辽宁交通事件检测系统由视频事件分析仪.docx

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辽宁交通事件检测系统由视频事件分析仪

交通事件检测系统由视频事件分析仪（含分析处理软件）、事件管理服务器、外场摄像机及相关的传输设备构成。

（1）视频事件分析仪

视频事件分析仪由视频处理单元、图像处理软件，视频信号数字化系统以及通信卡和相应的分析软件构成。

本工程中，视频事件分析仪设在相应的收费站内，隧道内的摄像机图像传输至相应的收费站后经图像解码器将解码后的图像接入视频事件分析仪，视频事件分析仪通过通信系统提供的IP通道与设在监控分中心的相关工作站相连。

视频事件分析仪完成以下功能：

✧获取、数字化和同步模拟视频信号

✧使用交通事件检测图像处理算法进行图像处理

✧在分析仪硬盘上循环视频录像

✧存储警报、测量结果和图像

✧与交通信息计算机通信

（2）事件管理计算机（同监控分中心的交通信息计算机合用）

✧与分析仪通信，存储分析仪上传的事故录像

✧集中警报、测量结果和视频序列

✧管理、配置和维护系统

✧日常操作人机界面

✧与交通监控系统、CCTV控制计算机通信，共同完成事件和交通控制措施的联动运行

✧该系统可以同时具有对云台遥控摄像机和固定式摄像机的交通事件事故检测系统进行统一管理的全部功能

6.4.4、事件检测分析仪功能和技术指标

6.4.4.1固定式摄像机事件检测分析仪功能

1、系统功能自动检测下列事件，在每个车道类型（行车道、紧急道、停车道、紧急停车带）和任何交通设置（流动、拥堵、停/开等）下能自动监测下列交通事件：

✧车辆停驶

✧车辆超速

✧车辆慢行

✧交通堵塞

✧交通事故

✧车辆排队超限

✧车头时距过小

✧行人

✧逆行车辆

✧火灾检测

✧烟雾

✧抛撒物

该系统功能能够对警报的优先级进行分级以避免对同一事件进行多次报警。

2、事件自动检测系统的自诊断报警

系统在分析仪上运行自诊断程序，将自诊断信息发送给交通信息计算机，交通信息计算机自动检测如下错误：

摄像机位置发生移动、摄像机信号丢失、视频处理器错误、网络通信故障；

3、事故录像

系统应循环进行录像，当发生交通异常事件时，系统应至少能够提供事发之前和之后的视频录像，前后不少于6分钟的CIF格式以上视频图像（要求该录像时间可调），并将这些录像传输到监控分中心，录像速度为25帧/秒/路。

系统提供几种录像选择：

事件事故发生时自动录像、管理员录像、多摄像机录像模式、外部触发录像；

4、检测器系统具有图像稳定、阴影消除、视场校对、自动补偿功能，在夜间、反光等不利环境条件下能正常工作，进行准确的车辆跟踪和视频检测。

5、具有虚拟车辆检测器的设置功能，可在监控所直接操作设置，每个虚拟车辆检测器代表一个区域，任何一个区域都可以模拟一个感应线圈。

6、该系统提供对每个车道的实时交通测量：

✧交通流量

✧平均车速

✧占有率

✧车间距

✧车型分类

✧行车时间

✧隧道内车辆的数量与位置

✧排队长度等

每个测量结果都针对一个车道或者一组车道。

统计时间可以定制。

7、交通报警

事件检测系统在测量结果超过阈值时自动产生交通测量警报：

✧队列长度超过阈值

✧车速超过阈值

所有的阈值在系统安装时设置，也可根据交通状况进行自动调节。

8、当在一个时间摄像机区域没有车辆时，系统会将计数重置为零，这样可以避免在一长段时间内出现累加错误。

9、丢失视频数据不会导致丢失信息。

如果视频信号丢失时,交通事件检测系统会自动计算“盲区”的平均流量和速度，自动计算“盲区”的车辆数量。

固定式摄像机事件检测模块技术指标：

交通事件检测技术指标:

