)方式，根據(jù)路段改造的實際情況，道路監(jiān)控圖像通過鏈網(wǎng)模式將圖像傳輸至路段分中心，再經(jīng)通信系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡星型點對點上傳到省中心。

　　整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括了視頻信號的接入、傳輸、交換、控制和管理，是公路監(jiān)控系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中，外場的視頻傳輸均采用了光纖作為傳輸信道，并采用數(shù)字非壓縮視頻處理方式。

　　具體傳輸和控制方案如下：

　　·  路段外場圖像傳輸設計采用光纖鏈網(wǎng)模式，利用節(jié)點式遠程光模塊，通過多芯光纖將所有道路監(jiān)控圖像及數(shù)據(jù)上傳至路段分中心。外場圖像的接入和傳輸，都采用數(shù)字非壓縮方式，每路圖像的傳輸帶寬125M，保證了圖像的清晰度及實時性;

　　·  東營監(jiān)控分中心：配置多業(yè)務光傳輸平臺一套，采用13條光鏈路，光接入節(jié)點式遠程光模塊46個，實現(xiàn)下轄外場90路監(jiān)控外場視頻+反向控制數(shù)據(jù)到分中心的上傳;

　　·  通過本地控制鍵盤或安裝在視頻控制計算器內(nèi)的視頻圖像控制軟件對所轄范圍內(nèi)的任意攝像機圖像進行調(diào)看;

　　·  管理系統(tǒng)：每一臺多業(yè)務光傳輸平臺要占用一個專網(wǎng)IP地址，多業(yè)務光傳輸平臺網(wǎng)管通過TCP/IP方式，對系統(tǒng)內(nèi)的所有多業(yè)務傳輸平臺進行在線管理和配置。根據(jù)管理權限通過管理系統(tǒng)可以完成以下功能：系統(tǒng)配置、故障巡檢、視頻切換、前端設備控制、用戶權限管理等。

　　路段監(jiān)控分中心功能

　　路段監(jiān)控中心為路段監(jiān)控系統(tǒng)的中心處理點，設置在路段監(jiān)控中心的多業(yè)務傳輸平臺通過光纖接入全路段各種業(yè)務。在路段監(jiān)控分中心可實現(xiàn)以下功能：

　　1、視頻開關和瀏覽功能

　　在本地經(jīng)過授權的用戶在授權范圍內(nèi)對視頻圖像進行切換、控制、管理、瀏覽等操作，實現(xiàn)自定義切換、組切換、自由定義輪詢切換時間間隔等功能，實現(xiàn)對所有型號外場攝像機、云臺、鏡頭的控制。與上級監(jiān)控中心視頻控制軟件對接，上層視頻控制軟件能夠通過監(jiān)控分中心多業(yè)務傳輸平臺控制任意圖像的上傳。

　　多業(yè)務傳輸平臺可輸出IP視頻流，通過流媒體服務器和WEB服務器實現(xiàn)緩存和轉(zhuǎn)發(fā)。外網(wǎng)視頻瀏覽系統(tǒng)可單獨采用交換機，與內(nèi)網(wǎng)完全物理隔離，配置路由器和防火墻，保證系統(tǒng)的安全。

　　2、視頻接入

　　配置光接入板，光纖方式接入外場所有監(jiān)控圖像和數(shù)據(jù);也可配置仿真視頻接入板，接入就地的視頻。

　　3、仿真圖像輸出

　　配置仿真視頻輸出板，實現(xiàn)大屏、電視墻、主監(jiān)視器切換輸出，通過控制鍵盤或平臺軟件實現(xiàn)圖像切換和控制;輸出仿真視頻到事件分析系統(tǒng)，圖像傳輸采用數(shù)字非壓縮圖像傳輸方式，實現(xiàn)高清晰度圖像輸出，便于事件的還原和分析。

　　4、數(shù)字視頻流輸出

　　路段中心多業(yè)務傳輸平臺可直接輸出IP數(shù)字視頻流，到IP SAN存儲，采用IP SAN的錄像方式，圖像數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲，便于數(shù)據(jù)的檢索和分析。

　　也可直接輸出數(shù)字信號進入視頻分析系統(tǒng)，減少視頻轉(zhuǎn)換損失。

　　多業(yè)務傳輸平臺輸出IP視頻流通過通信系統(tǒng)提供的以太網(wǎng)通道上傳省中心。

　　5、數(shù)據(jù)

　　通過多業(yè)務傳輸平臺以太網(wǎng)信道或數(shù)據(jù)信道，實現(xiàn)情報板、車輛檢測器、氣象監(jiān)測器、太陽能供電系統(tǒng)等道路監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸，分中心對可變情報板，攝像機進行控制，也可向省中心上傳道路檢測數(shù)據(jù)及道路運行狀態(tài)，接收省中心視頻控制及情報板控制信息。通過事件服務器和事件客戶端軟件，報警圖像可自動切換到主監(jiān)視器上顯示。支持IP 網(wǎng)絡傳輸協(xié)議或者開關量等多種報警觸發(fā)條件，預留自定義報警接口，方便擴展。

　　6、控制管理

　　完善的平臺管理軟件，包括設備管理，故障檢測、視頻管理、存儲管理、信息發(fā)布、用戶管理等多種功能模塊。實現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的設備狀態(tài)刷新，故障自動告警及定位。

