速公路视频监控系统传输方案及对策

-.z速公路视频监控系统传输设计方案

目

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概述

传输解决方案

：

站级监控系统

收费站监控系统的主要功能：

光端机系统特点：

从收费站到路段监控分中心

点对点的方式，

环网光端机实现

从路段监控分中心到监控中心

从路段监控分中心到市级交通部门管理中心

•概述

高速公路视频监控系统一般分为收费监控和道路监控两局部。收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进展观察和记录，实施有效的监视。道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进展监视，掌握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，及时给予引导，保证高速公路的平安通畅。

在智能交通领域，尤其是在高速公路中使用光端机来传输视频、音频及控制信号已经成为现在各个工程案例中首选的方案，光通讯领域开展到现在，已经从传统意义上造价非常昂贵的传输方式，成为了造价非常低廉，在任何安防工程中都优先考虑的方案。现今，在许多实际的工程中，即使距离只有500米，甚至300米也都使用光端机的传输方案，原因是，使用光传输的方案，不仅工程简单、方便、图像清晰度高，更重要的，光端机传输方案的造价已经和线缆传输的方案几乎一样，甚至更低。所以在我们涉及到高速公路监控这样的方案中，不仅在传输距离上我们需要采用光端机，从性价比上来说，光端机也是首选的方式。

目前高速公路工程中对视频信号的监控和管理自下而上可分为以下几层：

1〕收费站

各收费站需要对本地的视频信号进展监控。各收费站所辖的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，收费站对本地所有图像进展监控管理。

2〕监控分中心

一条高速公路通常设置1个路段监控分中心，对*一路段进展监控和管理。各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段监控分中心对路段中各收费站上传的图像进展统一监控和管理。

3〕监控中心〔有些市不设此级，三级构造直接传输到市级交通部门管理中心〕

多条高速公路的统一管理通常根据地域划分为假设干个片区来进展。一个片区对*一区域内相连的几条高速公路进展统一的监控和管理。这几条高速公路的监控分中心根据片区监控中心的要求上传图像，片区监控中心对各路段监控分中心上传的图像进展统一监控和管理。

4〕市级交通部门管理中心

各市级高速公路管理局需要对市内所有的高速公路进展统一监控、管理和调度。各片区监控中心将自己所辖区域内的视频信号选择上传到市级交通管理中心，由市级交通管理中心统一监控和管理。

目前*些高速公路工程中取消了站级监控，各收费站将前端的视频信号采集后不在本地进展监控，而是全部上传至路段监控分中心，或输入矩阵后由矩阵输出局部信号上传至路段中心。道路监控信号一般都直接接入监控分中心。市级交通中心、监控中心、监控分中心之间采用联网分级控制，一般市级交通中心的优先级最高。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。

•传输解决方案

：

•站级监控系统

收费站或隧道监控系统主要是完成对本地收费亭、收费车道、收费广场、或隧道的视频信号的采集、管理。由于其传输距离较近，建议采用同轴电缆、天地伟业模拟或数字系列光端机来实现，完成从收费亭、收费车道、收费广场到收费站的视频信号传输。在光纤资源充足的情况下，首先选用点对点非压缩视频光端机传输，具有图像质量高、实时性好，本钱比较低的优点。天地伟业数码科技**的数字光端机是一种全新的、采用数字非压缩技术的的光端机。天地伟业数字光端机可以将收费站、广场、收费亭的视频、音频、数据和以太网信号任意组合，在一根光纤上同时双向传输到收费站。它支持多模或单模光纤传输；提供盒式或机架式安装(有专用机箱)；具有其他厂家光端机难以比较的配置灵活性和高度集成性。

