城市交通路口無線視頻監(jiān)控系統(tǒng).doc

城市交通路口無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)隨著經(jīng)濟(jì)的逐步繁榮，城市交通的實(shí)時(shí)監(jiān)控以變得越來越重要，建立全面的交通圖像管理系統(tǒng)是交通管理部門的目標(biāo)。交通路口視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過建立覆蓋城市主要干道及路口的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，配備相應(yīng)的圖像監(jiān)視設(shè)備和軟件，可將交通路口車輛運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)傳送到調(diào)度中心，對(duì)道路車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，公安交通管理部門可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對(duì)道路車流量進(jìn)行控制，將車輛安排到暢通的路段，減少阻塞，保證道路交通暢通，實(shí)現(xiàn)城市交通管理的智能化。用戶需求城市路口視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要完成將被監(jiān)控點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的交通流量視頻文件及時(shí)地傳輸給監(jiān)控中心的工作。建立該系統(tǒng)后，公安交通管理部門就可以實(shí)時(shí)地了解城市各干道及路口的情況，并可以迅速的調(diào)派警力處理險(xiǎn)情，節(jié)省警力，以更好的管理改善城市的交通環(huán)境。1、在城市各主要交通路口設(shè)立一個(gè)視頻采集點(diǎn)，視頻圖像數(shù)字化后經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。2、建立覆蓋城市區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，連接分散在各主要交通路口的視頻監(jiān)視點(diǎn)。3、視頻圖像監(jiān)看清晰度不低于300線 ，圖象顯示速度可達(dá)到25幀-30幀/每秒。 4、系統(tǒng)具有良好可擴(kuò)展性，隨著監(jiān)控點(diǎn)的增加，只要增加前端設(shè)備和升級(jí)軟件。5、用戶通過監(jiān)控中心電視墻，可以隨時(shí)了解各主要交通路口的車流量情況，可以進(jìn)行連續(xù)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控。6、具有監(jiān)控、錄像、回放、傳輸和備份功能，現(xiàn)場拍到的視頻圖像可進(jìn)行存儲(chǔ)作為車輛違章處理等交通執(zhí)法工作的證據(jù)。該系統(tǒng)可與交通違章管理系統(tǒng)配合使用，在路口抓拍違章車輛，當(dāng)車輛超速或闖紅燈時(shí)，自動(dòng)對(duì)車輛的圖像進(jìn)行抓拍，將車輛的號(hào)牌、車輛的類型、顏色、速度、記錄在數(shù)據(jù)庫中，并及時(shí)上傳至交通違章處理部門審查，打印后告知違章車主的管理系統(tǒng)。城市路口無線視頻監(jiān)控方案的特點(diǎn)由于城市交通路口監(jiān)控點(diǎn)和交通控制中心一般相距較遠(yuǎn)，且分布位置較分散，利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線的方式不但成本非常高，建設(shè)周期長，而且可擴(kuò)充性、靈活性差，一旦需要要增加或者減少被監(jiān)測點(diǎn)，將會(huì)帶來新的施工周期。無線網(wǎng)絡(luò)可以將多個(gè)被監(jiān)測點(diǎn)與交通控制中心連接起來，且搭建迅速，可以在最短的時(shí)間內(nèi)迅速建立起無線網(wǎng)絡(luò)鏈路。利用無線網(wǎng)橋最遠(yuǎn)可以支持50公里以上的橋接。為了保證視頻壓縮文件的穩(wěn)定傳輸就必須有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬，不同的視頻壓縮文件對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求各不相同，為了達(dá)到更好的視頻質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)帶寬就更為重要。無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IEEE802. 11a定義的網(wǎng)絡(luò)帶寬為54Mbps，有效數(shù)據(jù)傳輸帶寬為22Mbps，無線鏈路能達(dá)到54Mbps的高網(wǎng)絡(luò)帶寬。曙光電訊基于IEEE802.11a的高速無線網(wǎng)橋產(chǎn)品支持54Mbps網(wǎng)絡(luò)帶寬，完全能夠保證采用MPEG-4格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地進(jìn)行傳輸，達(dá)到無線視頻監(jiān)控的目的。無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢和特點(diǎn)：1、安裝施工方便：使用無線網(wǎng)絡(luò)，避免或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，又不破壞原有環(huán)境設(shè)施，具有施工周期短，性價(jià)比高的特點(diǎn)。2、可實(shí)現(xiàn)快速覆蓋：無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)快速覆蓋。