✧实时检测来自隧道内固定摄像机的图像信号

✧车辆停驶＞99%

✧车辆超速＞99%

✧车辆慢行＞99%

✧交通堵塞＞99%

✧交通事故＞99%

✧车辆排队超限＞99%

✧车头时距过小＞99%

✧行人＞99%

✧逆行车辆＞99%

✧火灾检测＞99%

✧烟雾＞99%

✧抛撒物＞99%

✧平均检测时间＜10秒

✧判断车辆停驶时间10-40秒可（可设置）

✧判断车辆堵车时间30-120秒（可设置）;

✧判断行人和车辆抛洒物碎片时间默认10秒（可设置）；

✧判断火灾时间默认时间20秒（可设置）;

✧误报率：

≤0.025次/天/摄像机（摄像机的摆放位置需按照系统要求设置方位，使摄像机的视野有利于视频事件自动检测系统的更好的工作）

✧数据输出接口：

标准以太网接口，事件、事故报警数据可通过TCP/IP协议对其他应用系统开放，可支持报警联动等其他用途，例如支持对视频解码器的直接控制、交通监控管理平台等

✧系统具有循环录像功能，当发生交通事件事故时，系统自动记录事件事故的录像不少于6分钟（交通事件事故发生之前3分钟和发生后3分钟的视频录像），并且时间可调，所记录的视频序列标记与报警信息相关联

✧后台软件主要功能：

事件检测和管理、视频录像、系统维护（可进行远程维护）

交通数据采集技术指标：

✧检测速度范围：

1～180公里/小时

✧检测速度精度：

≥95%；

✧计数精度：

≥95%；

✧占有率精度：

≥95%；

✧视频车辆分型：

≥3类

✧工作温度范围：

-10~60℃

6.4.4.2云台式摄像机事件检测分析仪功能

1、该系统功能能自动检测下列事件，在每个车道类型（行车道、紧急道、停车道、紧急停车带）和任何交通设置（流动、拥堵、停/开等）下能自动监测下列交通事件：

✧车辆停驶

✧交通堵塞

✧交通事故

✧行人

✧逆行车辆

✧火灾检测

✧烟雾检测

✧抛撒物

该系统功能能对警报的优先级进行分级以避免对同一事件进行多次报警。

2、视频图像免设置：

只要将视频图像接入系统，不需进行任何软件设置，即可自动进行事件事故检测，即插即用；

3、全画面检测：

在摄像机的图像画面范围内发生的交通事件和事故，系统都应检测到；

4、系统具有即变焦即检测功能：

对于遥控摄像机，画面拉远或推近后，系统可以自动学习、适应新的背景画面，2分钟以内立即自动进行事件事故检测；

5、对于遥控摄像机，如果摄像机角度发生变化后，系统可以自动学习、适应新的背景画面，2分钟以内立即自动进行事件事故检测；

6、系统自动记录事件事故发生之前和之后的图像，不少于6分钟（时间可根据用户需求设置）所记录的视频序列标记与报警信息相关联；

云台式摄像机事件检测分析仪技术指标：

✧实时检测来自云台式摄像机的图像信号；

✧车辆停驶＞95%；

✧交通堵塞＞95%；

✧交通事故＞95%；

✧行人＞95%；

✧火灾检测＞95%；

✧浓雾检测＞95%；

✧抛撒物＞95%；

✧检测时间＜10-40秒；

✧误报率：

≤0.025次/天/摄像机（摄像机的摆放位置需按照系统要求设置方位，使摄像机的视野有利于视频事件自动检测系统的更好的工作）

✧数据输出接口：

标准以太网接口，事件、事故报警数据可通过TCP/IP协议对其他应用系统开放，可支持报警联动等其他用途，例如支持对视频解码器的直接控制、交通监控管理平台等

✧系统具有循环录像功能，当发生交通事件事故时，系统自动记录事件事故的录像不少于6分钟（交通事件事故发生之前3分钟和发生后3分钟的视频录像），并且时间可调，所记录的视频序列标记与报警信息相关联

