【安防知識(shí)網(wǎng)】隨著交通領(lǐng)域高速公路系統(tǒng)信息化建設(shè)的不斷完善和發(fā)展，交通管理正在逐步向智能化的方向發(fā)展。特別是近幾年高速公路專用通信和監(jiān)控技術(shù)的不斷更新，為高速公路信息化智能化的建設(shè)創(chuàng)造了充足和可靠的條件。其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為智能化交通管理最重要的信息平臺(tái)，在高速公路信息化系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。

　　在高速公路監(jiān)控領(lǐng)域中，過(guò)去一直是以模擬監(jiān)控方式居統(tǒng)治地位。近年來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和用戶要求的不斷提高，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)逐漸顯露出其優(yōu)越性，雖然目前數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)還未取代模擬系統(tǒng)，卻以不爭(zhēng)的事實(shí)在監(jiān)控系統(tǒng)中占據(jù)著越來(lái)越重要的位置，與模擬系統(tǒng)共分天下。放眼當(dāng)前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，無(wú)疑數(shù)字系統(tǒng)將占據(jù)模擬系統(tǒng)以前的位置，并可能逐步取代傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)，我們相信高速公路模擬監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化改造勢(shì)在必行。以下以湖北京珠高速為例，對(duì)高速公路模擬監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化改造進(jìn)行拋磚引玉的介紹分析。

　　一、現(xiàn)存模擬監(jiān)控系統(tǒng)及其局限性

　　由于過(guò)去技術(shù)上的限制及其它原因，目前我國(guó)大部分已有的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)并不完善,停留在老的模擬監(jiān)控系統(tǒng)上。許多公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)還非常簡(jiǎn)陋，部分路段在用的一些專用監(jiān)控設(shè)備在設(shè)計(jì)和技術(shù)上也已經(jīng)相對(duì)落后，在產(chǎn)品性能、功能和組網(wǎng)等方面不能很好地滿足實(shí)際的需求。這在很大程度上影響了整個(gè)高速公路交通管理的科學(xué)化現(xiàn)代化水平的提高，制約了高速公路交通的穩(wěn)定和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

　　以湖北京珠高速為例，京珠高速公路湖北段全長(zhǎng)約400公里，有23個(gè)收費(fèi)站，其中有150多路視頻信號(hào)分別監(jiān)控進(jìn)出口車(chē)道，收費(fèi)亭內(nèi)收銀，收費(fèi)廣場(chǎng)。改造前，監(jiān)控系統(tǒng)為全模擬方式。各站點(diǎn)費(fèi)亭、車(chē)道、廣場(chǎng)的模擬視頻圖像直接通過(guò)收費(fèi)島邊亭視頻光端機(jī)傳到站內(nèi)監(jiān)控室，在監(jiān)控室對(duì)本地控制、查看，并用一臺(tái)單路長(zhǎng)延時(shí)磁帶錄像機(jī)來(lái)進(jìn)行多路視頻圖像手動(dòng)分時(shí)切換錄像(每隔一小時(shí)，就由監(jiān)控員手動(dòng)切換錄像源來(lái)錄另一路圖像);中心對(duì)各站點(diǎn)所有視頻進(jìn)行查看和控制。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

   　1.目前各管理所的每個(gè)車(chē)道、出口亭內(nèi)及收費(fèi)廣場(chǎng)都安裝了攝像機(jī)，但現(xiàn)有的設(shè)備只能在同一時(shí)刻對(duì)指定的某一路圖像進(jìn)行錄像，而不能同時(shí)對(duì)每一路圖像進(jìn)行錄像，因此當(dāng)發(fā)生一些糾紛，違紀(jì)違規(guī)行為或其他特殊情況時(shí)，很可能因?yàn)檫@一路圖像沒(méi)有及時(shí)錄像，而導(dǎo)致無(wú)據(jù)可查，給正常的營(yíng)運(yùn)帶來(lái)不便和麻煩。

　　2.現(xiàn)有的長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)采用模擬錄像，無(wú)法隨機(jī)查詢和播放，在查詢錄像和錄像效果上都難以滿足用戶要求。由于沒(méi)有聲音的記錄，在處理糾紛上帶來(lái)了很大困難和不便。

　　3.在錄像查詢上，只能到本地監(jiān)控室尋找相應(yīng)時(shí)段的錄像磁帶來(lái)播放查詢，無(wú)法遠(yuǎn)程查詢，和隨時(shí)隨地的稽查管理。

　　4.無(wú)法進(jìn)一步提供公網(wǎng)查詢?yōu)g覽的增值服務(wù)，不利于業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展和服務(wù)的提升。

