數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

高速運行監(jiān)控系統(tǒng)高速公路數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是集成計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和圖像技術(shù)于一體的綜合網(wǎng)絡(luò)工程。這提供了更精確的道路安全操作數(shù)據(jù)。貴州省都香高速公路六盤水至威寧段監(jiān)控系統(tǒng),以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為基礎(chǔ),采用一體化集成設(shè)計,超大容量數(shù)據(jù)存儲與交換,使得該系統(tǒng)具有更快的接警效果、定位速度、業(yè)務(wù)聯(lián)動等功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)1.1設(shè)備監(jiān)控設(shè)施高速公路的視頻與音頻采集系統(tǒng)包括了道路外場、車道及收費亭。公路外場采集的遙控攝像機,主要安設(shè)在互通區(qū)域、服務(wù)區(qū)以及停車區(qū)域,用于監(jiān)控這些區(qū)域的交通和設(shè)備狀況。車道和收費亭攝像機主要監(jiān)控收費站區(qū)域與收費站周圍的車輛情況,監(jiān)控攝像機上還要配備拾音器,用于采集音頻。服務(wù)區(qū)監(jiān)控攝像機所獲取的視頻直接通過以太網(wǎng)交換機接入,通過以太網(wǎng)傳輸?shù)缴霞壥召M站的網(wǎng)絡(luò)管理中心。1.2視頻圖像的組織化信號傳輸是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要傳輸通道,道路外場、車道和收費亭的視頻錄像要分開管理,高速公路外場的攝像機所采集到的圖像通過網(wǎng)絡(luò)視頻光機統(tǒng)一傳輸至視頻管理中心,而車道和收費亭的攝像機圖像統(tǒng)一存儲在收費站數(shù)字硬盤錄像機中,通過這樣的方式實現(xiàn)本地化的監(jiān)控管理同時還可通過編碼向控制中心傳輸視頻。對于高速公路外場遙控攝像機可以接受來自收費站、遠程控制中心發(fā)送的指令,實現(xiàn)鏡頭指定動作。1.3監(jiān)控中心視頻傳輸中心控制系統(tǒng)是指在監(jiān)控中心建立統(tǒng)一管理平臺,高速公路監(jiān)控管理模式分省級監(jiān)控中心、片區(qū)監(jiān)控中心、通信站(收費站)和監(jiān)控外場設(shè)備。路段監(jiān)控外場設(shè)備通過通信站(收費站)將信息傳至片區(qū)監(jiān)控中心,監(jiān)控中心管理平臺對轄區(qū)各個通信站(收費站)傳送的數(shù)字硬盤錄像機進行統(tǒng)一管控。遠程端的硬盤錄像機中的視頻信號需要經(jīng)過IP矩陣來轉(zhuǎn)化成為模擬數(shù)字的信號,最終的視頻畫面分別由片區(qū)監(jiān)控中心的電視墻或者電腦端輸出。同時,各個監(jiān)控路段和收費站的數(shù)字化視頻以低速碼流的方式統(tǒng)一存儲在監(jiān)控中心的服務(wù)器的磁盤陣列當中。系統(tǒng)的功能和性能2.1心管理平臺的功能高速公路的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的核心是中心管理平臺,平臺的性能和穩(wěn)定性直接影響到整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和安全性,其功能的完善與否直接影響到數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的使用與維護。監(jiān)控系統(tǒng)中心管理平臺的功能包含監(jiān)控攝像機的接入與管理,支持多種設(shè)備的兼容接入包括PC、硬盤錄像機、服務(wù)器;網(wǎng)絡(luò)管理包括流媒體轉(zhuǎn)發(fā)、雙碼流應(yīng)用、自動連接、動態(tài)IP、支持多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;中心授權(quán)管理即監(jiān)控中心可向下個任何分級中心授權(quán);對視頻圖像的處理,圖像能實現(xiàn)多分屏顯示、圖像輪訓顯示、重點放大顯示、顯示效果調(diào)節(jié)、圖像輸出控制、圖像點播等功能;錄像資料的存儲和分散存儲、查找及視頻圖像編輯;系統(tǒng)可進行遠程督導(dǎo)與指揮;具備利用GIS技術(shù)實現(xiàn)電子地圖報警管理,電子地圖與矢量地圖的結(jié)合可以更為直觀的顯示各個監(jiān)控區(qū)域的情況,便于定位。