系统总体构造：

站级收费站系统图

收费站监控系统的主要功能：

对收费站、收费亭、收费广场视频、音频信号的监视、监听、管理。

2、

对各个收费点视频信号的控制。

光端机系统特点：

模拟光端机系列：

●采用频率调制方法，降低了重影、抖动及通道间串扰，从而到达极佳的传输质量。

●可适应多种恶劣的环境。

●兼容NTSC、PAL、SECAM多种制式。

●支持通过一根光纤传输八路视频。

●独立式和插卡式构造。

●带电热插拔，即插即用。

●自动恢复过载保护。

●实时传输。

●无电磁干扰、无射频干扰、无地电流。

●外表贴装技术。

●BNC视频连接器。

●ST、FC光学连接器

●单模光纤允许最大链损为18dB〔DFB可达29dB〕。

●超级光学动态*围，使用无需调节。

技术参数：

数据：

信号输入/输出：

1Vp-p

阻抗：75Ω

带宽：10HZ-8MHZ

信号接口：BNC不平衡

微分增益〔DG〕：＜3%

微分相位〔DP〕：＜3°

信噪比〔SNR〕：

最大光纤损耗时，为62dB

电气和机械特性：

电源：9VDC/1.5A、-9VDC/500MA

连接端子：

视频连接：BNC

电源连接：带螺旋固定件的接线端子/220VAC

光学连接：ST/PC、FC/PC、SC/PC

波长：

单模：1310NM或1550NM

环境指标：

工作温度：-40℃～70℃储存温度：-40℃～85℃工作湿度：0-95%无冷凝

MTBF：＞100,000小时

数字光端机系列：

●采用当今世界最新的10位数字式编码技术，通过单模或多模光纤传输，可到达真正的播送级视频传输品质。

●即插即用的设计，使安装极其简便，并采用先进的自适应技术，使用时无需调节。

●完全色彩兼容。

●LED状态指示器可监视所有关键的运行参数。

●无模拟调频、调相、调幅光端机的交调干扰。

●支持任何高分辩率视频信号。

●支持视频无损再生中继。

●自动兼容PAL、NTSC、SECAM视频制式。

●支持(1-32)路视频(路数可调)、音频(路数可调)、数据(路数可调)、以太网(路数可调)、语音并行传输。

●千兆光纤传输技术，大容量，易升级。

●光纤WDM/CWDM/DWDM技术。

●单、多模光纤传输，距离0-100KM。

●专用ASIC设计及高速DSP技术。

●全外表贴装技术。

●工业级设计，可靠性高。

●独立模块或机架式。

技术参数：

视频接口〔1-32路〕：

视频输入/输出阻抗：BNC75Ω非平衡接口

视频输入/输出电压：典型峰-峰值1Vpp，最大1.5Vpp

视频带宽：

8MHZ

视频数码位宽：

12比特

微分增益：

<1%

微分相位：

<0.6°

场倾斜：

<0.5%

信噪比：

67dB

音频接口〔支持1-16路可选，支持双向音频〕：

音频输入/输出阻抗：

音频输入/输出电平：典型0dBm

频率响应：

10HZ～20KHZ

音频数码位宽：

24比特

信噪比：

95dB

FD4116T/R四路视频+音频+＋以太网+数据数字光端机

数据接口〔支持1-32路异步RS-232/485/422数据〕：

RS232速率：

DC-115.2Kbps

RS-422/485速率：

DC-1.2Mbps

RS-422/485距离：

0～1200米

RS-422/485协议：

透明支持任意RS-485/422协议以太网接口

物理接口：

屏蔽超5类RJ-45座

支持协议：

IEEE

802.3

10Base-T

10M，10/100M

以太网标准：

工作方式全或半双工

接口〔1-4路〕：

物理接口：

RJ-11座

语音带宽：

8KHZ

工作方式：

点对点热线、程控交换机/分机模式

光纤接口：

物理接口：

FC/PC、ST/PC、SC/PC

光纤种类：

单模/多模光纤，单纤或双纤

传输距离：

多模：0-5km

单模：

0-40km，0-80km，0-100km

本系统所选用的光端机采用模拟或数字系列均可，根据您具体的需求，我们会为您配置性价比最高的方案。

•从收费站到路段监控分中心

一条高速公路通常设置1个路段监控分中心对*一路段进展监控和管理，各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段中心对路段中各收费站上传的图像进展统一监控和管理。