　　5.監(jiān)控員的操作非常不方便，每隔一段時(shí)間必須手動(dòng)的去換錄像帶，等其它局限性問(wèn)題。[nextpage]

　　二、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

　　隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像壓縮技術(shù)的迅速發(fā)展，交通領(lǐng)域視頻監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸在更新?lián)Q代，新型的交通領(lǐng)域監(jiān)控模式逐漸涌現(xiàn)出來(lái)。高速公路的迅猛發(fā)展，車(chē)行流量的急劇增大，服務(wù)意識(shí)的不斷提高，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的管理要求越來(lái)越高，模擬系統(tǒng)已力不從心，而數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)正好彌補(bǔ)了這個(gè)缺點(diǎn)。

　　1.信號(hào)傳輸都基于TCP/IP協(xié)議，從局域網(wǎng)的任意一個(gè)端口或任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)均能通過(guò)授權(quán)查看和控制任意一個(gè)攝頭，這意味著在局域網(wǎng)內(nèi)部或在無(wú)線局域網(wǎng)中支持以筆記本電腦的方式進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)視。

　　2.可以升級(jí)接入廣域網(wǎng)，提供增值服務(wù)，客戶可以隨時(shí)隨地查看路況信息，根據(jù)權(quán)限訪問(wèn)，配合各系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程錄像查詢，如公安部門(mén)。

　　3.每一個(gè)圖像畫(huà)面質(zhì)量可隨意調(diào)整，超高清晰，絕無(wú)馬賽克，實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)錄像，多路圖像遠(yuǎn)程同時(shí)瀏覽。

　　4.管理者直接坐在辦公室即可進(jìn)行遠(yuǎn)程稽查管理。

　　5.支持進(jìn)行數(shù)字化錄象和回放，無(wú)須購(gòu)買(mǎi)傳統(tǒng)長(zhǎng)延時(shí)錄象機(jī)，錄象存放在指定的硬盤(pán)或網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)。

　　6.可以實(shí)現(xiàn)音視頻同步監(jiān)控和錄音錄像，使突發(fā)事件能夠日后重現(xiàn)，為處理提供了強(qiáng)而有力的證據(jù)。

　　三、改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要功能

　　(一)、改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：

 　　(二)、系統(tǒng)原理

　　各費(fèi)亭、車(chē)道、廣場(chǎng)圖像經(jīng)由原來(lái)的視頻光端機(jī)，傳到本地監(jiān)控室，進(jìn)入視頻分配器后，分成四路。一路提供給原有畫(huà)面分割器，上到電視墻，實(shí)現(xiàn)本地的實(shí)時(shí)監(jiān)控;一路接入已有的視頻切換矩陣，矩陣輸出一路到音視頻切換器，再連到主監(jiān)視器，與硬盤(pán)錄像機(jī)共享主監(jiān)視器來(lái)監(jiān)控，再輸出一路視頻通過(guò)光纖傳到監(jiān)控中心的矩陣，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控;一路連到新增加的畫(huà)面分割器，分割后接入硬盤(pán)錄像機(jī)，實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面同時(shí)在一個(gè)通道內(nèi)錄像，以方便同時(shí)多路回放查詢;最后一路與硬盤(pán)錄像機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)所有圖像時(shí)間監(jiān)控和錄像。在各收費(fèi)亭內(nèi)增加高保真拾音器，獲取收費(fèi)員與客戶交流時(shí)的音頻記錄。然后通過(guò)邊亭新增加的音頻光端機(jī)傳到本地監(jiān)控室，接入硬盤(pán)錄像機(jī)，實(shí)現(xiàn)與視頻的同步錄音。這樣，在查看圖像的時(shí)候，同時(shí)也可以聽(tīng)到相應(yīng)的聲音，既方便管理稽查，也方便突發(fā)事件的取證。硬盤(pán)錄像機(jī)音視頻輸出到音視頻切換器與矩陣共享主監(jiān)視器，聲音通過(guò)主監(jiān)的喇叭播放出來(lái)，同時(shí)接入系統(tǒng)內(nèi)部局域網(wǎng)，設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使整個(gè)網(wǎng)內(nèi)的電腦都可以根據(jù)權(quán)限訪問(wèn)硬盤(pán)錄像機(jī)的實(shí)時(shí)音視頻和錄像資料。[nextpage]

　　(三)、改造原則

　　1.盡量利用原有設(shè)備及光纖網(wǎng)絡(luò)，避免投資過(guò)大。

　　2.系統(tǒng)全部采用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

　　3.系統(tǒng)核心技術(shù)采用當(dāng)前世界一流技術(shù)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，保障系統(tǒng)在未來(lái)使用的先進(jìn)性，擴(kuò)展性和兼容性，不會(huì)被淘汰。