✧后台软件主要功能：

事件检测和管理、视频录像、系统维护（可进行远程维护）

6.4.5主要设备技术指标

1、视频事件分析仪

✧机架型或嵌入式（必需解决散热问题）工业计算机

✧CPU：

2×Pentium42.8GHz（若采用工控机）

✧可输入至少8台摄像机图像信号进行同时检测处理

✧内存：

2GB

✧硬盘：

至少160G

✧10/100M自适应以太网卡1块

✧数据上传周期：

5秒-20分钟可调

✧具有键盘、鼠标、VGA接口，BNC视频输入、RS232接口

✧MTBF：

40000小时（25℃）

✧工作温度范围：

-30~65℃

✧

6.4.6安装要求

视频事件检测分析仪放置于19”标准机柜内电源、数据线路以及视频传输线路按规范要求连接到位。

6.5隧道通风控制子系统

6.5.1概述

隧道通风控制子系统根据检测到的隧道内的CO浓度、能见度数据，风速风向、交通异常事件、交通量数据，控制风机的运行台数、风向和运行时间，实现节能运行和保持风机较佳寿命的控制运行；

在发生火灾时，根据不同地点，进行相应的火灾排烟处理，以保证隧道的安全及运行环境的舒适性。

本工程在纱帽山隧道、香炉山隧道、石磨山隧道、石场峪隧道设置CO/VI检测器和风向风速检测器。

其检测数据通过对隧道内区域控制器系统上传至监控分中心，对风机的自动控制则通过隧道内区域控制器来实现，控制命令的下达由监控分中心隧道监控计算机和隧道内区域控制器共同完成。

6.5.2工程范围

1.隧道内的CO/VI检测器、风速风向检测器的运输、安装、调试等；

2.隧道射流风机的采购、运输、安装、调试和运行；

3.CO/VI检测器、风速风向检测器与区域控制器的通信连接；。

4.CO/VI检测器、风速风向检测器支架、控制机箱的提供和安装等；

5.CO/VI检测器、风速风向检测所必需的电力电缆、通信线缆等材料；

6.通风监控子系统的运行；

7.通风控制软件

通风控制应用软件将作为动力监控系统软件、隧道本地控制器软件以及监控分中心应用软件的一个模块。

对于各种情况下（环境超标、交通拥堵、事故、火灾等）情况下风机如何运转由联合设计阶段施工单位应提出方案（包括排烟控制功能、火灾时的风机运转控制模式、结合排烟分区确定相应的风量控制模式），并进行论述。

6.5.3通风控制级别

通风控制子系统控制方式共分为三级：

●监控分中心：

自动控制、人工远程控制

●隧道变电所：

隧道内本地控制系统自动、通风控制柜人工手动控制

●风机控制箱：

人工手动控制

正常情况下应将隧道变电所的通风控制柜置于“自动”位，由监控分中心实现对风机系统的监控，自动完成系统的各项功能。

系统在故障或需要控制时经过转换应在前两级的任一级上维持系统的正常运行。

对通风设备和通风控制子系统需要进行维修和测试时系统应能通过隧道变电站（电子触摸屏）人工操作和通过风机控制柜处人工操作的方式进行通风控制。

控制方式的优先权为：

人工高于自动，人工方式是按三级顺序优先级由低到高，自动方式是隧道变电所控制优先于监控分中心。

风机自动控制模式有两种：

一种是在特定情况下选用某种预先编制的控制顺序通过人工确认后进行风机自动控制，另一种是根据CO和能见度检测器、风速风向检测器检测到的实际数据与环境指标的标准进行比较，来实时调节风机的运转。