2.2發(fā)展及擴展性高速公路數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點有擁有強大的系統(tǒng)管理能力,系統(tǒng)可與上級監(jiān)控中心聯(lián)系,也可與同級監(jiān)控中心連接,具有開放性和擴展性,可以滿足系統(tǒng)的分布建設(shè)的要求,并能夠逐一的接入系統(tǒng);系統(tǒng)具備多級互聯(lián)功能,各通信站(收費站)可與片區(qū)監(jiān)控中心連接,片區(qū)監(jiān)控中心可與上級監(jiān)控中心連接;系統(tǒng)具備了設(shè)備擴展、功能擴展以及容量擴展的能力;系統(tǒng)是一個數(shù)據(jù)可以共享互聯(lián)的平臺,可為部門提供支持信息的系統(tǒng),可以進行二次開發(fā),具有較高的開放性;系統(tǒng)所具備的安全防護功能可以實現(xiàn)對設(shè)備和信息的安全保護。監(jiān)控中心建設(shè)貴州省都香高速公路六盤水至威寧段監(jiān)控系統(tǒng)第LWJD2標段由六盤水片區(qū)監(jiān)控中心統(tǒng)一監(jiān)控,全線設(shè)置視頻監(jiān)視,結(jié)合收費站、特大橋、互通式立交和服務(wù)區(qū)等重點或特殊需求路段,實現(xiàn)全線全程監(jiān)控、動態(tài)信息發(fā)布和交通誘導(dǎo),并配合沿線安全設(shè)施標志,保證道路行駛安全。3.1智能誘導(dǎo)系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成本監(jiān)控系統(tǒng)的外場設(shè)備有一類交通量調(diào)查站、門架式可變信息標志、外場攝像機、避險車道設(shè)備、能見度檢測器和霧燈智能誘導(dǎo)系統(tǒng)。外場設(shè)備為智能化的由微處理機進行數(shù)據(jù)處理的設(shè)備,可以收集、處理、發(fā)送各種數(shù)據(jù),可以執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)的命令。(1)微波+超聲波交通流量數(shù)據(jù)分析采集儀一類交通量調(diào)查站以監(jiān)測主線道路斷面雙向交通參數(shù)及能檢測車輛總重、軸重、軸數(shù)、車速、車型、交通數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸。一類交通量調(diào)查站采用的微波+超聲波交通流量數(shù)據(jù)分析采集儀,由電磁波信號采集板、DSP信號處理模塊、ARM9數(shù)據(jù)CUP組成,設(shè)備工作時,電磁波信號采集板連續(xù)不斷的采集路面信息,將信號傳送給DSP信號處理模塊,DSP信號處理模塊經(jīng)過判別和分析,將結(jié)果上傳至ARM9數(shù)據(jù)CUP。可實時統(tǒng)計路面斷面車輛行駛的各類數(shù)據(jù),通過上位機軟件,生成交通不要求的各類報表。(2)控中心管理信息系統(tǒng)門架式可變信息標志由門架、顯示屏、電子設(shè)備、電源、電纜和軟件組成。由設(shè)置在信息標志上的控制箱內(nèi)的微處理器控制,微處理器通過通信網(wǎng)與監(jiān)控中心計算機系統(tǒng)通信。門架式信息標志可根據(jù)高速公路氣象、交通、道路實際情況實時顯示相關(guān)信息,能夠顯示文字、圖形等標志符號構(gòu)成交通警告、禁令信息。信息標志有具有發(fā)光強度自動調(diào)節(jié)的功能,可為滿足夜間車輛行駛的可視性要求。信息標志通過控制器接收來至監(jiān)控中心計算機的控制命令,并返回設(shè)備狀態(tài)?？筛鶕?jù)道路運行狀況,自動或手動接受來自監(jiān)控計算機已存儲的有關(guān)信息,顯示信息內(nèi)容,也可根據(jù)臨時情況,手動輸入顯示內(nèi)容。(3)高清槍式攝像機鏡頭監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路重要路段布設(shè)高清槍式外場攝像機來監(jiān)控道路交通狀況,并由道路監(jiān)控系統(tǒng)負責將攝像機的視頻信號和反向控制信號傳到監(jiān)控中心。高清槍式攝像機鏡頭采用電動鏡頭,具有電動變焦、自動聚焦、自動光圈、自動背光補償、強光反相抑制及自動白平衡等功能。