公路视频监控

公路视频监控（共12篇）

公路视频监控 篇1

0 引 言

视频监控系统是安防系统一个非常重要的组成部分,在国内发展应用已有20多个年头。随着社会高速发展的脚步以及电子技术日新月异的变化,视频监控系统已从纯模拟、电缆传输的小型系统发展到现在光纤传输、模数结合乃至全数字的大型系统。根据各行业对视频监控系统的不同业务需要以及不同场合的实施特点,从减少投资、资源共享的原则出发,视频监控系统已逐渐从单一系统向联网系统在发展,这其中有比较规则的星型多级联网也有不规则的联网模式。

1 用户需求

高速公路所管理的是非常狭长的地形,前端传输到各中心的距离非常远,综合各方资源投入的成本考虑,用户方要求采用特殊的传输和联网方式。沂淮江高速公路全长约280公里,其中沂淮段80公里,淮江段200公里,有4个分中心和1个总中心,分别是徐州分中心(矩阵规模16×8)、宿迁分中心(16×8)、淮阴总中心(40×8)、淮阴分中心(16×8)、扬州分中心(16×8)五个站点,各节点均使用了MAX1000系列的矩阵系统,其中淮阴总中心本身没有前端,其矩阵的视频输入信号都是由各分中心的前端摄像机在前端通过视频分配器输出一路经由光端机传来的,同时输出另外一路也经由光端机传到各分中心,这样做可以保证总中心能够任意调用到所有的摄像机信号而不受传统的视频干线瓶颈的影响,也减少了长距离多路光端机的投入,所以这种结构下分中心和总中心之间没有视频干线,只存在有主机间的RS232通信,总中心与各前端没有PTZ控制信号相连,分中心与前端有PTZ控制信号相连。用户要求总中心能切换并控制各个分中心前端,与分中心间控制前端PTZ时的级别根据需要进行设置,分中心之间不需互相调看或控制。该高速公路联网的示意如图1所示。

2 技术实现的分析

为了实现上述的用户需求,我们有必要首先了解一下传统的视频联网系统结构。图2是一个比较典型和传统的三级联网系统,这种结构比较简单,每个节点都有自己的前端摄像点,图像的接入和PTZ控制都直接由接入的节点来完成,联网节点之间的控制命令通过RS232低速数据进行互联,视频干线通过光端机进行互传,这种结构符合MAX1000系统自身设计的典型联网模型,只需分配好联网节点号、联网干线号、联网摄像机的全局编号以及视频信号、控制信号流的输入输出物理端口号等相应的联网功能进行合适的配置就可以实现,在任一节点操作联网系统上的任一个摄像机就如同操作自己本地节点的摄像机一样,比较完美地实现了资源共享的要求。这种联网系统在城市区域范围内存在行政管理级别的单位中应用较多,如公安系统的市局、分局、派出所。

但对于高速公路这个非常规的联网结构,完全靠MAX1000系统本身自带的联网功能是无法实现的,因为在MAX1000程序的设计中并没有这种联网的模型存在,无法通过简单的参数配置就能完成这个不太常规的联网形式。但由于MAX1000系统具有强大的、丰富的宏语言功能,可以让用户根据自已的特殊需要进行二次开发,所以笔者经过分析和实验,准备利用宏语言的编程来完成这个特殊联网模型要求。

根据MAX1000系统已设计实现的功能,虽然可以实现联网,但在不同节点操作员或键盘的联网级别方面的的设计并不十分完善,无法实现不同节点之间的操作员和键盘的优先级比较,但在同一节点内的操作员和键盘却是可以实现严格的控制级别比较的。另外由于总中心和各前端没有直接的控制线相连,总中心对于前端摄像机的PTZ控制也只能通过与分中心之间的RS232通信中介来完成,因此不管对于图像的切换还是PTZ控制还是全网操作员之间的级别管理,都应模拟成一个单系统来配置才能实现。由此我们可以想像一下如果当总中心的某个操作员在某个键盘上想切换某个前端图像时,在相应的分中心也有个虚拟操作员在当地某个虚拟键盘上登录并在某个虚拟输出通道上切换到该前端,当总中心的操作员操作PTZ功能时,实际上就是对应的虚拟操作员在发PTZ的控制码,由于总中心和分中心所操作的是同一个图像,所以在总中心看来就跟在操作本地矩阵前端一样,而且对同一个前端的控制优先级管理也可通过一个分中心的单个系统中不同操作员的优先级设置来实现(即比较虚拟操作员和当地实际操作员的优先级别就是比较总中心和分中心之间的优先级别),这样就可以达到用户的要求。所以解决这个问题的整体思路是采用“虚拟操作员、虚拟键盘、虚拟输出通道”的虚拟概念,根据系统目前的规模大小,在各分中心分别设定了17-32号虚拟操作员、虚拟键盘和虚拟视频输出通道,一一对应于总中心的1-16号物理操作员、物理键盘和物理视频输出通道。

各分中心本地矩阵的视频输入逻辑编号为(徐州1-4,宿迁1-9,准阴1-9,扬州1-15),其编号与总中心调用时的编号之间各相差200、300、400、500,有一定的规律可循(如表1所示)。

3 具体实现方法

实施办法一 采用“联网报警”的方法——即总中心的每一步与分中心有关的动作都要设置成一个网上报警,通过网上报警触发分中心的相关动作,以使两节点实现一对一的联动。优点是比较简单,易于实现;缺点是工作量较大,要对每个前端设置许多报警,不够简练。

实施办法二 采用“联网通信RS232端口输出”的方法——即总中心和分中心之间的联网串口上根据需要互写RS232控制数据,对类似的、有规律的指令可通过变量来完成,还可以触发相对节点的宏程序。优点是不需对前端设置报警,比较简练;缺点是在宏编程方面的考虑要略为复杂一些。

综合以上分析,采用“联网通信RS232端口输出”的方法比较好,易于今后维护。

3.1 切换CAM时的联动

在MAX1000的配置程序中,键盘设置菜单中编辑“C”——SOURCE CHANGED宏,每当在总中心的键盘上选择不同的监视器或是在一个监视器上切换一个不同图像时,都要触发这段宏,通过这段宏来判断切换的是哪个分中心的前端,然后向相应的联网RS232串口上发送要对方在相应虚拟通道上也进行切换的指令。

3.2 控制PTZ时的联动

在总中心MAX1000系统配置程序中5号菜单对各PTZ命令的键做了重新定义,在按键后会进行一系列的判断后再发出相应的PTZ指令。

由于要有优先级的管理,所以最终的PTZ指令必须由本地键盘(物理或是虚拟的)发出才可比较,有三种方法可实施:

(1) 通过“联网通信RS232端口输出”直接写控制码的指令,缺点是没有优先级的比较,不同节点的键盘级别相同;

(2) 通过远程宏触发的方式让远端节点模拟当地键盘发控制码,缺点是由于该方式是以远程宏触发的方式完成的,节点外来的宏命令级别总是最高,分中心的系统主机会默认为这个虚拟控制码的级别最高,而不理会已在菜单中设置好的优先级,故只能实现总中心的级别高于分中心,反之则不行;

(3) 通过联网通信RS232端口的相连,从总中心向分中心直接发模拟的键盘码,这样当地主机系统会认为有个“真实”的本地键盘在通信口上发数据,从而真正的模拟单个系统的操作员级别比较,实现真正的优先级管理,就象在一个单一系统中一样,只需把分中心操作员和键盘的级别按要求配置好就可以了。

通过联网通信RS232端口发模拟键盘码的格式为:[*P@6=*8@10.K0#44.@1.#44.@3.#13],其中:@1赋值为各PTZ的键值,@3赋值为PT动作的速度值,分中心接收到的键盘码的格式为:*817K0,98,4(表示17号键盘以第4种速度发向左的命令码),其中#44是“,”的10进制ASCII值,因为在这个格式中虽然“,”是可见字符,但如果直接写“,”的话,发出之前解析的时候会被认为是个没有任何意义的确认符,不会向分中心发送,这样键盘码的格式在分中心接收到时就会不完整,将不被正确执行,所以只能采用10进制的ASCII码来实现。这其中使用了“.”作为各段命令符的分段确认隔断,避免前后误连在一起产生错误执行。最终还需有一个回车符作为这个命令的结束符。

4 特殊边界问题的处理

我们也需考虑由于各系统独自重启时出现的一些边界问题可能造成的总中心与分中心之间图像对应不一致、高级占用不释放等情况的出现。所以还有如下的一些善后考虑:

1) 当一个键盘从一个分中心的前端切换到另一个分中心的前端时,在前一个分中心中虚拟通道上要切换到一个无关的图像上,以免占用已释放的分中心前端PTZ高级控制权。

2) 当总中心的MAX1000系统重新启动后,也会自动触发“C” ——SOURCE CHANGED宏,所以能保持分中心的相应通道和所选图像能始终与总中心一致,执行第21行的宏程序。

3) 当分中心重新启动后,必须通过向总中心发送请求同步的指令来保持和总中心的一致性。(在系统启动后自动向总中心发个触发宏的指令,总中心被触发的宏中要判断每个键盘目前所定位的前端号,然后向相应端口和对方相应的输出通道发送切换指令,这样就能进行同步,不会出现操作不对应的状况。)

