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傳統的高速公路監控系統建設主要關(guān)注點(diǎn)在收費站、服務(wù)區、隧道/大橋等，只是部分發(fā)達省份的高速公路進(jìn)行沿線(xiàn)路況監控建設。隨著(zhù)高速公路基礎建設的不斷完善，對整個(gè)高速公路的總體服務(wù)質(zhì)量也提出了更高的要求。如何即時(shí)發(fā)現道路上發(fā)生的問(wèn)題，并即時(shí)事先通知車(chē)主，帶來(lái)更高的客戶(hù)滿(mǎn)意度，是高速公路業(yè)主面臨一個(gè)新的焦點(diǎn)問(wèn)題。隨著(zhù)道路沿線(xiàn)監控點(diǎn)位的增加，一個(gè)100公里路段的監控路數將達到200～400路左右的規模，如何管理好這么多的視頻是擺在高速公路業(yè)主面前的一個(gè)新的問(wèn)題。 一、需求分析 高速公路監控系統由收費站監控、服務(wù)區監控、道路沿線(xiàn)全程監控、隧道監控等組成。道路沿線(xiàn)全程監控可實(shí)施交通流量和交通運行監視，對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行氣象檢測，對關(guān)鍵路段實(shí)施交通適時(shí)控制，及時(shí)發(fā)現各種異常情況并采取應急措施，有效地保證高速公路高速、安全、經(jīng)濟地運營(yíng)管理。 隨著(zhù)高速公路監控規模的增加，尤其是隨著(zhù)道路沿線(xiàn)監控增加的情況下，高速公路的監控需滿(mǎn)足： 可管理性：應對高速公路規模的監控，需要快速方便的對所有監控設備進(jìn)行管理；支持分級分域的管理，滿(mǎn)足高速公路區域監控中心、路段中心等不同的監控需求； 可靠性：應對公共應急事件時(shí)，需要保證監控系統可靠、快速的調閱當時(shí)歷史圖像； 易使用：隨著(zhù)高速監控規模擴大，需要能夠方便、快捷地使用，即時(shí)發(fā)現道路意外情況； 業(yè)務(wù)融合：監控業(yè)務(wù)將是作為高速公路地業(yè)務(wù)系統之一，需要能夠與其他業(yè)務(wù)系統進(jìn)行融合； 與上層應用聯(lián)動(dòng)：當安全事件發(fā)生，需要能夠與各種報警形成聯(lián)動(dòng)； 可擴展性：采用開(kāi)放架構，支持按需擴展。 高速公路監控面臨的挑戰見(jiàn)圖1。 傳統的監控采用模數結合方案由于其難擴展、難管理、難維護等缺點(diǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足高速公路監控點(diǎn)的增加而提供按需擴展，同時(shí)維護困難以及難與上層視頻應用形成聯(lián)動(dòng)。 二、全IP路段解決方案同傳統解決方案對比分析 傳統高速公路通信系統在SDH傳輸網(wǎng)絡(luò )基礎上分別建設PBX語(yǔ)音交換系統、計算機IP網(wǎng)絡(luò )和基于模擬光纖或IP網(wǎng)絡(luò )建設視頻監控系統。 全IP高速公路信息化系統不需要SDH，直接在高帶寬、高可靠IP網(wǎng)絡(luò )上建設VoIP語(yǔ)音系統、收費系統、視頻監控系統。 1、兩種方案模型對比（圖1）。 圖 1 傳統信息化模型同全IP通信系統模型對比 2、兩種建網(wǎng)方案綜合對比分析（表1） 三、高速公路IP智能監控解決方案 針對傳統監控存在的問(wèn)題和不足，結合高速公路的監控需求，為了有效地維護高速公路秩序和安全，保障高速公路順利運營(yíng)，可以提供整體的監控解決方案——iVS IP智能監控。高速公路監控解決方案組網(wǎng)見(jiàn)圖2。 