自帶解碼器具備將控制云臺旋轉(zhuǎn)、攝像機變焦、聚焦等動作的功能,支持用戶權(quán)限優(yōu)先級管理,支持IP組播技術(shù),支持斷電狀態(tài)記憶功能。(4)緊急電話及控制系統(tǒng)避險車道設(shè)備有交通信號燈、環(huán)形線圈車輛檢測器和緊急電話及廣播系統(tǒng)。遠程終端控制器RTU放置在交通信號燈或環(huán)形線圈車輛檢測器機箱內(nèi),可單獨設(shè)置基礎(chǔ)機箱。緊急電話及廣播系統(tǒng)可實現(xiàn)緊急電話用戶直接與控制臺的話務(wù)員通信聯(lián)系。緊急電話要有特定編號,當按下緊急電話的按鈕時,用戶就向控制臺發(fā)出呼叫。緊急電話收到話務(wù)員建立接續(xù)的命令便可進行雙向通話。緊急電話禁止接入交換電話網(wǎng)。(5)上位控制軟件霧區(qū)智能引導(dǎo)系統(tǒng)由能見度檢測儀、智能誘導(dǎo)裝置及實現(xiàn)對這些設(shè)施進行控制的數(shù)據(jù)預(yù)處理器和上位主控器構(gòu)成。上位控制軟件可以安裝在任意一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機上,該計算機具有與安裝在外場的數(shù)據(jù)預(yù)處理器組態(tài)能力,可實現(xiàn)對誘導(dǎo)系統(tǒng)進行實時過程控制。系統(tǒng)也可由所屬區(qū)域監(jiān)控中心或就近隧道管理站控制。能見度檢測儀與霧燈智能誘導(dǎo)系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)置,霧燈智能誘導(dǎo)系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)能見度調(diào)整誘導(dǎo)模式。3.2監(jiān)控信號傳輸系統(tǒng)項目的視頻傳輸采有全數(shù)字傳輸系統(tǒng),外場攝像機的視頻信號和反控制信號通過監(jiān)控系統(tǒng)敷設(shè)的光纜和以太網(wǎng)光端機傳輸至就近的通信站(收費站)視頻以太網(wǎng)交換機,各站區(qū)視頻以太網(wǎng)交換機再通過光纜將圖像通過通信系統(tǒng)提供的通信接口傳輸?shù)狡瑓^(qū)監(jiān)控中心。3.3監(jiān)控數(shù)據(jù)庫設(shè)計片區(qū)監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)具備集成路段數(shù)據(jù)和圖像的傳輸和顯示功能。片區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件主要有服務(wù)器運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件、路段監(jiān)控工作站運行數(shù)據(jù)收集及處理軟件、視頻控制工作站運行圖形應(yīng)用軟件、路段監(jiān)控工作站運行交通控制應(yīng)用軟件、可變信息標志編輯顯示應(yīng)用軟件等相關(guān)軟件。服務(wù)器運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件可收集系統(tǒng)向計算機提供的數(shù)據(jù),形成監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,并保證與其它公路網(wǎng)監(jiān)控計算機之間的信息傳遞。路段監(jiān)控工作站運行數(shù)據(jù)收集及處理軟件主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、事件輸入、信息處理及發(fā)布、圖形顯示、事故檢測、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、統(tǒng)計和報表生成、數(shù)據(jù)存貯等功能。視頻控制工作站運行圖形應(yīng)用軟件可從路段監(jiān)控工作站接收車輛檢測、可變信息標志、閉路電視圖像、監(jiān)控系統(tǒng)控制處理方案、交通事故和異常等有關(guān)信息。彩色圖形軟件接收的信息,經(jīng)過實時處理,以圖形、圖像、電子地圖和文字等方式傳輸給彩色監(jiān)視器顯示。路段監(jiān)控工作站運行交通控制應(yīng)用軟件可實現(xiàn)周期采集預(yù)處理的交通信號系統(tǒng)信息,計算各檢測點之間的車流量、平均速度、占有率、交通狀況,并可在顯示器上或打印機輸出?？煞謫蜗蛐熊?、雙向行車兩類及正常、擁擠、阻塞三種情況分別計算判斷隧道內(nèi)交通狀況,根據(jù)判斷結(jié)果,作出相應(yīng)的交通控