5 结 语

综上所述,本文采用了这种“虚拟操作员、虚拟键盘、虚拟视频输出通道”的办法,很好地解决了当时高速公路这种特殊的视频联网系统中的难题,并且保留了传统联网系统的操作方法和权限等功能,满足了用户的特殊需求。但我们也需要深入考虑的是本文中所实现的只是单向联网调用的要求,即只有总中心调用分中心的图像,分中心之间不互相共享图像资源,操作员不可全网漫游,还处于相对简单的应用。随着用户需求的多样性和多元化的发展、更加新的技术形式出现,以及用户单位管理模式的变化,会对图像联网系统提出更高的期望和要求,如全网的资源共享、操作员的级别、权限分配及操作员全网漫游、基于GIS电子地图的操作模式等等,这些复杂的要求都将在未来的业务发展中在更高的技术平台上得到实现,也是我们未来要研究的图像监控联网系统集成发展的目标和方向。

摘要：高速公路视频监控的管理区域非常狭长,沿途穿跨数个管理分中心,前端摄像传输到各管理分中心的距离非常远,因此采用了异于传统视频监控联网的模式,完全靠MAX1000系统本身自带的联网功能是无法实现的。针对这一特殊视频联网方式,采用虚拟操作员、虚拟键盘、虚拟视频输出通道的虚拟技术,很好地解决了高速公路视频监控联网系统中的难题,并且保留了传统视频监控联网系统的操作方法和权限级别等功能。该技术已成功应用于沂淮江高速公路视频监控联网系统中。

关键词：视频监控,联网,虚拟,级别

参考文献

[1]方立勇.浅谈视频监控系统联网的发展[J].a&s INSTALLER安防工程商,2009(12):145-149.

[2]穆万里,倪鸿俊.高速公路监控技术发展趋势[J].电信快报:网络与通信,2010(10):7-10.

公路视频监控 篇2

我国的高速公路发展十分迅速，监控产品更新换代也比较迅速，现有高速公路监控系统中模拟系统与数字系统并存，在提升高速公路监控系统技术水平的同时，也需充分考虑现有模拟监控系统的存在。在一些使用模拟监控系统的高速公路升级改造过程中，不可能将診-有系统全部淘蘚-，这样将造成投资很大浪费。

如何将診-系统有益的兼容进来，并兼顾现在新兴的技术功能应用，将是考验一个监控系统优秀与否的标准。随着社会的发展和科技的进步，和我国经济对交通的快速需求，高速公路的建设也以前所未有的速度发展。截至去年，高速公路总里程已经位居世界第二。伴随着高速公路的建设，高速公路运营管理成为亟待解决的问题。由于运营管理者需要对高速公路运营路况实时、全面地了解和掌控，所以高速公路全程视频监控系统也随之应运而生。高速公路监控应用系统分析

近年来，高速公路监控系统越来越多地提出更新更高的需求。高速公路监控系统方面的产品不断推陈出新，如由前几年的480线到现在600线，又如从传统的模拟摄像机演变为现在的数字高清百万像素摄像机，控制系统也由单一的管理模式演变到现在的视频联网统一管理模式。

一、高速公路数字视频监控系统分析

在现阶段网络数字视频监控技术突飞猛进的时代，要充分考虑高速公路发展的现状，为高速公路监控行业量身定做一套数字视频监控系统。这样的系统不但具有现今许多优秀的监控技术，而且还可以完美兼容模拟矩阵监控系统。

二、浅析高速公路网络视频监控系统

视频监控系统作为高速公路机电系统工程中的一部分，在高速公路管理中发挥着不可替代的作用，在车流量大、车速快的高速公路上部署监控系统成了高速公路现代管理的一个重要手段。“十一五”期间，国家印发了《2006-2020年国家信息化发展战略》，交通部根据发展战略确定了交通信息化发展方向，对监控系统信息化建设提出了更高的要求，在診-有高速公路视频监控的基础上，采用数字化、网络化的视频传输设备实现高质量的信号传输。并设立省级联网监控中心，对省内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度，并与办公自动化系统、地理信息系统、综合应急指挥调度平台、呼叫中心等数据系统整合，当发现各种异常情况能与其他信息系统联动，快速有效地采取应急救援预案，提升运营管理整体水平。

三、浅议高速公路区间测速系统

区间测速系统是基于先进的车辆抓拍技术、车辆牌照自动识别技术、网络通讯技术，来实现的一种新型的超速违法取证系统。该系统通过计算车辆通过路段平均速度的方式来判断

是否超速，有效解决了单点测速的易躲避性，更有效地控制超速与减少超速等违法行为的发生。

通过安装在高速公路上的车辆自动抓拍系统，连续不断地捕获车辆图片、识别和记录多个断面上实时通过的车辆信息，包括车辆号牌、通过时间、车辆全景图片、各断面点速度等，将这些信息通过网络(有线或无线)上传至中心处理平台，比对同一车辆在同方向两个断面的通行时间，再根据两个断面间的距离来计算该车辆通过此路段的平均速度，最后根据平均速度判断是否超速。

如存在超速行为则自动将违章车辆的数据及图片等相关信息通过后台管理平台进行声光报警，并可根据需要以短信的形式发送给附近和现场的值勤交警，或将信息发布在高速公路显示屏上，以对违章车辆进行及时告知和警示更多的车辆。系统处理得到的所有违章车辆及相关图片将作为违章信息源提供给违章系统作进一步处理。

高速公路检测智能分析系统

传统监控中心的功能只能通过监视器实时、直观地再现很少部分道路和收费站广场的实况，监控人员通过对监视器图像的人工监视，发现异常情况人工报警，提出事件处理和实施救援的建议措施，完全属于事后决策。这种监控方式对突发性较强的交通异常事件无法预测，很容易造成二次事故，如大规模的追尾等。

为了提高高速公路的服务水平，尽可能地避免更大的生命财产损失，及时准确地检测出交通异常事件，提高系统的响应速度，为突发事件处理和紧急救援赢得宝贵的时间，引入了交通事件自动检测系统(见图1)，检测道路交通流量、事故、异常行车状况、洒落物等。在交通事件智能检测器(见图2)上内置基于视频分析的事件处理算法，通过道路沿线的摄像机图像进行分析，根据图像处理算法产生事件告警。该算法软件对图像对比度和色彩饱和度的要求不高，可以适用于白天、夜晚、雨、雪、雾等天气，能对高速公路上发生的各种

交通事件进行检测，并且伴有声光告警信号提示监控值班员。

一、监控系统设备

监控系统基本上可划分为前端摄像机、传输链路、监控室控制/显示设备三大部分。a)监控摄像子系统：在道路沿线配置摄像机，监测范围为高速公路上的车辆通行情况

和路面状况。

b)传输子系统：传输系统将摄像机（）采集的模拟图像无压缩的回传到监控中心。

c)监控中心子系统：在监控中心配置显示和控制设备，可以方便的控制前端摄像机，并在显示设备上切换显示需要调用的图像。

二、系统主要功能

1.物体移动监测：监测用户定义区域内的移动目标。可显示场景中移动物体的移动轨迹，对于移动速度异常的目标产生报警。

2.物体滞留监测：跟踪滞留在固定位置超过用户设定时间的车辆或其他目标。用于监测被

遗弃的物体、违规停车等。

3.突然出现监测：监测突然闯入用户定义区域的任何目标。适用于高速公路重点位置的监

测。

4.移动路径监测：监测从一个区域进入另一个区域的移动物体。用于监测车辆违章转向、掉头或其他违规越境行为。

5.定向移动监测：监测行进方向错误的车辆或朝禁区边界移动的入侵者。

6.移动速度监测：监测场景中物体的移动速度。用于监测车辆超速等。

7.物体徘徊监测：监测场景中物体徘徊逗留的时间。用于监测敏感场所的可疑行迹。

8.车辆统计：实时监测和统计视频图像中的车辆，应用于道路车流、停车场等场所的车辆

公路视频监控 篇3

关键词:视频监控嵌入式系统高速公路

0 引言

随着我国高速公路的快速发展,公路视频监控系统作为监控系统的一个重要组成部分,在交通管理系统中发挥着重要的作用。采用视频监控系统可以实时地了解到高速公路各种情况,比如车辆超速、违章行驶、交通事故或者其他一些对高速公路损坏的行为。尤其是在一些重要路段,通过安装视频监控系统,可以及时地了解到公路上发生的各种情况,对一些突发事件的处理和日常的维护都有着重要的作用。因此,将最新的,最有价值的技术应用到新一代的监控系统之中来解决实际问题,具有广阔的应用前景和巨大的社会效益及经济效益。

1 系统总体架构

本文所设计的嵌入式网络摄像机系统是一个基于Internet实时视频网络传输系统。主要设计目标是实现把远端采集的实时视频信息经过压缩编码,并利用嵌入式系统模块实现TCP/IP协议,通过Internet传输,使接收端系统能从网络中接收实时视频并重新展示给用户。系统总体结构如图1所示。

整个系统硬件平台主要由嵌入式处理器模块、视频采集模块、视频AD转换芯片,视频压缩模块、电源时钟模块、以太网接口芯片、Flash、SDRAM 等组成。

1.1 嵌入式控制器 嵌入式控制器模块是整个系统的控制管理核心,主要功能是实现整个系统的控制和调度管理.我们选用的主控制芯片为S3C2510A,它是SAMSUNG公司生产的基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器,内含ARM公司设计的低功耗、高性能ARM940T内核,主频166MHz;内置2个10/100Mbps以太网控制器;6个DMA通道;6个32位定时器;64个可编程的I/0口;2个高速UART;此外还有中断控制器, DRAM/SDRAM控制器,ROM/SRAM和FLASH控制器,系统总线仲裁器、外部存储器控制器等。

