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智能交通監控在高速公路遠距離監控中得到應用

      隨著國內智能交通監控,高速公路監控的大規模建設以及高速公路網的完善,對高速公路收費及路段的監控、智能交通監控管理已經成為高速公路管理的一項重要內容。本方案旨在利用現有的數據傳輸線路,建設基于IP網絡傳輸的集中視頻監控解決方案,以科技的手段減低交通管理部門工作強度,保證高速公路的安全通暢。網絡視頻管理系統,包含網絡視頻服務器,多路解碼器以及視頻管理軟件,可以為用戶構建一套完整的IP視頻監控解決方案。

二、組網

高速公路監控系統從結構上劃分,一般可分為三級,從下往上包括收費站、高速公路路段監控分中心和省監控中心。

從功能上劃分,高速公路監控系統一般分為收費監控和公路交通狀況監控兩部分。收費站監控主要是根據收費車道通過的車輛類型對收費員的收費過程中進行有效的監督和記錄。公路交通狀況監控主要是監視互通立交、隧道等重點路段,及時掌握交通狀況;另外監視高速公路主干線違章車輛,并記錄圖像依據留待交管部門處理。

傳統的高速公路監控采用的是模擬化的解決方案,即利用模擬攝像頭對現場圖像進行采集,通過視頻線或者光端機進行近遠距離傳輸,在監控中心通過矩陣、DVR等設備進行信號提取、線路切換、圖像存儲、上監視器。這種解決方案的主要問題在于:

●   無法適應多級網絡架構下的集中管理

●   浪費了傳輸資源,布線、施工成本高

●   基于模擬視頻的傳輸易受干擾,難以保證圖像傳輸質量

●   無法實現遠程監控及調度功能

采用網絡化的視頻監控技術,就可以解決模擬監控存在的以上問題,大大提高監控效率和管理水平,同時也大大提高了監控系統整體投資的經濟性。我們假設高速公路沿線已經鋪設了數字化的光纖傳輸網絡,在各監控點可以提供10/100/1000M的以太網接口,整個方案構成如下:

一、收費站監控

收費站點主要負責對來往車輛的類型進行記錄,同時對收費人員的收費過程進行監督和記錄。通常都需要在收費車道的來去兩個方向以及收費亭處部署攝像機,由于攝像機的數量比較多而且分布比較集中,所以在該處可以就近布署多端口的網絡視頻服務器VE1004/VE1416/VE4416,網絡視頻服務器將攝像機采集的視頻信號轉化成MPEG4格式的壓縮碼流后,通過以太網口接入高速公路的專用數據網進行傳輸。

VE系列網絡視頻服務器同時可以提供雙向音頻接口,該功能可以在對視頻圖像進行監控的同時,將音頻信息同步記錄下來,并經過統一的編碼、壓縮后在以太網上進行遠程傳輸。該功能使得收費站點無需另外安裝音頻廣播系統

收費站點處只需在設備安裝時對設備IP、圖像等信息進行初始設置,此后無需對設備進行設置和管理。該管理功能由路段監控分中心或更上一級的監控中心統一負責。

二、路段監控分中心

路段監控分中心負責高速公路該路段的各收費站及道路監控。 由于各收費站的音視頻信號都已經在本地經過了編碼和壓縮,所以在路段監控分中心,只需要根據各監控點的IP地址或已定義的域名,通過以太網進行遠程信息提取和顯示。對道路監控,因為每隔一定距離,需要部署一臺攝像機,各監控點相對比較分散,所以,在這些監控點,我們建議選用單路網絡視頻服務器,將各路段攝像機采集的視頻信號現場進行編碼、壓縮,然后接入以太網進行傳輸。

在路段監控分中心的管理分機上,裝有VSTAR視頻管理客戶端軟件,可以實現對該路段設備的配置、圖像監控、錄像查詢、回放、云臺控制、存儲管理等功能。

VSTAR視頻管理系統支持分布式存儲技術。存儲包括兩級,一級是在設備側,即存儲在本機的IDE硬盤中,另一級是本地管理中心,每一個本地管理中心,根據設置選項保存它所負責的視頻產品的音視頻錄像數據。在本方案中,我們建議將視頻資料保存在路段監控分中心,上級監控中心可以遠程查詢、調用錄像信息。在路段監控分中心,可以利用PC式監視器對前端監控點的圖像實時監控,也可以利用多路視頻解碼器VE2004、VE2016,將以太網傳輸過來的圖像進行解碼,接入模擬監視器或者電視墻進行監控。

三、省監控中心

省監控中心負責對整個高速公路的收費及道路情況進行監控?;诰W絡化的視頻監控技術,可以使得省監控中心的管理功能大大加強。

省監控中心的管理主機上,裝有VSTAR視頻管理軟件,不但可以對任意一個監控點的信息進行實時監控、查詢、回放,還可以實現統一的用戶管理、設備管理、故障管理、存儲管理等功能,真正實現分布式監控,集中化管理。