圖2高速公路監控解決方案組網(wǎng)圖 1、 統一IP承載網(wǎng)絡(luò ) 系統基于高性能路由交換機構建公路IP網(wǎng)絡(luò )傳輸平臺，采用RPR或H3C專(zhuān)利技術(shù)的RRPP技術(shù)構建IP環(huán)網(wǎng)，任何一個(gè)節點(diǎn)故障不會(huì )導致整個(gè)網(wǎng)絡(luò )癱瘓，RRPP技術(shù)可以利用標準的SFP光纖接口而不是PRP專(zhuān)用接口，組網(wǎng)更加方便靈活和低成本。 2、 道路沿線(xiàn)監控 采用EPON組網(wǎng)，路況監控球機接入前端編碼器，多個(gè)編碼器通過(guò)一根EPON光纖接入到中心交換機上，布線(xiàn)方便節省光纖資源。編碼器內置交換機功能可以接入IP報警電話(huà)方便公路報警。還可以將支持IP接口的可變信號板和氣象站直接接入編碼器交換機端口，實(shí)現一網(wǎng)多用，降低整體網(wǎng)絡(luò )成本。具體見(jiàn)圖3。 圖3 道路沿線(xiàn)監控圖 3、 服務(wù)區監控 配置球機/槍機連接到編碼器，編碼器通過(guò)電口或SFP光纖接入交換機中，同時(shí)可以選配IP電話(huà)方便報警及和中心的互通。具體見(jiàn)圖4。 圖4 服務(wù)區監控 4、 收費站監控 專(zhuān)用收費系統可以實(shí)現車(chē)牌識別和收費管理等功能，通過(guò)收費系統在路段中心和監控系統的集成聯(lián)動(dòng)，當出現出入口車(chē)牌識別不一致、車(chē)牌車(chē)型不一致和黑名單車(chē)輛告警時(shí)，聯(lián)動(dòng)圖像監控系統的圖像彈出、存儲，事后可按照報警信息檢索。 （1）隧道監控 隧道監控分中心可以利用EPON方案進(jìn)行部署，只需一芯光纖即可進(jìn)行連接相應的監控點(diǎn)，單芯光纖最大可以級聯(lián)32級。如隧道一般100 /150米左右部署監控點(diǎn)，可以節約大量光纖，降低維護量。具體隧道監控見(jiàn)圖5。 圖5 隧道監控圖 （2）監控中心 需配置管理服務(wù)器和基于IP SAN技術(shù)的NVR網(wǎng)絡(luò )錄像設備，配置相應的客戶(hù)端和解碼設備，實(shí)現對電視墻的控制管理�？梢詫祿蟼鞯绞〖壉O控中心。具體監控中心工作見(jiàn)圖6。 圖6 監控中心圖 （3）智能業(yè)務(wù)擴展 未來(lái)可以配置智能視頻服務(wù)器，直接接收編碼器上傳圖像，自動(dòng)分析圖像異常情況，當發(fā)現諸如逆向行駛、道路穿越、破壞設施等行為時(shí)報警并聯(lián)動(dòng)圖像彈出等操作，提高預警能力。還可以和道路機電設施監控系統（SCADA）實(shí)現聯(lián)動(dòng)。 監控中心一旦發(fā)現道路出現意外情況，即時(shí)通知相應部門(mén)進(jìn)行緊急處理，可以根據意外事件的等級進(jìn)行上報；同時(shí)可以通過(guò)電子情報板即時(shí)通知在道路上行使的車(chē)主，避免給車(chē)主帶來(lái)不變的麻煩。 四、方案優(yōu)勢 方案充分整合了IP網(wǎng)絡(luò )、視頻及IP SAN存儲等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)借鑒了NGN中控制與交換分離的先進(jìn)理念，方案具備以下特點(diǎn)及優(yōu)勢。 1、 易管理——靈活方便的管理模式，降低高速公路監控維護成本 管理靈活便利是IP的天然優(yōu)勢，VM（視頻管理服務(wù)器）和DM（數據管理服務(wù)器）共同構成IP監控方案的管理核心，可實(shí)現對所有監控設備及監控業(yè)務(wù)的智能化管理。 將IP網(wǎng)管及業(yè)務(wù)控制平臺的技術(shù)應用至IP監控系統，徹底改變傳統監控只能依靠人工進(jìn)行系統管理和維護的局面，實(shí)現編解碼、存儲、網(wǎng)絡(luò )傳輸和業(yè)務(wù)軟件（服務(wù)器）四大平臺的統一管理。