　　4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有擴(kuò)展接口，大大提高的系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)展的能力，為系統(tǒng)今后的全程數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)管理奠定基礎(chǔ)。

　　(四)、系統(tǒng)主要功能：

　　1.新增音視頻全實(shí)時(shí)硬盤(pán)錄像機(jī)可實(shí)現(xiàn)各收費(fèi)站對(duì)本站所有圖像和語(yǔ)音24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)視、監(jiān)聽(tīng)、錄像及回放的管理，且可對(duì)所有圖像跟據(jù)具體名稱在顯示和錄像畫(huà)面上疊加中文字符和時(shí)間，給監(jiān)控管理人員的快速識(shí)別、管理和存檔帶來(lái)很大方便。

　　2.采用專用集中控制鍵盤(pán)，通過(guò)專用鍵盤(pán)可實(shí)現(xiàn)對(duì)硬盤(pán)錄像機(jī)的遠(yuǎn)距離集中管理操作，操作方便、簡(jiǎn)單，多臺(tái)硬盤(pán)錄像機(jī)可使用一臺(tái)專用控制鍵盤(pán)管理操作。

　　3.新增高清晰度彩色四畫(huà)面分割器，與硬盤(pán)錄像機(jī)配合使用，同時(shí)監(jiān)看、錄像、回放多路相關(guān)圖像，對(duì)實(shí)際稽查管理工作提供方便快速地對(duì)比性和全面性。

　　4.所有收費(fèi)站新增高保真監(jiān)聽(tīng)頭，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有音頻進(jìn)行實(shí)時(shí)與圖像同步監(jiān)聽(tīng)，硬盤(pán)錄像機(jī)實(shí)時(shí)同步錄音和回放，實(shí)現(xiàn)圖像與相對(duì)應(yīng)音頻的同步管理。

　　5.收費(fèi)亭所有聲音信號(hào)全部通過(guò)新增音頻光端機(jī)實(shí)時(shí)并與視頻同步傳輸?shù)奖O(jiān)控室，保證了音頻傳輸?shù)母哔|(zhì)量和高度的集成性。

　　6.新增多路音視頻切換器，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)硬盤(pán)錄像機(jī)和原監(jiān)控系統(tǒng)共用一臺(tái)彩監(jiān)顯示，但可通過(guò)手動(dòng)切換來(lái)分別查看各系統(tǒng)的圖像和聲音，節(jié)省用戶投資和解決設(shè)備占用空間不夠的問(wèn)題。

　　7.錄像資料采用MPEG4國(guó)際先進(jìn)圖像壓縮技術(shù)和專門(mén)的文件格式，不可被篡改，安全可靠，并且設(shè)備單臺(tái)具有容納八個(gè)硬盤(pán)的大容量存儲(chǔ)空間，在確保圖像高畫(huà)質(zhì)，音頻高音質(zhì)，音視頻全實(shí)時(shí)全同步的情況下、錄像保存時(shí)間可實(shí)現(xiàn)用戶至少7天以上的存儲(chǔ)需求。

　　8.具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)分控功能。

　　四、改造中值得注意的地方

　　在高速公路系統(tǒng)中處于全模擬系統(tǒng)的路段，一般都是建得較早、相對(duì)來(lái)說(shuō)也是相當(dāng)重要的路段。所以在改造中對(duì)原系統(tǒng)的正常工作應(yīng)該絲毫不能影響，否則將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，必須在改造之前有周全的施工組織安排，尤其原視頻較多的站點(diǎn)，其布線的復(fù)雜往往使得讓人有無(wú)從下手的感覺(jué)。既不能重新規(guī)劃監(jiān)控室的布局(有些機(jī)柜、設(shè)置無(wú)法移動(dòng))，也不能隨意增加機(jī)柜(監(jiān)控室大小限制)。由于設(shè)備的增加，線纜也跟著成倍增加，難度的加大，使得工程的實(shí)施較為復(fù)雜。

　　因?yàn)樵缃ǜ咚俟返闹匾?，必須在改造以后，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，這就要求選用設(shè)備時(shí)的謹(jǐn)慎和科學(xué)。在本次改造中，京珠高速湖北段選用美國(guó)OT-Systems光端機(jī)和嵌入式MPEG4數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)，改造后的錄像錄音效果、易操作性、系統(tǒng)先進(jìn)性、穩(wěn)定性等在國(guó)內(nèi)都超前。