电子工程师评职论文高速公路全程监控系统构建方案

　　摘 要：通过对现有的监控设备形态和技术现状分析，提出了高速公路全程监控系统详细构建方法。

　　关键词：电子工程师评职论文,期刊杂志网,高速公路,全程监控,外场供电,事件检测,全程网络广播,指挥调度

　　全程监控是高速公路一种重要的监管手段，全程监控系统的实施，能够实现对全路段的有效监控，及时发现交通事故、交通拥堵等交通事件，交通控制措施能够得到及时发布，减轻路政、监控人员工作压力，保障高速公路的安全运营和畅通。

　　一、监控布点及摄像机选型

　　视频全程监控点到点距离间隔500m、1 km、1.5km的监控是今后高速公路视频监控的几个选择点,且相邻选择点方案的投资基本上是成倍增加,因此选择好监控点距是整个系统投资的关键。从现有摄像机镜头成像来看，基本上500m左右是它的最佳成像范围，大于这个距离成像效果下降,因此500米单方向的监控肯定是最佳的方案。但这个方案却是投资最大的方案，因此建议1km的双向监控，采用15m左右的立杆，双向拍摄两个方向的情况。这样两个监控点相对的摄像头的交点正好是在监控点距的中间，能实现比较好的成像效果。如果由于成本控制方面考虑，采用1.5km的方式通过变焦镜头、云台控制等也可以实现视频全程监控，但是监控力度相较1km的方式有所下降。为了兼顾投资成本和效益，可以采取在安全隐患区域的重点路段考虑1km的方式，在其他非重点路段考虑采用1.5km的方式，特殊重要路段采用摄像机点位加密布控方式。因此在进行全程视频监控方案设计时，监控力度与系统投资是成正比的，合理选择监控点距及监控摄像机类型是平衡监控与投资的重要条件。

　　摄像机的选型也是对投资的成本影响的关键因素，在\"安全隐患\"的重点区域摄像机可以选择高清红外夜视摄像机和变焦红外双波段热成像摄像机，以起到视频改善的作用，在其他非重点路段采用标清红外夜视摄像机，以减轻投资成本。高清红外夜视摄像机可以加强对道路监控的视频效果，变焦红外双波段热成像摄像机可以弥补其他摄像机在雨天、雾天以及夜晚受到汽车大灯强光照射后引起监控视频画面效果的不足。

　　二、外场供电系统

　　外场供电主要方式有:专用电缆供电、独立电源供电(包括太阳能或风能供电、风光互补供电)、公路沿线就近供电。

　　外场设备供电各有优缺点,但对于监控外场分布密度高(如大范围雾区)，供电可靠性要求较高,且有大负荷的外场设备建议采用专用电缆供电方案;对于太阳能资源或风力资源丰富的地区可以考虑太阳能或风能供电;对于太阳能和风能都处于可利用区可考虑风光互补供电供电方式，对于太阳能处于可利用区而风能难以利用的地区可以考虑太阳能供电或太阳能+附近取电的方式供电，同样对于风能处于可利用区而太阳能难以利用的地区可以考虑风力供电或风力+附近取电的方式供电;对于某些发达地区沿线工业供电点分布密度较高的地区可以采用沿线就近取电的方式供电。

　　三、图像传输系统

　　高速公路现有视频监控图像传输从应用方案上主要分为:

　　方案一：采用数字非压缩节点式视频光端机传输方案。

　　监控外场图像，采用跳接级连的方式进行组网传输。在每处监控点根据需要设置l台单路或双路视频+反向数据节点式远端机，在监控分中心设置多路视频+反向数据节点式局端机，所传图像均为数字非压缩格式。

　　方案二：全光数字视频系统方案。

　　所有外场监控图像在摄像机端即进行数字化编码，图像压缩后(H·264标准)采用光纤组网方式，接入收费站(或服务区)的通信系统，利用接入网提供的通道传至监控分中心。

　　将远端接入点图像与收费站本地接入点图像串接起来组成光纤链网或环网。监控图像在接入设备端以H.264标准采用高、低速双码流进行压缩后传至收费站本地节点设备，高码流格式压缩的图像用于监视，低码流格式压缩的图像用于存储。

　　方案三:模拟+数字综合视频系统方案。

　　所有监控外场图像通过数字非压缩节点式视频光端机,采用跳接级连的方式进行组网传输至收费站(或服务区),进站后再经数字化编码，图像压缩后(H·264标准)接入收费站(或服务区)通信系统,利用接入网提供的通道传至监控分中心。

　　外场监控图像经模拟(节点)视频光端机传输至收费站编解码设备后,以H.264标准采用高、低速双码流进行压缩后经站通信系统传至监控分中心编解码设备，高码流格式压缩的图像用于监视，低码流格式压缩的图像用于存储。

　　综合高速公路图像传输技术发展趋势、图像传输设备现有形态和兼顾投资合理的条件下，高速公路的图像传输模式建议采用方案三的模式或者采用方案一和方案三的混合传输模式。

　　四、事件检测系统

　　基于高速公路全程监控的智能化事件检测系统利用遥控摄像机预置位图像，将所有图像均接入设置在各收费站的道路状况视频分析系统的处理单元进行处理，可得到异常事件报警信息和交通参数，道路状况视频分析系统与监控分中心的以太网交换机相连，将所有检测信息上传至路段监控中心。在各监控分中心设置管理工作站和服务器，对交通事件和交通参数进行管理和存储。

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