1.2 视频采集模块 视频采集由前端高速摄像机实现视频的输入,本系统中采用监控专用彩色摄像机discover系列的dis-822C一体化摄像机,它具有22倍光学变焦,220倍数字变焦,可以在低照度下正常工作,自动聚焦能力强,还具有电子自动快门、白光平衡等特点。高速摄像头将采集到的模拟数据发送到视频A/D转换芯片进行视频解码;最后将得到的视频数字信号输入到视频压缩芯片中。

1.3 视频压缩模块 该模块中采用一款专用的音视频压缩编码芯片G07007SB完成音视频压缩功能。G07007SB是美国WIS公司为最新推出的一款多格式音视频压缩编码芯片,G07007SB独特的编码结构可灵活地对符合ISO/ITU标准的音视频进行编码,它支持的输出格式有MPEG-4,MPEG-2,MPEG-1,H.263及自定义格式。

1.4 视频网络发送模块 该模块主要是通过S3C2510A对音视频压缩模块处理后的视频流进行打包处理,生成UDP包或RTP包,然后通过RJ45接口发送到网络中。这里选用的网络接口芯片是Realtek公司的RTL8201BL,它是具有l0M/100Mps自适应功能的以太网收发控制器,是目前应用最为广泛的一种网络接口芯片。

1.5 云台镜头控制模块 要实现对前端摄像机的远程控制,需要云台解码器将嵌入式控制器端及远程客户端传来的控制信号进行解码,将软件发出的控制信号转换成实际动作的电平信号。

1.6 电子情报板 电子情报板采用LED发光管,自动调节光亮度,动态视距离达到200米,能全天候地及时向司乘人员车辆超速情况、传递路况信息及特殊气候情况,凸显高速公路的服务功能。

2 软件设计

嵌入式操作系统是嵌入式系统重要的组成部分,它为应用程序的开发提供了一个软件平台。这里选用uClinux作为整个系统的开发平台,基于uClinux开发资源丰富,有助于建立功能强大、结构复杂的大系统。其他功能模块建筑在Linux操作系统之上,包括视频采集与预处理模块,MPEG4编码模块,RTP/ RTCP协议传输模块,云台控制模块等等。下面重点介绍视频数据传输模块和车速检测模块的设计。

2.1 数据传输 基于RTP/RTCP的MPEG-4视频传输流程是:在服务器端,MEPG-4视频流分别被封装上RTP报头、TCP报头和IP报头,组成相应的IP数据包,然后IP数据包通过Internet向接收端发送。客户接收端收到IP包后按相反的顺序将RTP报头和视频数据提取出来,根据RTP报头中的序列号将视频数据放入缓存供解码器解码输出。

2.1.1 视频数据封装 将视频数据在网络中传输,需要对其进行打包,加上时间、同步等信息。MPEG-4视频数据的封装格式表所示:

2.1.2 视频数据发送 Linux系统通过socket编程来实现数据的传输,套接字有三种类型:流式套接字(SOCK STREAM),数据报套接字(SOCK DGRAM)及原始套接字。按照系统浏览器/服务器的网络传输模型,在服务器端建立了以SOCKET为类型的监听套接字、控制套接字;在客户端建立了SOCKET类型的请求套接字、控制套接字,这些都是采用TCP协议封装传输数据的。

2.2 车速检测 速度是判断车辆是否超速的唯一依据,所以如何获得车速是本系统的核心。目前公路超速标准对大型车和小型车的速度限制有不同的规定,当前判断车型的算法也比较多,有根据车牌颜色识别车型的,也有根据车辆的长度识别车型的,在这里运用后者进行车型识别。

本系统采用环型线圈车辆检测器,线圈车辆检测系统由地感线圈、线圈检测器组成,它在每个车道前后埋设两个线圈,其中,前线圈称“测速线圈”,后线圈称“抓拍线圈”。对于线圈测速,经常用到的方法是对于经过的车辆,分别取得车辆进入两个线圈的时刻,相减获得车辆通过线圈所需的时间,配合线圈的宽度和距离,即可求得车速。软件编写流程如下所示:①检测线圈1状态变化,记下 车辆进入时间dwStart。②检测线圈变化及车辆是否离开标志位,记下车辆离开线圈1时间dwEnd。③检测线圈2状态变化,记下车辆进入时间dwSecond。④计算得到车速dbSpeed,车长 dbCarLength。⑤根据车的类型和速度,判读车辆是否超速,超速,则拍局部照片。⑥车离开第二个线圈,拍全景照片。

3 结束语

高速公路视频监控系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等综合运用于高速公路管理体系,建立起一种在大范围内、全能的实时、准确、高效的高速公路综合管理系统。本文设计并实现了一个基于ARM和Linux的视频监控系统,目前该系统已经应用于某高速公路的路段监控中,达到了设计要求,取得了较好的应用效果。

参考文献:

[1]刘富强.数据视频监控系统开发及应用.北京:机械工业出版社.2003.

[2]刘富强.数字视频监控系统开发及应用.北京:机械工业出版社.2003.

[3]钟玉琢,向哲,沈洪编著.流媒体和嵌入式控制器.北京:清华大学出版社.2003.

公路视频监控 篇4

1 视频清晰度概述

视频监控系统的清晰度可以简单的分为标清、高清、全高清等几种情况, 清晰度对视频监控系统有着十分重要的作用, 只有清晰度达到一定的标准, 才能保证视频监控系统的正常运行。标清视频是指分辨率在720P以下的视频, 标清视频监控系统包括模拟摄像机、光端机、普通镜头、存储设备等基础设备, 在高速公路中应用标清视频监控系统, 经常会出现管理人员无法看清车牌的现象;高清视频是指分辨率超过720P或者1080I的视频, 目前, 常用的高清视频格式有720P、1080I等;全高清视频是在高清视频的基础上进一步提高视频的分辨率, 其视频分辨率可以达到1920×1080, 全高清监控系统的画质更加清晰, 画面更加丰富, 可以在后期集成视频分析技术为高速公路的运营管理提供更加便捷的手端。

2 高速公路视频监控系统的作用

在高速公路管理中采用视频监控系统对高速公路的运行参数进行自动检测, 并将而各种信息技术记录下来, 视频监控系统能将高速公路上行车的综合状态客观、真实的反映出来, 这不仅为高速公路的管理提供了方便, 当司机违章驾驶时, 还能提供真实的证据。当发生交通事故时, 视频监控系统能反映出交通事故现场的各个细节, 为交通事故的处理提供了依据。视频监控系统对高速公路的正常运行和管理有十分重要的意义, 只有保证视频监控系统的稳定运行, 才能为高速公路的快速发展提供保障, 由于视频监控系统大多应用在野外, 并且需要24小时连续工作, 因此, 视频监控系统要有良好的抗干扰和稳定工作的能力。

3 高清视频监控系统的构成

3.1 高清图像采集设备

高清图像采集设备是高清视频监控系统的重要组成部分, 为了能对监控目标进行深入分析, 高清图像采集设备要具有良好的分辨率、清晰度, 同时还要具有色彩丰富的特性, 目前, 常用的高清图像采集设备有HD-SDI高清摄像机和高清网络摄像机两种。HD-SDI高清摄像机是将采集到的高清信号通过特定的格式封装起来, 然后将数据传输出去, HD-SDI高清摄像机的主要特点是数据传输安全性高、数据非压缩传输, 同时, HD-SDI高清摄像机的图像还原效果更加细腻、真实。但HD-SDI高清摄像机的数据传输数据占用带宽大, 距离比较短, 如果需要进行长距离数据传输时, 需要利用专用传输设备 (SDI高清光端机) 。并且HD-SDI高清摄像机采集的图像需要利用过高清压缩设备进行压缩处理, 然后才能保存, 因此HD-SDI高清摄像机的成本投入比较大。

高清网络摄像机采集的数据在摄像机内已经进行了压缩, 不需要经过封装, 只需要利用普通的网络进行传输即可。高清网络摄像机的传输距离长、占用带宽小, 但由于数据不需要进行封装, 高清网络摄像机有一定的网络安全隐患, 加上数据传输质量受网络状况的影响, 因此, 高清网络摄像机常用在对图像实时性要求不高的高清视频监控系统中。

3.2 高清监视器

高清监视器是高清视频监控系统的眼睛, 只有利用高清监视器才能观察到高清图像采集设备采集的图像信息, 目前, 常见的高清监视器接口有SDI、DVI、HDMI等几种状况, 当高清视频监控系统采用的高清图像采集设备是HD-SDI高清摄像机时, 需要配备特定的HD-SDI高清监视器。

3.3 高清视频传输设备

高清视频传输设备的主要作用是将高清图像采集设备采集的图形信息传输到监控中心, 目前, 高清视频传输设备主要分为支持HD-SDI视频传输的SDI高清光端机和支持网络传输的以太网光端机, 分别对应HD-SDI高清摄像机和高清网络摄像机。一般情况下, HD-SDI高清摄像机数据传输占用的宽带在1G以上, 高清网络摄像机数据传输占用的宽带在8M-16M。