6.5.4系统构成

隧道通风控制子系统由监控分中心计算机系统、隧道变电所区域控制器（ACU）、动力监控主机、变电所低压回路继电器、风机、一氧化碳/能见度检测器（CO/VI）、风向风速检测器（WS）以及传输通道、通风控制软件组成。

6.5.5控制策略

1、隧道内通风标准

交通阻滞（隧道内各车道均以怠速行驶，平均车速为10km/h）时，阻滞段的平均CO设计浓度可以是300PPm，经历时间不超过20min，阻滞段的计算长度不宜大于1km；当L≤1000m，CO≤250；若L≥2000m时，CO≤200，对于烟雾设计浓度，灯车速分别为100公里/小时、80公里/小时、60公里/小时、40公里/小时时，烟雾设计浓度时分别为0.0065、0.0070、0.0075、0.0090；隧道检修时，实际烟雾浓度应小于0.0035，当实际烟雾浓度大于0.012时，应采取交通管制措施；火灾时风速宜为2—3米/秒。

2、当隧道内CO平均浓度≥200PPm时，系统能给出预报警信号，当隧道内平均CO浓度≥300PPm或VI（能见度）值大于0.007m-1时，系统能给出报警信号。

3、在隧道正常运营时，根据CO浓度由低到高和能见度检测值由好到坏，将隧道内的环境指标分为几个级别，由隧道内的环境级别确定投入运转的风机数量和风机运转时间。

4、在环境检测设备工作正常时，隧道环境检测器采集的环境参数既作为控制依据之一，又可作为根据实时交通量计算的排污量中车辆类型的总体修正系数；当环境检测设备失灵时，以该总体修正系数作为依据预测交通量计算排污量的参数，根据交通的发展变化趋势，应用前馈式宏观间接模糊通风控制模型进行通风控制。

。

5、隧道通风风机应具备运行时间统计功能，风机的运行应根据CO浓度、能见度值、隧道内风速风向、交通状况、火灾报警等综合情况进行控制，具体原则为

●应根据隧道运营过程中的交通状况，适时调整风量，在保证交通安全的前提下，以最经济的动力给隧道提供满足营运条件的通风量。

●隧道内某一位置的CO或能见度值先达到风机启动值，则最靠近次检测器的风机应首先启动。

●累计运行时间最短的风机首先启动，以平衡各台风机的劳逸程度，延长风机的使用寿命。

●因风机启动瞬间冲击电流很大，故各台风机的启动应有短暂的延时，以减少对隧道变电所供电的冲击。

●风机启闭次数不应过频，防止风机出现震荡现象。

6、通风控制涉及通风方式、交通组成与变化、交通状态与变化、风机运行时间及启停时间几个方面的因素，作为控制决策，在通风方式确定后，影响通风的主要因素有隧道内的车辆数和车辆类型，其决定了CO&烟雾排放量，车辆行驶速度，其决定了车辆在隧道内的滞留时间。

从而，通风控制问题转换为隧道内车辆数与车辆类型的检测和预测问题。

在得到隧道内车辆数与车辆类型的当前值和其后一段时间的发展变化规律后，则可计算CO&烟雾排放量值，得到CO&烟雾排放量随时间的变化曲线（表），根据通风计算模型，得到风机开启台数随时间的变化曲线（表），根据各台风机运行时间和启停时刻记录，选择启动或停止的风机，使风机运转平衡。

通风控制（软件）应包括以下模块：

A.预警参数设置模块

通风预警值为隧道通风设计值，其预警参数为CO≤250PPm，车速≥48公里/小时，烟雾浓度预警值如下表所示。

车速（公里/小时）

100

80

60

40

烟雾浓度

0.0065

0.007

0.0075

0.009

B.通风计算模块

根据交通发展变化情况，计算CO和烟雾浓度，从而由通风计算模块计算需风量及风机开启或停转台数。

C.交通预测模块

根据现场采集的交通数据，判别交通状态：

正常或阻塞；预测期内隧道内车辆数变化趋势，是将增加、减少或基本保持不便，当隧道内车辆数基本保持不便时，不需改变风机的运行状态，当隧道内车辆数将增加时，可能会增加风机的开启台数，当隧道内车辆数将减少时，可能会减少风机的开启台数；隧道内车流的平均速度（用于判别是否会出现一公里的阻塞和车辆在隧道的滞留时间）。