采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線通信方式，一般只需要安裝一個(gè)或多個(gè)無線中心站設(shè)備，就可建立覆蓋整個(gè)城市區(qū)域的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。3、靈活性高： 城市交通路口具有分布范圍廣、地理位置分散的特點(diǎn)。采用有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性，必須盡可能地考慮未來發(fā)展的需要，這就必須預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點(diǎn)。而無線網(wǎng)絡(luò)建成后，在無線信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的任一個(gè)位置架設(shè)無線終端站，就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，具有很高的靈活性。 4、擴(kuò)展性強(qiáng)： 當(dāng)需要增加業(yè)務(wù)點(diǎn)時(shí)，無需進(jìn)行大面積的網(wǎng)絡(luò)改造，只要增加或減少被監(jiān)控點(diǎn)的無線設(shè)備，就可以完成被監(jiān)控點(diǎn)的增加或減少。系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)路口由視頻信息采集點(diǎn)、無線傳輸系統(tǒng)、交通控制中心三部分組成。1、路口視頻圖像采集點(diǎn)根據(jù)各城市的具體情況，在各交通路口安裝相應(yīng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)（彩色或黑白、固定或活動(dòng)云臺(tái)、定焦或變焦）和軟件系統(tǒng)。在每個(gè)交通路口可以安裝一個(gè)或數(shù)個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，外圍再各配備一臺(tái)云臺(tái)、防護(hù)罩及云臺(tái)控制器。每個(gè)視頻采集點(diǎn)各匹配一臺(tái)視頻編解碼器。監(jiān)控?cái)z像機(jī)用于采集城市各道路實(shí)時(shí)交通狀況視頻信號(hào)，主要是監(jiān)控距離交通路口一定范圍內(nèi)的車輛。云臺(tái)可以由控制中心的計(jì)算機(jī)控制。用戶可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行水平360度，垂直90度及變焦控制。視頻編解碼器負(fù)責(zé)把攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行壓縮，另外也傳輸控制信號(hào)，視頻編解碼器內(nèi)置10/100M網(wǎng)卡，通過網(wǎng)線連接到無線設(shè)備上，編碼壓縮處理后的監(jiān)控信息通過無線網(wǎng)絡(luò)匯集到交通監(jiān)控管理中心，監(jiān)控中心能看到所管轄的道路和路口狀況，監(jiān)控人員可通過監(jiān)控中心局域網(wǎng)或Internet遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽視頻圖像、遙控云臺(tái)。為充分保證每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的帶寬，采用MPEG4的編碼標(biāo)準(zhǔn)，帶寬占用較低，并可實(shí)現(xiàn)圖像的優(yōu)質(zhì)傳輸和存儲(chǔ)，而且傳輸距離較遠(yuǎn),適用于城市廣闊區(qū)域的監(jiān)控。2、無線傳輸系統(tǒng)通過無線寬帶接入設(shè)備采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式建立覆蓋城市路口的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)。在中心點(diǎn)安裝一個(gè)無線網(wǎng)橋Sunet5800（中心站），在遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)安裝Sunet5800-RU（遠(yuǎn)端站）。中心站選擇安裝在城市的制高點(diǎn)，如高樓樓頂、鐵塔頂、高山頂?shù)?，以盡量保證能夠接收到各分部點(diǎn)發(fā)射過來的信號(hào)。一個(gè)中心點(diǎn)和連接若干分布接入點(diǎn)，各分布接入點(diǎn)以共享方式分享中心點(diǎn)提供的總信道帶寬，采用共享方式可根據(jù)接入用戶實(shí)時(shí)需要分配總帶寬。系統(tǒng)采用802.11a協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)總帶寬為54Mbps，有效帶寬為22Mbps，每個(gè)中心站連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)為3-5個(gè)，各分布接入點(diǎn)有效接入帶寬一般為4Mbps。Sunet5800遠(yuǎn)端站和中心站設(shè)備都提供10/100BaseT以太網(wǎng)接口，監(jiān)控中心的交換機(jī)、視頻解碼器和攝像機(jī)都可以直接雙絞線連接到Sunet5800設(shè)備的10/100BaseT以太網(wǎng)接口上。3、交通控制中心監(jiān)控中心主要由視頻編解碼器、矩陣電視墻、監(jiān)控服務(wù)器、硬盤錄像機(jī)等組成，可完成路口現(xiàn)場圖像接收與顯示，錄像的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。