3.4 高清视频数据存储

在高速公路视频监控系统中, 高清视频数据储存容量要大并且可靠性要强, 目前, 常用的高清视频存储方式为IP-SAN和NVR两种情况。随着高清视频监控系统数据量的增加, 普通的存储硬盘已经不能满足视频监控系统运行的要求, IP-SAN是一种云存储方式, 即利用第三方服务器进行数据导入和导出, IP-SAN具有很强的集中存储能力, 对数据集中化管理有很大的作用, 将IP-SAN用在长距离数据传输管理中, 能有效地降低运行成本;NVR是利用网络接收高清网络摄像机传输的数据, 并进行数据存储、管理, 当高清图像采集设备为HD-SDI高清摄像机时, 在进行高清图像数据存储前, 要对图像数据进行压缩编码, NVR具有布置灵活、成本低、安装简单、存储可靠等特点, 能极大的提高高清视频监控系统的实用性。

4 高清视频监控系统在高速公路的应用

高清视频监控系统比标清视频监控分辨率、清晰度、色彩丰富度等要高的多, 但高清视频监控系统的投入成本也比较大, 因此, 在高速公路视频监控中, 不需要全程采用高清视频监控, 可以根据实际情况, 对重点区域进行高清视频监控, 通过合理的搭配高清视频监控区和标清视频监控区, 不仅能做到经济性和技术性相平衡, 还能提高高速公路的管理质量。

在高速公路中, 可以安装高清视频监控系统的位置有:高速公路收费系统, 例如人工收费亭、收费广场、安保要害部位等;外场监控系统, 如互通区、重要桥梁、隧道出入口等。通过在重要位置布置高清视频监控系统能使整个高速公路清晰化, 这样不仅弥补了标清视频监控系统的不足, 还降低视频监控系统的投资力度, 提高了视频监控系统的效率。

5 总结

随着科技的快速发展, 高清视频监控技术将会在高速公路中得到广泛的应用, 但由于高清视频监控系统的投资成本比较大, 因此, 在实际工作中, 高速公路管理部门可以根据实际情况, 在高速公路的重点位置安装高清视频监控设备, 从而有效地提高高速公路的管理质量, 促进高速公路的快速发展。

参考文献

[1]刘轰, 杨正, 王瑞.高速公路网络高清视频监控的应用[J].中国交通信息化, 2013, (02) :125-126.

公路视频监控 篇5

一、概述

道路交通系统是人员、物资的运输和流通的重要枢纽,在社会经济的运行中担负着重要作用,是国民经济的动脉。高速公路的运输由于其快速灵活的特点，越来越受到各个部门的重视，在近年来得到快速发展，因此高速公路的管理收费等存在的问题的解决也日显重要。高速公路的收费管理主要依靠大量的、分散在各处的收费站，而这些收费站所处位置分散在各地，相距遥远;因此迫切需要一种可以远程控制的，快速的，操作简便的监控系统以实现对其收费站进行远程集中监控和管理。

二、系统简易介绍

某高速公路公路系统共有12个收费站，每个收费站设有6支固定彩色摄像机分别监控6个车道，2个自动彩转黑的智能高速球摄像机在公路两个方向作环境监控，视频/数据信号采用数字压缩，编码后按TCP/IP协议打包上网，片区及市交管局分别设监控中心可对各收费站进行实时/准实时监控，发生警情时联动相应的摄像机进行录像。

三、系统方案

1.系统介绍

系统采用一种交互式远程图象系统，它通过装在分散的被监控点的远程图像单元收集现场图像，并进行数字压缩，然后借助公共的通信线路(电话线，广域网/局域网，ISDN等)进行远程传输，从而实现在远端对各分散的被监控点的集中监控，包括各远程点图像的查看，远程云台控制，远程报警及报警现场图像的硬盘记录等远程音频监控等。

高速公路的收费站的集中监控系统可采用远程图象监控系统实现。系统包括两部分：1)在各收费站的远程图象单元及各种摄像机和报警探测器。2)各级集中监控中心的监控电脑和远程操作软件。

收费站的的远程图象单元前端连接监控位置的摄像机，并把收集的摄像机图象进行数字化压缩，然后通过高速公路局域网(LAN)传输到监控中心。可传送高解像度(320x196)和低解象度(160x96)两种图象。每个远程图象单元有16个报警输入，8个控制输出，在接入报警探头后，若发生警报，可自动向监控中心拨号并自动弹出相应的报警图象。远程单元同时可自动存储报警前后的高解象度图象(320x196);供操作员调用查看。

远程操作软件装在监控中心的电脑里，通过电脑的鼠标，即可完成一切操作：如单/多画面的显示(最多可同时显示16个摄像机图象);远程云台、镜头控制;远程点自动轮巡、定时连接或手动连接，远程图象可手动进行硬盘录象，录象后的文件以远程点名称、摄像机号及录象的日期、时间为标记以便于日后的回放及存档;图象回放时具有暂停及逐帧前阅的功能;软件还具有报警事件、操作人进入/退出及系统操作等系统事件详细的记录功能;具有远程诊断及升级能力;软件有一个管理者及多个操作员用户，每个操作有各自的权限划分及各自的操作密码。远程单元也有自己的保护密码，防止无授权的用户进入。

高速公路道路监控系统的相关探究 篇6

一、影响高速公路道路监控系统构建的因素

（一）日益增长的交通压力

伴随着高速公路的发展，汽车拥有量的增长速度更加迅猛。汽车数量增多，带来的不仅仅是交通拥堵，随之而衍生的违规驾驶、交通事故，都将大大的影响高速公路的安全性和便利性，提升高速公路安防监控的难度。

（二）不可预测的天气变化

高速公路区分于普通公路的一个重要特点是线路短，人们可以用更短的时间到达目的地，实现方便、快捷的跨省出行。这些也是导致高速公路建设中遇山开山、遇水穿水、无路架桥的特性，复杂的室外环境、巨大的空间跨度，要求高速公路安防监控产品的成熟性、稳定性，以节约维护成本。

（三）高速发展的遗留问题

高速公路迅速发展，相配套的监控产品更新换代速度也较快，现有高速公路监控系统中模拟系统与数字系统并存，既包括以硬盘录像机为代表的数字化的监控系统，也包括以网络视频服务器、网络一体球为代表的网络化监控系统。另外，不少地区已建设好的高速公路监控系统，如何实现系统的扩容、与上级系统的联网等扩建、改造需求，都是我们面对的现实问题。

二、高速公路道路监控系统的构成

高速公路道路监控系统包括监视设备、外场监测设备、监控中心计算机网络、紧急电话通讯设备和信息发布设备等部分。下面就这些部分的具体内容进行阐述：

（一）监视设备。监视设备可以采用闭路电视（CCTV）等设备，它主要布置在高速公路的关键路段来对该处的交通情况进行实时的检测。

（二）外场监测设备。该设备主要是为了对于道路交通和气象进行监测，通过借助外场车辆监测器来对高速公路各路段上的车流量、车长、车速以及占有率等信息进行采集;通过借助外场气象监测器来对高速公路各路段上的风速、湿度、气温、降雨量、路面温度和结冰情况等信息进行采集。

（三）监控中心计算机网络。通过在道路监控中心设立计算机网络系统，可以实现对交通数据和图像等信息的采集、分析、显示和存储。

（四）紧急电话通讯设备。为了方便人们在出现紧急问题后可以及时地获得道路管理人员的帮助，在高速公路的适当位置需要设置紧急通话设备，一般每隔一公里需要设置一部紧急通话设备。

（五）信息发布设备。为了向高速公路的道路使用者发布各类实时的交通信息，需要在高速公路上设置可变情报板和可变限速标志。

（六）设备通信。监控设备的监控信号一般按照“光端机—光纤—光端机”的传递路径传送至监控中心，而各个外场设备则需要通过“调至解调器—电话线—调至解调器”的连接形式来连接至监控中心上的计算机串口上。如果涉及到的外场设备较多，则需要借助多串口卡擴充计算机的串口，借助交换机来组成一个局域网。

三、高速公路道路监控系统关键技术

（一）控制策略

高速公路道路监控系统监控系统主要包括闭路电视了系统、信息采集了系统、交通事件检测系统、信息发布与控制了系统等，其功能的实现必须是各了系统协调有序工作，同时该系统功能的有效发挥，还涉及到与路政、养护、交警等部门的联动问题。

监控系统管理者首先借助闭路电视摄像机、车辆检测器、紧急电话等外场设备的信息采集，通过中心计算机系统的处理及判定，再在道路服务情况发布给外场门架式或立柱式可变情报板以进行信息发布及交通告警;如系统出现交通事件告警，则利用闭路电视摄像机和日常巡逻车辆对发生的情况进一步确认及全程跟踪处理，进行信息发布及交通控制，同时出动人员进行现场调度或救援，加快交通事件处理效率，防范交通事件影响进一步扩大。

（二）道路监控系统外场设备布设

高速公路道路监控闭路电视监控系统外场设备的布设，直接影响到系统总体功能的实现及投资额度。其布设准则，主要受外场设备一道路摄像机功能状况及道路线形影响。性能优良的摄像机一般最远摄像可远达1km，但此时摄像质量已不能为人眼所辨识，在距离800m左右的范围内时，其摄像清晰可辨。因此，考虑到系统投资经济性，高速公路道路监控闭路电视监控系统外场设备布设可以选择2km一个，特殊线形及重点路段可适当加密的布设原则。

