数字视频监控技术在高速公路施工中的应用

数字视频监控技术在高速公路施工中的应用

高速运行监控系统高速公路数字视频监控系统是集成计算机技术、网络技术、通信技术和图像技术于一体的综合网络工程。这提供了更精确的道路安全操作数据。贵州省都香高速公路六盘水至威宁段监控系统,以网络技术作为基础,采用一体化集成设计,超大容量数据存储与交换,使得该系统具有更快的接警效果、定位速度、业务联动等功能。视频监控系统1.1设备监控设施高速公路的视频与音频采集系统包括了道路外场、车道及收费亭。公路外场采集的遥控摄像机,主要安设在互通区域、服务区以及停车区域,用于监控这些区域的交通和设备状况。车道和收费亭摄像机主要监控收费站区域与收费站周围的车辆情况,监控摄像机上还要配备拾音器,用于采集音频。服务区监控摄像机所获取的视频直接通过以太网交换机接入,通过以太网传输到上级收费站的网络管理中心。1.2视频图像的组织化信号传输是数字视频监控系统的重要传输通道,道路外场、车道和收费亭的视频录像要分开管理,高速公路外场的摄像机所采集到的图像通过网络视频光机统一传输至视频管理中心,而车道和收费亭的摄像机图像统一存储在收费站数字硬盘录像机中,通过这样的方式实现本地化的监控管理同时还可通过编码向控制中心传输视频。对于高速公路外场遥控摄像机可以接受来自收费站、远程控制中心发送的指令,实现镜头指定动作。1.3监控中心视频传输中心控制系统是指在监控中心建立统一管理平台,高速公路监控管理模式分省级监控中心、片区监控中心、通信站(收费站)和监控外场设备。路段监控外场设备通过通信站(收费站)将信息传至片区监控中心,监控中心管理平台对辖区各个通信站(收费站)传送的数字硬盘录像机进行统一管控。远程端的硬盘录像机中的视频信号需要经过IP矩阵来转化成为模拟数字的信号,最终的视频画面分别由片区监控中心的电视墙或者电脑端输出。同时,各个监控路段和收费站的数字化视频以低速码流的方式统一存储在监控中心的服务器的磁盘阵列当中。系统的功能和性能2.1心管理平台的功能高速公路的数字化监控系统的核心是中心管理平台,平台的性能和稳定性直接影响到整个监控系统的运行稳定性和安全性,其功能的完善与否直接影响到数字监控系统的使用与维护。监控系统中心管理平台的功能包含监控摄像机的接入与管理,支持多种设备的兼容接入包括PC、硬盘录像机、服务器;网络管理包括流媒体转发、双码流应用、自动连接、动态IP、支持多种网络环境;中心授权管理即监控中心可向下个任何分级中心授权;对视频图像的处理,图像能实现多分屏显示、图像轮训显示、重点放大显示、显示效果调节、图像输出控制、图像点播等功能;录像资料的存储和分散存储、查找及视频图像编辑;系统可进行远程督导与指挥;具备利用GIS技术实现电子地图报警管理,电子地图与矢量地图的结合可以更为直观的显示各个监控区域的情况,便于定位。2.2发展及扩展性高速公路数字化监控系统的主要特点有拥有强大的系统管理能力,系统可与上级监控中心联系,也可与同级监控中心连接,具有开放性和扩展性,可以满足系统的分布建设的要求,并能够逐一的接入系统;系统具备多级互联功能,各通信站(收费站)可与片区监控中心连接,片区监控中心可与上级监控中心连接;系统具备了设备扩展、功能扩展以及容量扩展的能力;系统是一个数据可以共享互联的平台,可为部门提供支持信息的系统,可以进行二次开发,具有较高的开放性;系统所具备的安全防护功能可以实现对设备和信息的安全保护。监控中心建设贵州省都香高速公路六盘水至威宁段监控系统第LWJD2标段由六盘水片区监控中心统一监控,全线设置视频监视,结合收费站、特大桥、互通式立交和服务区等重点或特殊需求路段,实现全线全程监控、动态信息发布和交通诱导,并配合沿线安全设施标志,保证道路行驶安全。3.1智能诱导系统系统构成本监控系统的外场设备有一类交通量调查站、门架式可变信息标志、外场摄像机、避险车道设备、能见度检测器和雾灯智能诱导系统。外场设备为智能化的由微处理机进行数据处理的设备,可以收集、处理、发送各种数据,可以执行监控系统的命令。