視頻編解碼器對(duì)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的前端監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行編解碼處理，傳到監(jiān)控管理中心局域網(wǎng)視頻監(jiān)控服務(wù)器上，再經(jīng)交換機(jī)通過內(nèi)部局域網(wǎng)傳播至各個(gè)相關(guān)部門或人員的客戶端。用戶在中心可以通過多路視頻墻觀看到現(xiàn)場多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的圖像，用矩陣電視墻顯示方式，可以同時(shí)顯示出9/16個(gè)攝像機(jī)的畫面。監(jiān)控中心發(fā)出的對(duì)于云臺(tái)、鏡頭等的控制指令通過無線設(shè)備傳送到監(jiān)控點(diǎn)。用戶可以通過位于監(jiān)控中心的云臺(tái)控制設(shè)備控制現(xiàn)場任意點(diǎn)的云臺(tái)、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺(tái)的上、下、左、右、自動(dòng)或輔助控制遠(yuǎn)端的電源、攝像機(jī)開關(guān)等。現(xiàn)場傳回的視頻圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在硬盤錄像機(jī)上，可方便快捷地實(shí)現(xiàn)資料的存儲(chǔ)、更新、查詢、備份，為交通違章處理等執(zhí)法工作提供依據(jù)。系統(tǒng)配置由于目前在城市地區(qū)已經(jīng)布署了大量的2.4GHz擴(kuò)頻通信產(chǎn)品，在2.4GHz頻段干擾較為嚴(yán)重，采用工作于5.8GHz頻段的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以比2.4GHz無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品更能獲得好的信噪比，可建立穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)鏈路。所以，在產(chǎn)品選擇上盡量采用5.8GHz頻段的產(chǎn)品。同時(shí)，5.8GHz產(chǎn)品還可提供更高的帶寬（54Mbps）。經(jīng)過測試，可以達(dá)到既能滿足帶寬需要，又能保證連路的穩(wěn)定。最后我們決定采用曙光電訊公司的Sunet5800系列54M高速無線網(wǎng)橋，作為我們的首選接入設(shè)備。Sunet5800系列設(shè)備可采用5個(gè)獨(dú)立的頻點(diǎn)工作，如在現(xiàn)場測試中發(fā)現(xiàn)干擾太多，視頻信號(hào)有中斷現(xiàn)象，可以靈活地通過調(diào)整使用的頻點(diǎn)能及時(shí)把有干擾的頻點(diǎn)去掉，保證設(shè)備的正常工作。如果遇到建筑物阻擋，信號(hào)衰減太厲害，可加裝5.8GHz信號(hào)放大器來加大無線信號(hào)強(qiáng)度。如果監(jiān)控現(xiàn)場與監(jiān)控中心之間由于受到建筑物阻擋為不可視情況，為了保證監(jiān)控中心圖像接收效果，也可以找出監(jiān)控現(xiàn)場與中心都可視的第三點(diǎn)，通過加裝無線中繼設(shè)備進(jìn)行傳輸。構(gòu)建系統(tǒng)所需設(shè)備：中心站采用Sunet5800-AU高速無線網(wǎng)橋，采用OFDM技術(shù)，速率54Mbps，支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線通信；遠(yuǎn)端站采用Sunet5800-RU，采用OFDM技術(shù)，速率54M，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線通信。中心站采用18dBi增益的平板扇區(qū)天線，遠(yuǎn)端站采用24dBi增益的拋物面定向天線，其它附件包括避雷器、饋線、轉(zhuǎn)接線等。在監(jiān)控設(shè)備的選擇上，選用日本松下公司的WV-CP460，再配備三可變電動(dòng)鏡頭、云臺(tái)。該產(chǎn)品具有像素高、圖像清晰、逆光補(bǔ)償好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。視頻采用MPEG4 ACE壓縮算法，數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)小于MEPG1以及MPEG2算法，節(jié)省磁盤空間，適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，可為用戶提供高速的視頻圖象，每路視頻流速度能夠達(dá)到30幀/每秒，能夠?yàn)橛脩籼峁┝鲿车膱D象效果。無線傳輸設(shè)備選型曙光電訊是國內(nèi)領(lǐng)先的寬帶無線接入系統(tǒng)提供商，公司定位于為電信運(yùn)營商和ISP服務(wù)商提供性能優(yōu)越、價(jià)格低和具有特色的無線通信技術(shù)和解決方案。 Sunet5800為曙光電訊最新推出的工作于5.8GHz微波頻段的室外無線網(wǎng)橋設(shè)備，Sunet5800無線網(wǎng)橋采用OFDM技術(shù)，支持非視距傳輸，具有良好的抗射頻干擾性，并具有傳輸速率遠(yuǎn)、接收靈敏度高的特點(diǎn)，為遠(yuǎn)距離局域網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)高速而經(jīng)濟(jì)的無線通訊提供了很好的解決方案。Sunet5800可提供54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)遠(yuǎn)距離的局域網(wǎng)之間以54M帶寬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，并支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線組網(wǎng)，可提供遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)通信，采用高增益定向