支持分級分域的管理、靈活的用戶(hù)權限管理、自動(dòng)的設備批量配置、全網(wǎng)設備的統一拓撲視圖、拓撲自動(dòng)發(fā)現管理、全網(wǎng)設備狀態(tài)管理、故障自動(dòng)告警及定位管理和GIS地圖功能。具 系統針對不同的路段中心、區域中心可以采用域管理、用戶(hù)管理和云臺控制沖突管理等多種權限管理模式。不同的路段中心、區域中心可以根據指定的權限對監控系統進(jìn)行操作。這種分級分域的多種管理模式非常適合高速公路監控系統應用，降低高速公路監控的維護成本。 2、高可靠——電信界設備、專(zhuān)業(yè)可靠的IP-SAN存儲，滿(mǎn)足高速公路監控的高可靠存儲 該系統采用的設備都是工業(yè)級設計，如考慮室外惡劣環(huán)境，專(zhuān)門(mén)針對室外惡劣環(huán)境使用設計，EC1001采用工業(yè)級元件，溫度范圍廣：-40～＋75℃。該系統采用了IP-SAN作為監控數據存儲設備，可以在分布式部署的同時(shí)實(shí)現集中管理、跨域共享、平滑擴容、兼容互通等，此外，在可靠性方面也有很多獨特的優(yōu)勢，如支持RAID、支持硬盤(pán)在線(xiàn)熱插拔、支持硬盤(pán)電源短路保護、支持可選冗余熱插拔電源、支持電源自動(dòng)故障切換等。 3、易使用 （1）實(shí)時(shí)監視： 便捷的實(shí)時(shí)監控操作：支持GIS地圖操作、鼠標拖拉、專(zhuān)業(yè)鍵盤(pán)等多種操作方式； 便捷的圖像調度簡(jiǎn)單：基于網(wǎng)絡(luò )的全局圖像調度； （2）前端控制：低時(shí)延（小于300ms）； （3）查詢(xún)回放： 端到端的iSCSI塊存儲，省去流媒體服務(wù)器群，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )架構； 精確到秒級的高效檢索 4、業(yè)務(wù)融合——實(shí)現IP監控、視訊會(huì )議、VoIP的多媒體應用融合 支持在IP平臺上的業(yè)務(wù)融合，一旦出現意外情況，可以召集緊急視頻會(huì )議，進(jìn)行遠程指導、遠程會(huì )商，可在視訊會(huì )議中觀(guān)看監控的實(shí)時(shí)/歷史回放圖像；視訊會(huì )議圖像可廣播至監控指揮中心的DC上電視墻；IP語(yǔ)音可廣播至監控系統的前端監控現場(chǎng)。 5、 易擴展——采用先進(jìn)的體系架構，標準化技術(shù) iVS方案充分整合了IP網(wǎng)絡(luò )、視頻、存儲、信令等領(lǐng)域的技術(shù)，采用開(kāi)放的NGN架構，標準的技術(shù)實(shí)現。系統將信令控制與媒體流交換分離的先進(jìn)理念引入視頻監控系統。滿(mǎn)足進(jìn)行高速公路監控建設時(shí)，不會(huì )局限于一個(gè)廠(chǎng)家，擴容方便，保護用戶(hù)投資。 同時(shí)，我們看到，高速公路監控所涉及的每個(gè)子領(lǐng)域的技術(shù)都處在快速的發(fā)展中，如監控接入層中的各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)，包括WLAN、GPRS、3G等；網(wǎng)絡(luò )承載層中的IPv6、高性能以太網(wǎng)等；控制層的模塊化軟件技術(shù)、中間件技術(shù)等；業(yè)務(wù)應用層的IP SAN、圖像識別、人工智能等。iVS方案采用這種標準、開(kāi)放的架構，有利于每個(gè)層次技術(shù)的獨立發(fā)展及平滑演進(jìn)，保護用戶(hù)的投資。 iVS IP智能監控解決方案很好地解決了目前高速公路綜合視頻監控系統大規模監控所面臨的高密度廣范圍接入問(wèn)題、海量集中存儲問(wèn)題、低運營(yíng)成本和全網(wǎng)統一管理的控制管理問(wèn)題，并成功降低了大規模監控建設的綜合投資，非常適合于高速公路的監控應用。 |