（三）信息发布及交通诱导控制

通过技术手段提高路段通行能力，为出行提供更为便捷舒适的交通服务，不仅是高速公路道路监控系统出发点，也是其最终归属。因此，信息发布及交通诱导控制系统是高速公路道路监控系统的重要组成部分，否则，其将只能仅仅实现监视功能，而严重制约系统整体功能的实现。信息发布及交通诱导控制系统主要通过收费站区及路段可变情报板等外场设施，使路段使用者获知相关交通信息以进行相关行驶决策，进而实现交通诱导控制。

（四）高速公路道路监控防雷保护技术

当电源线或信号线等穿越不同的保护分区时。因电磁感应的作用，会产生较高的过电压，影响室内设备的安全。因此，需安装相应的过电压保护器，对设备进行保护，同时需要作相应的等电位处理。在不同的保护分区，所采用的防雷器级别是不同的。

1.外场设备防雷

外场的远端监控设施因距监控室较远，采用就地综合接地。综合接地电阻小于4Ω。接地体采用 50X50X5 镀锌角钢，接地网线采用 50×5 镀锌扁钢。接地网线间续接、与接地体的连接均采用满焊焊接。

2.电源防雷

为了避免高电压经过避雷器对地放电后的残压过大或因更大雷电流在击毁避雷器后继续毁坏后续设备，以及进一步防止电缆遭受二次感应，通常选用EPP20T/S电源避雷器，，其主要指标为：每路流通量：20kA，每路最大持续耐压：275Vrms 一 320Vrms，保护电压：1.0kV，响应时间：<25RS，功能特点：可视告警，保护级别：D 类。

3.信号防雷

为防止电气控制开关在转换过程中产生的操作过电压以及附近发生雷击时形成的强大瞬变磁场（感应过电压）危害低压和弱电控制系统，也有必要对弱电控制系统（主要是 PLC 模块、微电子设备等）进行保护。信号避雷器主要是选择其恰当的频率、保护电压、接口形式、放电电流和插入损耗等。

公路视频监控 篇7

1 工程应用实例

1.1 重庆菜园坝公路隧道工程

重庆市内的菜园坝公路隧道工程施工全长1.5 km, 它是上行线、下行线的比向洞双车道设置。该工程中采用了点对点光端机传输隧道内的视频信号。隧道内上下方向设计了4台远端机, 并且在其主要的监控中心设计了8台近端机, 隧道内设置了8芯光缆, 一个对端用一芯, 4芯共同使用, 剩余4芯备用。

1.2 秦岭终南山特长公路隧道工程

位于陕西省西安市至安康柞水段的秦岭终南山特长公路隧道, 隧道穿越整体秦岭山脉的终南山, 全长18 km, 为上、下行线双洞双车道。该隧道是我国目前设计中最长的公路隧道。

由于该隧道比较长, 需要传输的视频容量比较大, 所以, 对传输的实时性提出了较高的要求。以每隔125 m为一个视频计算, 共需要288个视频。如要选用点对点的端机传输, 那么, 需要占用的光纤比较多, 而且无法统一管理视频设备, 后期视频系统的维护工作也比较复杂。例如, 使用IP接口的视频编解码器, 当网络繁忙时, 无法保证视频数据的实时性和可靠性。

在设置无线监控时, 有2种设备可选:①点对点光端机。它占用的光纤资源比较多, 设备管理困难, 系统后期维护困难。②IP接口视频编解码器。在使用过程中, 如果网络紧张, 无法保证视频数据传输的可靠性和实时性。鉴于此, 安康柞水段的秦岭终南山特长公路隧道选用无线视频监控系统。我们选择数字式、节点式光端机传输图像, 在上下行隧道中, 利用2芯光纤将隧道内的80个节点组合起来, 形成视频链网。信号可以在隧道内进行输出处理, 并且在其内进行统一管理。在隧道监控中心设置网管系统, 能够实时维护整个传输过程。

2 特点及应用

2.1 高清数字网络视频监控系统

高清数字网络视频监控系统是多媒体通信技术基于IP寻址实现的一种视频传输技术。目前, 这项技术正在快速发展, 监控设备也处于网络化和数字化全面发展的阶段。全面发展网络数字系统已经成为了一种趋势, 所以, 我们现在使用的监控系统也应随着时代和技术的发展而改变。

这种数字分布式的网络监控系统是与数字视频技术、网络传输相结合的监控系统。它主要用于管理系统和多媒体技术中。计算机网络技术是工业化控制技术的一种, 它能实现视频和音频的数安化、网络化, 并对多媒体进行智能化管理。因此, 将传统的信号进行数字化转换, 以IP包的形式将相关数据上传至网络, 能够实现整体的集中监控、管理等。与旧有的系统相比, 这种系统的优势是视频图像是高清的。

在长沙市营盘路湘江隧道视频监控系统中首次使用了高清数字监控系统。在选取摄像机时, 选用的是上海尧视的数字高清摄像机。通过它的交换机可以传输隧道内的视频画面, 通过光缆可以提高其稳定性, 将信号传输到监控中心。使用高清数字化的监控系统后, 图像的清晰度比旧有系统提高了很多。

2.2 模拟视频监控系统

目前, 这种视频监控技术是非常成熟的, 使用时性能比较稳定, 在很长一段时间里, 它都是隧道监控使用的主流视频设备, 使用范围也比较广。该系统的特点是:利用前端模拟摄像机, 采用矩阵主机控制, 通过视频控制主机来监视图像, 调用视频。但它的缺点是:在进行系统架构时, 操作复杂, 而且工程量比较大, 每增加一个前端机, 就要调配其整体系统, 操作烦琐。

3 监控方案的比较

3.1 点对点光端机

利用点对点的光端传输机传输时, 每个路段每隔125 m设置1台, 使用4口光端机进行传输。其中, 必须使用至少1对光端机, 并占用1芯光纤。但是, 这种光机对于整个系统的资源占用比较多, 如果隧道比较长, 离主监控中心比较远, 那么, 还要在中间加上光端机的级连进行传输。光端机级连会在一定程度上衰减信号, 降低信噪比。使用大量的光端机也不利于整体管理, 系统的后期维护比较困难。但是, 其传输优点是图像清晰、传输速度快。

3.2 节点式光端机

利用节点式光端机传输图像时, 系统只占用了2芯光纤, 并将施工隧道内的所有节点整体连接起来, 组成环网或是链网。这样做, 不仅可以节省光纤资源, 统一上传隧道内的视频信号, 使之通过相关设备输出信号, 保证其能进行统一的监控管理。在维护系统时, 可以通过监控中心的网关实时维护。

3.3 视频编解码器

对于固定带宽接口, 需要使用2 M口或是多个2 M捆绑传输图像。使用该系统时, 需要在隧道内单设一个通信系统传输设备, 所以, 现在的隧道视频施工中一般不采用这种技术。

对于IP接口, 可以通过隧道内设置的PLC提供以太网接口, 进而传输视频信号。虽然视频的传输完全依靠网络进行, 但是, 目前, 以太网协议中对数据并没有QOS保证, 所以, 在网络工作繁忙时, 在解压相关图像信息时, 可能会出现马赛克的情况, 无法保证视频的实时性。

4 结束语

综上所述, 本文简要介绍了无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用情况, 希望可以为其日后的发展提供参考。随着无线视频监控技术在公路隧道施工中的广泛应用, 对其的应用研究也将成为保障公路隧道施工阶段安全的重要工作之一。

摘要：随着公路隧道施工工程的普及, 在公路隧道施工过程中, 出现了安全控制方面的问题。无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用情况直接关系着公路隧道的施工效果。因此, 简要分析了无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用情况, 以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：无线视频,监控技术,隧道施工,安全控制

参考文献

[1]张伟宗, 何书强, 李海鹏.网络视频监控系统在高速公路长隧道施工中的应用[J].交通标准化, 2012 (06) :82-85.

[2]张金辉, 刘明明.无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用[J].河南科技, 2012 (13) :58.

[3]乔茜.公路隧道施工面无线监控系统设计[D].西安:长安大学, 2012.