省監控中心的認證服務器,負責對用戶統一進行帳號生成、授權、認證,杜絕非法用戶對網絡的入侵和非法監視。利用VE2004、VE2016多路視頻解碼器,可將以太網傳輸過來的圖像進行解碼,接入模擬監視器或者電視墻進行監控。

省監控中心也可以對部分重要監控點的視頻信息進行遠程錄像或備份。

三、系統功能

(1)用戶管理模塊

●   用戶權限分配指對整個視頻監控系統中每一個用戶的權限,包括管理權限和業務權限的分配。一個用戶可以根據層級不同,被授予不同的監控和管理權限,一個用戶可以管理多個設備,一個設備也可以被多個用戶管理。

該模塊主要完成用戶集中管理、用戶權限分配和用戶集中認證功能。

●   用戶集中管理主要包括增加用戶、刪除用戶、更新用戶和用戶查詢的功能,可以對所有的視頻設備上的用戶進行管理。

●   用戶集中認證指所有用戶,無論在網絡的什么位置,當對網絡視頻服務器提出訪問要求后,都被要求輸入用戶名和密碼,該用戶名和密碼經過Radius認證服務器認證通過后,用戶才可以對視頻圖像進行監控、瀏覽和管理。

(2)設備管理模塊

●   IP地址設置

●   網關設置

●   時間設置

●   網絡協議設置

●   PTZ協議選擇

●   數字水印設置

●   畫面輸出方式選擇

●   圖像大小、分辨率設置

●   輪詢方式設置

●   告警輸入設置

●   站點電子地圖生成

(3)錄像功能模塊

●   按照時間和日期回放任何一個攝像機的錄像資源

●   按照事件、報警、書簽和動態偵測搜索視頻序列

●   在指定的圖像區域內搜索動態發生變化的視頻序列

●   同時回放多達4個視頻序列(同步或異步)

●   在任何一個視頻序列中創建新的書簽

●   按幀回放、快速回放或快進

●   以JPEG或者BMP格式儲存選定的圖像

 (4)視頻監視模塊

●   可以同時查看16路實時攝像機圖像

●   在監視的同時進行PTZ攝像機的上、下、左、右轉動及變倍、聚焦、光圈等操作;高速公路網

●   雙向語音對講

●   配置各布局頁及設置各布局頁停留時間,可以建立多個布局頁,每個布局頁可以采用不同的分割方式,各個布局視圖之間可以按照設定自動或手動切換;

●   以資源列表的方式顯示前端攝像機(編碼器)及監視器(解碼器),并實時顯示設備的狀態(在線或離線)

●   手動觸發錄像和錄音

●   激活數字縮放模式

四、系統優勢

VSTAR視頻監控管理系統將監控技術由模擬化、數字化時代,推進到網絡化時代。與傳統的模擬監控相比,網絡視頻監控具有不可比擬的優越性:

(1)遠程監控

數字化、網絡化已經成為未來技術和管理的趨勢,借助網絡視頻監控技術,可以充分利用高速公路現有的傳輸資源以及互聯網傳輸平臺,輕松實現遠程監控。在網絡的任何位置,合法用戶都可以通過有線或者無線的方式接入網絡,根據授權情況,對遠端圖像進行監控和調用。

(2)靈活升級

VSTAR視頻管理系統基于開放式標準設計,提供了監控點數無限升級的可能性,系統容量不再依賴于傳輸及節點設備,而是可以任意擴容,隨時接入。

 (3)集中管理

VSTAR視頻管理系統,支持集中用戶管理、設備管理、存儲管理以及圖像調用,改變了以前模擬系統分散管理的弊端,大大提高管理效率和調度能力。

(4)安全性高

VSTAR視頻管理系統提供統一的用戶認證,確保用戶訪問的合法性;同時,VSTAR視頻管理系統對網絡病毒攻擊采取了獨特的防范機制,大大提高了系統的安全性

(5)經濟型架構

VSTAR視頻管理系統基于IP架構,網絡視頻服務器可以在監控點處安裝,通過雙絞線或者光纖傳輸,不需要額外鋪設長距離視頻線和控制線到監控中心(CCTV安裝項目中一項較大的開支),系統可以同時管理數據、視頻、音頻和其他文件,實現高效、低成本的管理,節省了系統投資和施工成本。

(6)可靠性強

VSTAR視頻管理系統的硬件遵循電信級產品設計理念,其嵌入式操作系統、模塊化結構設計,大大提高了設備穩定性和可靠性。VSTAR視頻管理系統提供的集中管理功能,也為監控設備穩定運行、及時響應故障告警提供了支持。

(7)智能化應用

VSTAR視頻管理系統支持移動偵測、事件處理、傳感器輸入、時間和日期,以及其他內置功能,可以根據預先設定的時間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略,并可以對幀速率、清晰度等進行動態調節,真正實現了智能化應用。

(8)開放接口,可定制開發

VSTAR視頻管理系統提供Java接口,支持二次開發??梢詫⒁曨l監控功能融入高速公路管理部門的統一的管理平臺中。
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