D.运营评价模块

对隧道当前和预测期内的环境质量进行评价，以便进行通风控制决策。

E.控制决策模块

结合运营评价模块的评价结论和风机运行记录，决定风机的开启或停转。

6、对监控系统自动控制风机来看是可对一个断面上的两个风机单独控制，由通风系统返回每台风机的状态信号，即风机的正传、反转、停止、故障等信号，输入输出之间应该有相应的电磁隔离措施。

6.5.6．通风监控软件编制要求

✧应能采集外场CO/VI检测器、风速风向检测器检测数据及风机运行状态。

✧应能按照通风控制原则，计算通风方案并能按照通风方案，自动控制隧道内风机的运转。

✧应能按照“控制原则”，考虑通风效果的滞后影响，控制风机的启停。

使隧道内CO浓度值、VI透过率控制在标准设计值附近，并使通风动力能耗较省。

✧应按照隧道内CO、VI的分布规律，确定各检测点的CO、VI值的相互关系并在运营实测后加以修正，通风控制可用距风流出口处最近的CO、VI检测值作为主要计算参数，用经其余各检测点CO、VI检测值推算出的风流出口处的CO、VI推算值作为计算辅助参数。

当风流出口处的CO、VI推算值明显大于其实测值时，应以其推算值为主要计算参数，当连续多次出现上述现象或相反现象时应以故障报警方式通知操作人员。

✧应能区分火灾、交通阻塞、双向行车等不同工况，并能按照火灾、交通阻塞、双向行车、单向行车的优先顺序，按照不同的控制模式自动控制风机运转。

✧单向行车时，以测报的CO值为主参数（VI值为次要参数），用计算程序进行风机的调节控制。

✧双向行车时，在限制的交通量以内，根据测定的交通量分级自动控制，使CO、VI值控制在允许范围内。

✧监控分中心和隧道本地都能够自动和手动控制风机状态。

✧异常情况报警提示，并提供就近摄像机的位置、编号、图像，供操作员进一步确认事件程度。

6.5.7系统设备参数

1、CO/VI检测器（包含检测主机及检测探头）

CO/VI检测器使用红外线和可见光技术可快速、准确、连续的自动测定CO浓度、透过率参数，同时将检测结果以数字的形式传输出来

✧CO检测：

0~300ppm，测量精度±1ppm

✧VI检测：

0~15/Km通透率100%，测量精度±2%

✧通信接口：

RS485/RS422

✧安装方式：

单侧壁安装

✧工作温度范围：

-30~60℃

✧湿度范围：

＜95%

✧具备自检和自动校准功能

✧电源：

AC220±10V，50Hz

✧检测主机安装在探头附近；

✧检测主机具备系统系统调试端口

✧具备系统自诊断功能

2、超声波风向风速检测器

✧采用采用超声测量技术

✧测量范围：

-20米/秒~20米/秒

✧测量精度：

±0.1m

✧工作温度范围：

-30~60℃

✧湿度范围：

＜95%

✧通信接口：

RS485/RS422

✧电源：

AC220±10V，50Hz

✧检测主机具备系统系统调试端口

✧具备系统自诊断功能

3、本工程共设置56台30KW风机（其中纱帽山12台、石磨山12台、香炉山20台、石场峪12台）

✧直径：

900mm

✧功率：

30kw

✧转速：

1440-1470转/分

✧噪声：

〈77dB（10米）

✧逆转效率：

是正转的95%

✧防护等级：

IP55

✧高温250度时：

不低于1小时

✧出口风速：

≥33.5m/s

✧流量：

≥21.3M3

✧轴向推力≥822牛

✧启动温度：

≤-30℃