公路视频监控 篇8

1 高速公路收费监控系统视频的作用

所谓“监控”, 就是为了保证高速公路收费工作不受干扰, 并对收费记录进行保存的一种功能。高速公路上的收费监控系统予以收费工作极大的支持。该系统的使用可以有效避免驾驶员拒交通行费用的情况。近年来, 我国高速公路网格构建越来越完善, 需要进行收费监控的站点规模越来越大, 因此, 监控系统的通行设备体系越来越庞大, 信号的传输会受到更多的干扰, 造成记录画面不清晰或未留存的情况。这种情况的发生在很大程度上影响了高速公路收费工作的顺利进行。鉴于此, 高速公路收费监控管理部门应当积极发送对监控画面进行干扰处理的请求, 尽量减少视频传输受干扰的情况, 更完好地保存视频监控画面, 避免视频画面出现不可控的失误, 使整个收费监控传输处于高效、高质量、平稳的状态, 从而达到高速公路收费监控系统的要求。

2 收费监控视频质量的影响因素

根据近些年来我国高速公路视频监控质量问题的数据分析, 笔者将主要干扰因素总结、归纳为以下几方面。

2.1 高频噪声

高频噪声的存在会使收费监控系统视频画面出现雪花点。而造成高频噪声的根本原因在于收费监控系统内的相关设备带有隐形的高频谐波。高频谐波就是造成雪花点画面的元凶之一。当收费监控系统视频的基带小于60 Hz时, 系统自身就会产生各种不同的谐波;当频率高于45 000 Hz时, 视频的传输信号会受到干扰, 使视频画面出现雪花点等扭曲现象, 从而影响视频画面质量。

2.2 低频噪声

与上述情况相似, 在系统自身产生的谐波中也存在频率较低的谐波, 其中, 频率介于20~30 Hz之间的谐波即为低频噪声。由低频噪声造成的收费监控视频干扰情况为监控视频画面出现水平的不规则横向波纹, 并且保持不变。低频噪声主要通过影响传输信号的同类低频信号来干扰信号的传输, 导致横纹出现, 造成监控视频画面质量下降。

2.3 工频干扰

工频干扰的结果是使监控视频画面出现大量的杂点和网纹, 极大地影响了监控视频的质量。而这种干扰出现的主要原因是收费监控系统中不同的设备连接时, 由于时间较长会出现连接松落, 造成电位的不平衡而出现电位差。这种电位差会阻碍视频信号的传输, 导致显示的视频异常。

2.4 电磁波干扰

电磁波信号大多来自外界的电磁波干扰。电磁波干扰会直接切断信号的传输, 导致视频中断, 是较为严重的一种干扰方式。如果电磁波较弱, 则表现为视频画面出现斜纹。例如, 某个收费监控系统旁在搭建电缆线, 在这个过程中, 传输视频信号经常中断。而移除电缆设备后, 信号中断问题不存在, 由此可见电磁波的危害性。

3 提升收费监控视频质量的措施

结合实际, 笔者总结出以下几种提升收费监控视频质量的措施:①改善收费监控系统的周围环境, 提高拍摄质量。高速公路收费监控系统的管理人员应当为收费监控系统提供良好的外部环境。在收费监控系统视频的拍摄中, 最佳的拍摄保护方式是光隔离, 能够有效防止视频受到干扰。但是, 这种隔离方式对外界环境有严格的要求, 因此, 可以对收费监控系统的视频拍摄设备进行升级, 并采用光端机进行光隔离保护。②对全国的高速公路收费监控系统视频拍摄设备统一安装隔离器, 主要目的是保护视频的传输信号, 既避免了传输信号的丢失, 也避免了外界干扰因素对传输信号的破坏。这样就能有效保护视频传输信号, 保持拍摄视频的优质、完整画面。③强化对干扰因素的监控, 记录相关数据, 通过绘制图像、表格、曲线等进行分析、比较和讨论。对于出现频率较低但破坏性较大的干扰因素采用调整频率的方式。例如, 在低频噪声干扰低频传输信号时, 我们可以将传输装置的频率整体调高。这样, 传输信号与干扰信号就不在同一频率段, 能够较好地避开干扰, 提高传输视频画面的质量。④对于由于监控系统自身干扰而出现的信号传输问题, 我们可以采用放大噪声的方式, 通过提高输出信号的强度来保护原始传输信号。例如, 对于部分收费监控系统, 在内部加装变频器、变压器, 以此解决相应的干扰问题, 保护视频传输信号。

4 结束语

综上所述, 高速公路的收费监控系统视频具有重要的作用, 我们应当确保其正常运行, 进而保证收费工作顺利进行。视频受干扰问题的处理方法较为简单, 应该在干扰出现后及时、有效解决。对于一些较难发现的干扰因素, 我们应加强研究, 以优化视频拍摄质量为己任。另外, 我们还要改善收费监控系统的视频拍摄环境, 提高视频拍摄质量。

参考文献

[1]黄斌, 梁鉴洪, 周斌.高速公路收费系统视频图像干扰处理[J].中国交通信息产业, 2010 (07) :95-97.

公路视频监控 篇9

现针对某一省市高速公路监控系统的建设进行仔细的分析, 并对其做出以下几个结论:

1. 高速公路监控系统的现状。

我国某市在2007年3月开始实施建设一段全场为2980KM且连通三座省市的高速公路, 并在2010年9月实现竣工。虽然, 这个高速公路建设工程历时三年半, 但是它却对高速公路的监控系统进行了有效的改造。使原来比较贫瘠的监控系统, 由传统的单一性系统转变成了兼具数字化功能的多重性系统。

2. 高速公路监控系统构架上出现的问题。

2.1在对高速公路监控系统做前期设计的时候, 设计人员对监控系统的架构有着不一样的想法。比如:在对我市进行高速公路建设的时候, 有的设计人员认为只要用互联网将这两个地方连接起来就可以了, 而有的则认为只用互联网是不够的, 还要将具有数字化的监控设备嵌入到整个监控系统当中来, 才能够更为直接的让监控中心对收费站进行监控。

2.2监控分部的选取。传统的高速公路监控系统的分部选取是以500m为基础的单向监控。而该市所选取的则是以1Km为基础的双向监控, 这种监控模式是将中间分离带作为中心, 选取16m-19m范围内的标杆来双向监控两个方向的情况。这种双向监控不仅节省了监控系统的建设成本, 还能将拍摄到的图像更加清晰地展现出来。

2.3在建设高速公路的时候, 不同建设人员对监控系统设备的选择也是不一样的。有的建设者会对监控系统设备的采购进行严格的筛选, 而有的建设者则会为了节约成本, 选取一些型号、质量和技术者都存在问题的监控设备, 这就使得监控系统在运行的过程中出现各种各样的问题。

二、分析集中监控系统建设的构架

在该市高速公路的建设中, 监控系统的全面改造具体表现在三个方面:一, 改变监控网络的整体架构;二, 改变图像的传输方式;三, 提升监控系统的各种功能。现对该市监控系统的改造进行分析, 概括出以下几点:

1. 网络构架的整体改造。

该工程监控系统分为三个部分, 分别是:集中控制室、高速公路收费站和高速公路监控分部。集中控制室对各监控分部进行实时监控, 并接收各监控分部传来的监控信息。高速公路收费站要对各车辆进行拍照检测, 然后将这些信息传输给各控制分部及集中控制室。而监控分部不仅要对高速公路实施实时监控, 还要将收费站传来的信息与监控路段进行有效的结合, 最后将整合好的信息及时地反传给收费站及集中控制室。

2. 改变图像的传输方式。

该市采用的图像传输方式并不是传统的“节点式”传输方式, 而是具有数字化功能的综合传输方式, 这种传输方式通过对监控分部采用“跳级式”连接将信息传输到收费站, 然后经过数字化解调将信息以图像的方式呈现出来。

3. 提升系统安全性。

提升监控系统的安全性, 可以减少监控系统运行过程中出现的问题。从该市高速公路监控系统的改造来分析, 将能够实现提升监控系统安全性的方法做一个归纳, 总结出以下几点:1) 加强互联网的防火墙设置。2) 对监控系统设置更为全面的身份验证体系。3) 将传输层设备应用到互联网的传输设备中, 以确保信息传输的安全性。4) 对监控系统实施全面管理, 防止外来人员和恶意软件的侵犯。

4. 提升系统功能。

从该市高速公路监控系统的架构来看, 它由五个部分组成:基于收费站的监测、基于互联网的信息传输、基于硬件的存储、基于管理的控制和集中控制室。对该监控系统的架构进行功能提升的时候, 可以按照各自的需求进行提升。

三、结束语

传统的高速公路监控系统并不能很好地为高速公路服务, 因此将集中监控系统广泛地应用到高速公路的建设当中, 不仅可以提升高速公路的安全水平, 还能有效地改善高速公路监控系统的现状。而如何构架出一个更具有效力的自动化集中监控系统, 就得要依靠监控系统设计人员对现有的集中监控系统做出更全面的分析和探究了。

参考文献

[1]冯钊.高速公路集中监控系统的设计与实现研究[J].信息通信, 2013 (10) :56-56, 57.