公司针对用户需求和实际情况，建议收费站到路段监控中心的音视频及控制信号传输根据不同情况采用以下三种方式；

1、采用全数字点对点光端机〔级联矩阵系统〕

2、采用环网光端机来实现。

3、采用多E1数字编解码器

•点对点的方式，

在站级收费站和监控分中心之间采用级联矩阵系统，将各个站级收费站的几路图像有选择的传输到监控分中心，监控分中心和站级收费站都可以对前端监控点进展控制，监控分中心具有优先权。

矩阵级联系统功能概述：

多级控制能力：上级站点可控制本地及下级矩阵对应的功能，包括：系统编程、音视频切换、调用预置点、摄像机云台镜头和辅助开关控制、布撤防等。

多级报警功能：实现远程站点之间报警信号的传送与联动，报警信号既可以在本地站点响应，也可以通过数据线传送到上级系统实现报警联动和响应。

每个独立的站点都是一套完整的CCTV系统，可连接多个视频输入、多个视频输出和多个控制点及本地的控制键盘。

各种系统控制、报警事件应具有记录及共享功能。

多种报警模式，报警触发后自动调用本地或远程现场图像。

通过设置远程摄像机联切表，简化多级控制的操作步骤。

含协议转换功能，以实现天财矩阵系统与其他品牌的矩阵系统之间相互控制，组成庞大的视频控制网络和报警通讯网络。〔以支持老系统的扩容〕

支持多个控制设备。

支持双显示。

关键技术：

该系统的设计中我们将首次使用CAN总线，将级联盒挂接的RS485升级到CAN主要是因为RS485总线上只能有一个主机，采用轮询的方式将造成总线效率低、系统的实时性差。无法满足多级控制、多级报警的实时性，同时不能实现系统的多主控制。另外RS485总线的可靠性低，存在单个节点损坏时影响整个总线通讯的问题。而CAN总线具有以下特点：

极高的总线利用率；

很远的数据传输距离〔长达10Km/5Kbps〕；

可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；

可靠的错误处理和检错机制；

发送的信息遭到破坏后，可自动重发；

节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；

报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。

CAN支持多主方式工作，网络上任何节点均可在任意时刻主动向其它节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局播送方式接收/发送数据。

采用先进的数据存储技术〔铁电存储器〕，与传统数据存储芯片E2比较具有以下特点：

高速的读写速度〔70ns的写入速度，通常E2是10ms〕

无限次数的读写〔读写次数高达10亿次，通常E2为10万次〕

3、超强的抗干扰能力

具体上传原理同站级收费站系统。

•环网光端机实现

每个收费站选传的N路图像上传监控分中心，收费站视频信号首先接入远端〔收费站〕环网光端机设备，环网系统内置光纤传输系统，采用标准的图像压缩算法对模拟图像压缩编码，数字化，复接到高速信道，通过电/光转换，信号发送到光纤通道上传输；在局端〔监控分中心〕环网设备接收数字复用信号、解码，输出模拟图像，图像质量到达播送级效果。

通过环网设备光接口板提供的数据通道可实现对前端矩阵、云台摄像机的控制。或直接配置数据板完成对各种数据的传输。

组网方式

在每个收费站设置一台远端环网设备，中心设置一台局端环网设备，组成双〔单〕纤环网或链网。

环网光端机系统采用模块化的构造------包含机箱、光传输板、视频压缩板、视频解压缩板、数据板、以太网接口板等模块。收费站和监控分中心可根据需要及数量选择相关的模块。

收费站配置：机箱一个、光传输板一块、单路或双路视频压缩板假设干〔根据需上传的图像路数定〕，数据板假设干。

监控分中心配置：VO*机箱一个、光传输板一块、单路和双路视频解压缩板假设干〔根据收费站端视频压缩板数量定〕，数据板假设干。详见如下系统图：

3.采用多E1数字编解码器

对用户有较多冗余的E1/2M通道，且光缆资源有限，每个收费站需上传的路数较少时比较实用。它的特点主要有：

视频处理局部可采用M-JPEG或MPEG-2两种压缩编码技术对模拟图像进展编解码，图像质量清晰稳定，实时性高。

实际使用时的E1个数通过拨码方式设置，使用简单方便。

彻底防止使用SDH的E3接口传输数字图像对带宽资源的浪费。

本系统适用*围广，组网灵活方便，可应用在多种场合。

本系统设备