　　7、界面友好，接口開放

　　采用圖形界面、中文顯示，界面美觀，操作簡單易用;開放SDK開發(fā)包，支持用戶二次開發(fā)，提供必要的程序源碼和開發(fā)平臺源碼。

　　系統(tǒng)主要優(yōu)勢

　　多業(yè)務傳輸平臺全光數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡，是融合了數(shù)字非壓縮視頻編碼技術、光纖專網(wǎng)通信技術、數(shù)字矩陣技術、軟件技術的新型光纖網(wǎng)絡平臺，針對高速公路監(jiān)控系統(tǒng)視頻傳輸?shù)奶攸c，實現(xiàn)了全網(wǎng)視頻一次模數(shù)轉(zhuǎn)換、全數(shù)字傳輸及交叉切換等功能，是在傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)方式基礎上的一次飛躍。創(chuàng)造性地將分布式數(shù)字視頻矩陣納入該平臺，為視頻監(jiān)控高端用戶提供了專業(yè)的綜合解決方案。相對于傳統(tǒng)光端機+模擬矩陣方式有主要有以下優(yōu)勢。

　　多業(yè)務復用及擴容性強

　　1、傳統(tǒng)方案設計

　　傳統(tǒng)光端機+仿真矩陣方案只針對圖像的傳輸和切換，無法滿足系統(tǒng)其他業(yè)務的傳輸需求。對于模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)，需要考慮兼容性問題，聯(lián)網(wǎng)困難。

　　2、多業(yè)務傳輸平臺方案設計

　　多業(yè)務傳輸平臺組網(wǎng)方式，除滿足圖像傳輸需求外，還可復用傳輸以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)、音頻、E1、電話、開關量等其他多業(yè)務信號，構(gòu)架一個統(tǒng)一的多業(yè)務、大容量傳輸平臺。在前端圖像接入、本地控制、平臺聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)茸隽私y(tǒng)一的設計，主要優(yōu)勢包括：

　　取消了圖像在就地的接入光端機，改用遠程模塊光接入，采用各種拓撲形式，通過光纖最后直接接入多業(yè)務傳輸平臺;取消收費站及分中心的模擬矩陣，改用多業(yè)務傳輸平臺。多業(yè)務傳輸平臺之間采用各種拓撲形式的光纖鏈接，解決了視頻聯(lián)網(wǎng)問題;

　　整個系統(tǒng)視頻經(jīng)過一次數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)傳輸。視頻信號可從任意節(jié)點輸入，任意節(jié)點輸出，只需要在接入點進行一次數(shù)字化，并在輸出點還原為仿真圖像，可保證任意節(jié)點得到最佳的圖像輸出效果。擺脫傳統(tǒng)模擬矩陣聯(lián)網(wǎng)中多次A/D、D/A轉(zhuǎn)換對圖像信號的損失。

　　業(yè)務接入和輸出采用板卡方式，按需配置不同的板卡，系統(tǒng)擴容方便。

　　圖像數(shù)據(jù)共享強

　　1、傳統(tǒng)方案設計

　　傳統(tǒng)方案是將外場監(jiān)控圖像信號全部傳輸至分中心。如果要在其中某一個站點想對其他站點的圖像進行查看，所有的信號必須經(jīng)過分中心進行統(tǒng)一調(diào)度，流程復雜且操作繁瑣。

　　2、多業(yè)務傳輸平臺方案設計

　　多業(yè)務傳輸平臺對于圖像信號共享方面的功能實現(xiàn)非常簡單，只要圖像接入到多業(yè)務傳輸平臺的數(shù)字總線上，在任何一個上節(jié)點都可以通過多業(yè)務傳輸平臺的背板總線對全網(wǎng)的圖像進行調(diào)用，對其他站的圖像上傳及調(diào)用不會產(chǎn)生影響。

　　GIS功能

　　1、傳統(tǒng)方案設計

　　傳統(tǒng)方案中采用模擬矩陣，模擬矩陣人機界面差，一般只有配置功能，沒有完善友好的人機對話界面，必須專業(yè)人士才能進行操作。集成商一般通過監(jiān)控軟件把模擬矩陣的操作集成到監(jiān)控軟件，需要專業(yè)編程人員進行二次開發(fā)，從而使一般操作人員能進行操作。

　　2、多業(yè)務傳輸平臺方案設計

　　多業(yè)務傳輸平臺采用GIS電子地圖界面，有效的解決的人機界面問題，方便客戶操作。只要具有計算器基礎知識的人就可以方便的進行操作，并真正實現(xiàn)了所見即所得的效果。

　　通過流媒體服務器、GIS服務器、GIS客戶端軟件，用戶可在地圖上直觀地定位設備，并可在地圖上對其進行操作管理。通過電子地圖直接對監(jiān)控點進行調(diào)看、設置、報警聯(lián)動操作，讓用戶更加形象地應用與感受。

　　基于地圖快速調(diào)取圖像，是監(jiān)控系統(tǒng)的基礎應用。系統(tǒng)為用戶提供全面靈活的電子地圖應用。用戶可選擇第三方地理信息系統(tǒng)，提供圖像調(diào)取接口進行集成。