公路视频监控 篇10

1 视频控制矩阵在CCTV系统中的作用

视频矩阵是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路显示终端设备上的电子装置, 一般情况下矩阵的输入大于输出即m>n。有一些视频矩阵也带有音频切换功能, 能将视频和音频信号进行同步切换, 这种矩阵也叫做视音频矩阵。目前的视频矩阵就其实现方法来说有模拟矩阵和数字矩阵两大类。视频矩阵一般用于各类监控场合, 特别是监控场所分散需要联网监控的环境, 如高速公路监控系统。

我们现在所讨论的视频控制矩阵是指能够把任意一路输入的摄像机视频信号同时切换输出到任意一路或多路的显示终端, 同时还包括时间/日期等字符信息的叠加、云台镜头的摇控、音频信号的同步切换以及报警信号的视频联动等。

2 视频控制矩阵在CCTV系统中的应用

高速公路视频监视系统一般由省监控中心视频监控、路段监控分中心视频监控以及收费站监控管理所或隧道监控站视频监控三个级别组成, 每一级都配有视频控制矩阵, 并分别通过图像管理工作站与本地的监控系统局域网相连。各级视频控制矩阵通过级联的方式实现上一级对下一级的控制, 即省监控中心的控制权限高于路段监控分中心, 当省监控中心控制路段监控分中心的视频控制矩阵时, 路段监控分中心的视频控制矩阵将不起作用, 直至省监控中心将控制权限还给路段监控分中心, 但当省监控中心的控制超过一定时间时, 控制权限会自动交还路段监控分中心。路段监控分中心的视频控制矩阵可对收费站监控管理所或视频控制矩阵进行控制, 自主选择由收费站监控管理所或隧道监控站上传的视频信号, 为此, 各级视频控制矩阵应尽量采用统一技术参数和通信协议的设备。

在视频监视系统中, 视频被由下往上传送的同时, “反向控制信号”由上往下被反方向传送下去, 从而控制视频控制矩阵实现对外场图像的选择与切换;实现对广场摄像机 (包括云台、镜头、预警布防等) 的控制, 可以直接观察收费广场和互通立交的总体运行情况。

3 高速公路机电工程对视频控制矩阵的基本要求

为了满足高速公路机电工程对视频监视系统的要求, 减少施工及维护费用, 实现对整个高速公路现代化、智能化的运营管理, 我们需对视频控制矩阵的选型提出如下基本要求:

1) 采用紧凑的模块化矩阵结构, 以便于管理维护;

2) 输入/输出接口:1Vp-p 75Ω;

3) 采用常用的连接器类型:BNC;

4) 输入电压:220VAC/50Hz标准市电便于取得电源;

5) 工作温度:-20℃～+60℃

6) 视频输入/输出:根据系统需求略大于需求配置;

7) 配备一个控制键盘, 至少支持二个控制键盘工作, 并可设置优先级;

8) 可将任意一路视频输入切换到任一个监视器或其它显示终端上显示;

9) 控制器含有视频分配单元, 具有迂回功能;

10) 具有编程功能, 可将摇控摄像机及监视器分组切换、轮巡显示。

11) 具有联网、多级用户管理功能。达到视频联网监控要求;

12) 可通过控制键盘对云台的水平方向和垂直方向进行控制且相应正确;

13) 可通过控制键盘或视频控制计算机对镜头进行变焦、聚焦的控制, 并且相应正确;

14) 可通过控制键盘或视频控制计算机对雨刷进行开启、停止的控制。

15) 具有摇控摄像机预置位置编程功能;

16) 具有汉字迭加功能, 包括汉字、字符、数字、日期、时间, 并可调整显示位置, 即可以在每幅图像中叠加上摄像机号码和安装地点的汉字名称、电视监视器号码以及实时变化的年、月、日、时、分、秒等;

17) 具有RS232接口, 可外接视频控制计算机, 通过计算机可完成控制键盘实现的功能, 包括切换、编程、控制、录像等;

18) 具有报警接口, 在收到报警信号后, 控制台上的监视器自动切换出报警地点的画面, 并控制录像机自动录像;

19) 视频、数据、控制信号、报警信号接口备有可扩充方案。

除上述对视频控制矩阵最基本的技术性能要求外, 还有如下几点在选型中必须考虑:

1) 中文界面及拼音输入等常见中文输入法。视频控制矩阵必须满足这一最基本的要求, 要具有亲切的中文界面和丰富的汉字输入法, 并配有全面、详细的中文使用手册。以方便不懂英文的操作人员使用。

2) 使用内部支持球型摄像机的系统。球型摄像机的使用已非常普及, 所以我们在高速公路机电工程中要选购支持球型摄像机的视频控制矩阵, 而不再需要转换接口。

3) 确认系统数据是否安全。用户在使用过程中难免会出错, 所以我们在选购视频控制矩阵时, 其系统的容错性特别重要。有些产品由于软件的设计问题, 在输入错误的数据或强电冲击后根本无法工作, 必须彻底清除以前所设置的所有数据并重新设置, 这对用户来说是非常痛苦的, 也是灾难性的。

4) 矩阵系统还需要支持级联, 来实现更高的容量, 为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求, 矩阵系统应该支持模块化和即插即用 (PnP) 的, 可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。

4 高速公路机电工程对视频控制矩阵的扩展要求

为了使高速公路机电工程适应未来快速发展的高速公路路网建设, 提高机电系统的可扩展性和升级换代能力, 避免所建设的视频监视系统过早淘汰, 我们需对视频控制矩阵的选型提出如下扩展要求。

1) 摄像机视频输入:对于小于32路视频输入的系统, 应保证至少有4路输入端子的余量;大于32路视频输入的系统, 应保证系统机箱可扩充至少16路输入端子的余量。

2) 监视器视频输出:对于小于16路视频输出的系统, 应保证至少有2路输出端子的余量;大于16路视频输出的系统, 应保证系统机箱可扩充至少4路的输出端子的余量。其中有一路输出是用于向计算机多媒体提供视频图像的。

3) 分控键盘:对于小于16路视频输出的系统, 应保证至少有连接2路分控键盘的余量;大于16路视频输出的系统, 应保证至少有连接4路分控键盘的余量。对于只有RS232接口的系统, 因扩展键盘比较困难, 可考虑采用具有RS485键盘接口的系统。

4) 报警接点:应至少有8路报警接口的余量。

5) 计算机多媒体:应至少有1路连接计算机多媒体的RS232接口。

除此之外, 我们还应考虑所选择的视频控制矩阵是否使用了一些最新的技术, 如当今计算机界特别流行的PnP (即插即用) 技术;是否使用大规模现场可编程器件, 从而使视频控制矩阵的功能完全由系统的主程序决定, 从根本上解决系统硬件的升级问题等。

总之, 视频控制矩阵是高速公路机电工程中统一选型的设备之一, 它的选型既要考虑产品的性能、质量以及可扩展性, 又要考虑产品的可维护性、性价比以及售前售后的服务, 同时还要结合高速公路机电工程的具体实际情况, 只有综合考虑各种因素, 才能选择出最符合我们要求的产品。

摘要：视频控制矩阵实现高速公路视频联网监控起着至关重要的作用。只有对视频矩阵进行合理的选型才能满足高速公路机电工程对视频监视系统的要求, 减少施工及维护费用, 实现对整个高速公路现代化、智能化的运营管理。所以说视频矩阵的选型关系到高速公路监控系统联网成败的关键因素。

公路视频监控 篇11

【关键词】GIS；高速公路；监控系统；应用

就民生和经济而言，高速公路的四通八达就如同科技的日新月异一般，和人们的生活都息息相关，一般来说，一个国家或者地区的发达程度从很多方面都有所体现，高速公路的建设情况就是其中之一，我国一些早期修建的高速公路，当时实际的车流量远远低于设计的容量，由于经济的发展，车流量持续上升，有些甚至超出了高速公路设计容量，甚至发生了拥堵，早期的高速公路监控系统也存在一些问题，而现在高速公路车流量大，交通事故时有发生，高速公路监控系统的重要性也越来越明显，对高速公路监控系统的研究和应用也是非常有必要的。

许多发达国家随着经济的发展很早就对高速公路监控进行了深入研究，也取得了一定的成果，但是由于每个国家的道路情况和国情不同，外国的一些经验不适合我国。随着空间信息科学的不断发展和创新，GIS为我国高速公路监控系统开辟了一条新路。

1、GIS（地理信息系统）概述及GIS应用情况

GIS（Geographic Information System）翻译成中文叫做地理信息系统，凡是与位置有关的信息GIS都有记录，其功能就是收集、存储、管理、分析、描述和应用地球空间和地理分布的数据。GIS属于空间信息科学范畴，它把软件、硬件、数据和用户有机的结合到一起，GIS起源于国外，有比较久远的历史，在国外发展迅速，并被广泛应用于很多领域，目前我国主要将其应用于规划建设、国民经济管理等方面。由于交通和地理的渊源，GIS在交通领域得到开发和应用，并被广泛应用于高速公路监控系统。

2、GIS技术在高速公路监控系统中的应用情况

在高速公路监控系统中，GIS主要被运用到高速公路网络的日常监控调度工作中。目前我国很多地方的高速公路监控系统都应用了GIS技术，以吉林省为例，吉林省高速公路已建立了TGIS和WEB-GIS系统，TGIS和WEB-GIS系统的建立使高速公路工作人员可以对整个公路沿线及各种设施都有全面的了解，可以对其进行属性查询、空间定位及定性、定量统计及分析，显示和输出各类图形和统计分析报表，除了这些，如交通事故抢修、不同路段的天气情况、路面的日常维护等相关信息都能查询的到，非常清晰全面。由此可见，吉林省基本形成了高速公路网络的信息化管理。GIS的应用，使现在的高速公路监控系统将高速公路图形库、外部数据库及属性数据库融为一体，这样的高速公路监控系统更准确，更生动，更灵活，还能时时更新动态，GIS不但提高了高速公路管理工作的效率，也提高了高速公路管理工作的质量。

3、高速公路监控系统中GIS的实际应用

3.1GIS在高速公路管理中的优势

第一，信息采集能力强，信息面广。一般来说，各个子系统都会有共享数据，GIS就是将这些提取的共享数据进行信息重组，重组的信息包括动态信息和静态信息，动态信息指人为的或者自然的这些不可控信息，如交通事故、急恶劣天气、事故道路封闭维修等。静态信息指固定的一些设施，如收费站、隧道、中途服务区等。这种信息的重组可以使系统内信息更清晰明确，不用再在一大堆信息中选择想看的信息，节省了时间，也提高了工作效率。