(1)微波+超声波交通流量数据分析采集仪一类交通量调查站以监测主线道路断面双向交通参数及能检测车辆总重、轴重、轴数、车速、车型、交通数据网络传输。一类交通量调查站采用的微波+超声波交通流量数据分析采集仪,由电磁波信号采集板、DSP信号处理模块、ARM9数据CUP组成,设备工作时,电磁波信号采集板连续不断的采集路面信息,将信号传送给DSP信号处理模块,DSP信号处理模块经过判别和分析,将结果上传至ARM9数据CUP。可实时统计路面断面车辆行驶的各类数据,通过上位机软件,生成交通不要求的各类报表。(2)控中心管理信息系统门架式可变信息标志由门架、显示屏、电子设备、电源、电缆和软件组成。由设置在信息标志上的控制箱内的微处理器控制,微处理器通过通信网与监控中心计算机系统通信。门架式信息标志可根据高速公路气象、交通、道路实际情况实时显示相关信息,能够显示文字、图形等标志符号构成交通警告、禁令信息。信息标志有具有发光强度自动调节的功能,可为满足夜间车辆行驶的可视性要求。信息标志通过控制器接收来至监控中心计算机的控制命令,并返回设备状态。可根据道路运行状况,自动或手动接受来自监控计算机已存储的有关信息,显示信息内容,也可根据临时情况,手动输入显示内容。(3)高清枪式摄像机镜头监控系统在高速公路重要路段布设高清枪式外场摄像机来监控道路交通状况,并由道路监控系统负责将摄像机的视频信号和反向控制信号传到监控中心。高清枪式摄像机镜头采用电动镜头,具有电动变焦、自动聚焦、自动光圈、自动背光补偿、强光反相抑制及自动白平衡等功能。自带解码器具备将控制云台旋转、摄像机变焦、聚焦等动作的功能,支持用户权限优先级管理,支持IP组播技术,支持断电状态记忆功能。(4)紧急电话及控制系统避险车道设备有交通信号灯、环形线圈车辆检测器和紧急电话及广播系统。远程终端控制器RTU放置在交通信号灯或环形线圈车辆检测器机箱内,可单独设置基础机箱。紧急电话及广播系统可实现紧急电话用户直接与控制台的话务员通信联系。紧急电话要有特定编号,当按下紧急电话的按钮时,用户就向控制台发出呼叫。紧急电话收到话务员建立接续的命令便可进行双向通话。紧急电话禁止接入交换电话网。(5)上位控制软件雾区智能引导系统由能见度检测仪、智能诱导装置及实现对这些设施进行控制的数据预处理器和上位主控器构成。上位控制软件可以安装在任意一台联网的计算机上,该计算机具有与安装在外场的数据预处理器组态能力,可实现对诱导系统进行实时过程控制。系统也可由所属区域监控中心或就近隧道管理站控制。能见度检测仪与雾灯智能诱导系统联合设置,雾灯智能诱导系统统根据能见度调整诱导模式。3.2监控信号传输系统项目的视频传输采有全数字传输系统,外场摄像机的视频信号和反控制信号通过监控系统敷设的光缆和以太网光端机传输至就近的通信站(收费站)视频以太网交换机,各站区视频以太网交换机再通过光缆将图像通过通信系统提供的通信接口传输到片区监控中心。3.3监控数据库设计片区监控中心软件系统具备集成路段数据和图像的传输和显示功能。片区监控系统应用软件主要有服务器运行网络操作系统软件、路段监控工作站运行数据收集及处理软件、视频控制工作站运行图形应用软件、路段监控工作站运行交通控制应用软件、可变信息标志编辑显示应用软件等相关软件。服务器运行网络操作系统软件可收集系统向计算机提供的数据,形成监控系统数据库,并保证与其它公路网监控计算机之间的信息传递。路段监控工作站运行数据收集及处理软件主要实现数据收集、事件输入、信息处理及发布、图形显示、事故检测、设备状态监视、统计和报表生成、数据存贮等功能。视频控制工作站运行图形应用软件可从路段监控工作站接收车辆检测、可变信息标志、闭路电视图像、监控系统控制处理方案、交通事故和异常等有关信息。彩色图形软件接收的信息,经过实时处理,以图形、图像、电子地图和文字等方式传输给彩色监视器显示。路段监控工作站运行交通控制应用软件可实现周期采集预处理的交通信号系统信息,计算各检测点之间的车流量、平均速度、占有率、交通状况,并可在显示器上或打印机输出。可分单向行车、双向行车两类及正常、拥挤、阻塞三种情况分别计算判断隧道内交通状况,根据判断结果,作出相应的交通控