第二，信息整合和更深层次探析。采集来的信息要符合各个子系统间的功能要求和内在联系，在此基础上对信息进行分类、统计、关联，以便能探究出更深层次的信息，有利于高速公路管理工作。

第三，为子系统提供信息。GIS会时时根据各子系统的要求，按照规定的格式提供子系统所需的信息，不同的查询权限，GIS提供相应权限内所能得到的信息，信息形式包括数据、图像和图片等。

3.2GIS给高速公路监控系统所提供的数据信息

GIS给高速公路监控系统所提供的数据信息包括地理信息、路况信息和配置信息。其中地理信息指高速公路沿线具体的地理地貌信息。路况信息指影响车辆正常通行的情形，如下雨、刮风、浓雾等天气情况、交通事故、道路维修和道路封闭等。配置信息指的是一些基础设施的具体位置及其属性信息，如收费站、隧道、中途服务区等。

3.3GIS在高速公路监控系统中的构成结构

为了使GIS更适合高速公路监控系统，根据信息系统的一般架构可分为三层结构，分别是客户端、数据管理和应用服务，三层结构相互作用，相互影响。

客户端主要服务于用户，一般来说用户主要包括行驶在高速上的司机、高速公路的建设者、交通管理人员、运营人员、安保负责人员和一些受到允许的相关团体等。用户在计算机上有各自专属页面，进行信息查询。

应用服务层是各个子系统将采集的交通信息按照规定的格式传输回CIS这个系统平台，CIS在对采集来的信息进行分类、抽取、发掘和融合，而后将数据存储起来，根据服务请求将所需信息按照规定要求传输给各个子系统。GIS还会提供多种查询接口满足用户需求，用户可以查询到各种关于道路的动态和静态信息。

数据管理层最重要的是存储所需的基础数据，基本上GIS发布的信息都来自于此，地理信息系统与各子系统之间的信息接口也是由数据管理层提供的。

3.4GIS助力高速公路管理的预期效果

GIS的应用对高速公路管理起到很大的助力作用，预计在各个区域建立一个公共的高速公路网络平台，实现数据信息的共享，各个运营单位间网络的互联，即管理网络化；建立高速公路数据库管理系统，要符合交通部的相关要求和标准，系统要规范化、标准化，以便于为各个业务系统服务，即数据信息标准化；为了使资源得到更好的利用，利用率更高，需要建立资源利用数据表，即资源合理化；为用户提供更详细、更清晰的数据信息，更专业、更贴心的服务，即服务信息化；由于高速公路大多地处偏僻地段，工作繁重，工资待遇不高，造成大量人员流失，再加上现在是信息化作用，一些工作人员专业知识缺乏，所以高速公路应该建立健全人才引进和人才培训计划，使工作人员工作积极性更高，工作人员更专业，提高工作效率和质量，即人员专业化。实行地区与地区间的信息传输和协同业务联系，使信息传递更及时、有效，提高工作效率，降低管理成本，即办公自动化。

4、结语

综上所述，高速公路管理是现在道路管理的重要组成部分，GIS在高速公路监控系统中的应用，弥补了高速公路监控系统的不足，提供了一个数据信息平台，数据信息进行了统一的管理，实现了数据共享，数据信息进行了重组和整合，数据信息涵盖面更广、更准确、更详细。

参考文献

[1]吴建，张涛.GIS技术在高速公路监控系统中的实践应用.辽宁出版社社，2013.

[2]张小强，李泽平.基于GIS技术的高速公路监控系统应用研究.北京出版社，2012.

高速公路通信监控网络 篇12

1 高速公路通信监控系统

针对我国的发展情况, 目前无法模拟外国的监控系统模式, 也不能按照已有的监控系统设计, 应结合当地的实际情况进行设计, 这种方式既能节省资金, 又能使通信系统得到有效应用[1]。现以云梧高速公路的实际应用为例, 分析高速公路通信监控系统进行分析:

我国公用通信网并不是很发达, 无法满足高速公路的实际需要。相关单位为了及时获取准确的信息, 并进行现代化管理, 应建设高速公路通信系统, 目前我国应用的通信系统主要有三种, 一是光纤通信、二是微波通信、三是卫星通信。

光纤通信是一种新型的通信方式, 这种通信形式主要是将传输的电话、图像、传真及数据, 从电信号转变为光信号, 经过光缆传输后, 转变为电信号。这个过程的主要特点, 传输的容量较大, 质量较好、中断距离长, 这种通信很少会受到频率资源的限制, 保密性和抗干扰能力都比较强, 比较适用于作用公路通信干线。

微波通信的建设周期比较短, 但具有较强的抗灾能力, 其保密性和抗干扰能力较差。

卫星通信的能够灵活建设, 周期较短, 有较强的抗灾能力, 但是费用较长, 在长途公路中不适用。

2 通信监控系统的建设

2.1 监控系统的设置

从我国的交通情况来讲, 在汽车保有量的影响下, 开通的高速公路的交通流量并不是很大, 一些路段的昼夜行车量为几千辆[2]。还有一些路段的行车流量较大, 昼夜交通流量能够达到二万甚至更多, 针对这些情况要区分对待, 相关人员在设置监控系统时, 要注意以下问题。

一是交通流量较小时, 可以暂时不考虑监控设施的建设, 通过巡逻车辆, 对公路上的信息进行采集, 从而制定对应的措施, 对高速公路的车辆通行情况进行有效控制。如果公路建设的资金比较充裕, 可以设置其他有效的控制手段, 如设立紧急电话和车流量检测器等设施。

二是车流量非常大时, 相关单位应建立一套完整的控制系统, 采取完善的控制管理体制对高速公路进行管理, 确保公路安全和畅通, 一旦出现意外情况, 不能及时反馈信息, 无法及时采取有效的控制手段。这种情况会导致交通出现阻断, 引发交通事故, 造成严重的影响。

2.2 监控的手段

通信监控网络中的监控手段主要有:情报收集系统和控制系统。在情报收集系统中, 摄像机、车流量检测器、紧急电话和巡逻车是主要应用的设备, 相关人员要对疏导系统进行控制, 其主要设备有可变情报板, 路侧广播、可变限速标志及信息板等[3]。通过这种方式收集高速公路上的信息, 掌握最近的情况, 确保车辆驾驶员能够及时了解信息, 行车更加安全和畅通。

2.3 监控网络的组成

一些高速公路的通信监控系统还不够完善, 虽然能够基本获取路面信息, 但是其设施还不够完善, 合理性较差。例如, 将紧急电话在两侧交叉设置有一定弊端, 因为高速公路并不允许行人横跨, 如果情况非常紧急必须横跨, 也可能会出现交通事故。所以即使某紧急电话的一侧出现交通事故, 也不能使用这个紧急电话, 应走到一公里意外的同侧紧急电话, 这种情况就会影响交通事故的及时解决。相关人员在设置紧急电话时, 应认真考虑这些问题, 确保使用方面, 最好的方式是在公路两侧对称设计, 一旦出现交通事故, 需要紧急救援时, 即使处于两部电话之间, 也能看到紧急电话的位置。

摄像机应设置在交通立交处, 以便其能够随时观察高速公路的行车情况, 一些高速公路可以选用可变限速标志, 将车流量检测器设置在同一个位置, 这种做法有一定优势, 能够有效减少控制单元, 使监控系统更加容易控制, 并在这个过程中, 节省资金。所以相关人员应选用这种方式设置车辆量检测器、可变情报板和可变限速标志。这种方式能够确保相关人员及时了解道路交通量、速度以及占有率, 对道路情况进行监控, 然后将有关信息提供给行车驾驶员。

相关人员要补充车辆检测器和紧急电话, 使用巡逻车辆对公路信息进行收集。结合相关道路的实际运行情况, 一般要控制在3~4小时巡逻以此, 每个管理区域的范围在50~60km为宜, 相关人员应及时发现问题并及时解决。针对控制指令和信息应发布到全线, 所以最有效的方式是利用路侧广播。一些高速公路缺少这个设施, 应完善这种方式让高速公路的人们能够及时获取信息, 保证路面畅通。

2.4 设置监控网络的注意事项

相关单位在设置通信监控网络的过程中, 要注意设置监控网络的注意事项:

1) 相关人员应完善设计方案, 经过一些权威部门的评审, 合格后才能组织并实施, 在这个过程中, 要尽量避免边施工和边设计的情况从而保证质量优良。

2) 建设监控系统中, 要使用定型产品, 然后建立一套完善的通信监控系统, 从而全面的反映出高速公路的使用情况, 及时采取相应的处理措施。

建设通信监控网络, 是高速公路管理中的一项重要组成部分, 所以需要相互补充, 相互协调, 只有结合这些情况, 才能更好的发挥高速公路的综合效益。

3 结束语

通过上文对高速公路通信监控系统网络的研究, 相关人员了解其在高速公路管理中的重要性, 进行合理设置, 充分结合公路在实际应用中的特点, 考虑该高速公路的行车量, 制定出适合我国高速公路的监控系统, 从而更好的发挥高速公路的作用, 保证行车的安全与顺畅, 及时了解路况信息, 并对此进行合理调整。

参考文献

[1]王彬.高速公路通信网络系统设计[J].经营管理者, 2011.

[2]陈科.高速公路通信网络技术的研究[J].网络安全技术与应用, 2014.