高速公路远程视频联网监控技术方案.docx

1、高速公路远程视频联网监控技术方案高速公路远程视频联网监控技术方案第1章 总体方案设计1.1 项目背景分析高速公路与一般公路相比，具有线性好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，如不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。为了应对突发事故以及对高速公路的全程监控，省厅交通警察总队必须接入高速公路监控中心的视频，实现交通流量和交通运行监视；对关键点进行气象检测；对关键路段实施交通实时控制；及时发现各种异常情况并采取应急措施，保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。实施高速公路全程视频监控系统不仅能改善高峰期间车辆行驶的平均速度，增加高峰期间的交通流量

2、，减少交通堵塞程度和车辆延滞时间，同时也能大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，缩短运输时间，减少污染，发挥高速公路快速、安全、舒适和高效率的功能。全程视频监控系统具有较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。1.2 项目总体要求建立全省统一的高速公路视频监控平台，科学规划网络带宽占用和流量分布，按总队和各地多级监控管理中心架构，合理设计并接入京福、济青、济南绕城高速模拟视频、数字视频、高速无线视频和卡口可视化指挥信号。在现有ARCGIS平台上完成接入视频点的标注，实现对监控信号源的信息查询、视频点播、图像控制、图像切换、语音对讲、违法抓拍和录放像等管理功能。同时监控平台提供

3、视频解码功能，可将数字图像还原成模拟信号在大屏显示。1.3 系统设计思路本次我们为省厅交通警察总队开发的集成平台，可以对已有的高速公路监控系统的软硬件和信息进行整合，打破各系统界限，完成信息规范、实现数据融合，开发一个操作简单、功能强大，具有智能联动效果的省级操作平台，已建立这样一个智能化综合操作平台、有效地整合系统资源、建立起一定规规模的智能联动体系、更广泛地为基层业务单位提供高速公路安全管理服务。我们的高速公路监控平台的价值主要体现在以下方面：1) 多品牌设备（DVR、DVS、矩阵等）的兼容性，实现前端设备的多样性可以实现了多家设备如硬盘录像机，编码器（DVS)，IP摄像机、矩阵等统一标准

4、接口接入，方便更新和调用，不同型号设备快速接入，实现系统的迅速集成。2) 可以实现数模混合组网可以实现数模混合型构网，即一个系统中既存在矩阵等模拟设备，也存在数字硬盘录像机，编码器（DVS)，IP摄像机等数字设备，可以兼容数字模拟混合联网。3) 多级的分布式管理架构系统架构大型、分布式、灵活，多级的管理架构。避免结构上限制系统扩展性，真正实现监控平台按照需要任意分级。4) 高度集成性系统应建立在一个集成平台概念上，需要考虑集成第三方系统设备（如其它厂家的DVR、DVS、矩阵等），可以作为一个综合安防集成管理平台高度上一起联动其它系统设备，打破各子系统设备的界限，完成信息规范、实现数据融合，提供

5、一个操作简单、功能强大，具有智能联动效果的操作平台。5) 实现的地理信息的多层和多级的链接关系提供了强大地理信息系统功能，实现了以矢量化电子地图GIS和栅格（位图或影像图）地图相结合，实现多层和多级的地图链接关系，即整个省市地图采用多层（例如道路、河流、绿地等图层）矢量电子地图（GIS）方式实现系统的综合管理功能，精确定位事故现场，提供地理位置信息，便于对应急事件的响应；对于高速公路线路图则采用位图方式(支持JPG、BMP、TIF等多种不同格式)实现监控点详细定位，实现平面地图的多级链接管理方式。6) 有效的报警联动机制可以对每一个视频通道和报警通道、全天或时间段内进行报警设置，实现报警条件和

6、报警事件的灵活组合。当有报警信息传入时，能实现报警和动作（存储、预置位、报警上墙、执行预案、GIS分析）的联动，并伴有声，短信等方式。并支持第矩阵系统的报警。7) 先进的设计保证，保证各子系统间互连互通，消除“信息孤岛”。能通过建立起一套统一的消息体系，利用先进的XML语言，采用多线程、Remoting技术，在系统平台的请求、设备的响应之间建立起一座互连互通的桥梁。真正能消除“信息孤岛”。8) 提供虚拟存储技术跨越物理磁盘资源创建任意大小的虚拟存储卷，每个物理 LUN 和虚拟设备最大可达16TB，利用NSS将虚拟卷安全的分配给服务器，存储池可将物理磁盘集指派给指定的任务，减少操作失误带来的风险

7、。9) IP服务机制，解决动态IP问题对于ADSL等动态IP传输方式，可以通过系统自带的IP解析服务器软件来解决由于IP变更导致网络监控中断的问题， IP服务器主要是定时接收前端DVR/DVS上报过来的IP地址，同时更新到数据库中，这样客户端软件便可从数据库取到DVR/DVS最新的IP地址，从而为实现廉价的网络监控创造了可能。10) 内外网流媒体转发功能系统应具有独立的流媒体软件，可以向局域网、广域网、ADSL、VPN等多种网络转发前端视频数据，并支持多级视频转发管理和对所有视频访问的优先级管理，可以确保网络带宽有限的环境下，对远程实时图像访问和远程回放访问的带宽有效管理。同时通过视频转发模块

8、，实现各级中心多人远程访问的实现和降低现场数字图像设备的使用负荷，延长数字图像设备的使用寿命。11) 支持多种数据库系统统一了标准数据库访问接口，动态解析数据访问行为，可支持Oracle,Sql Server,Acces 三种数据库。可根据用户现有的数据库（如DB2）等进行扩展支持。1.4 系统建设目标京福、京沪、济青高速公路视频接入方式多样， 本集成平台要求将不同接入方式的视频信号统一接入，根据实际情况，实现视频控制、切换以及视频模拟信号向数字信号转换、数字信号向模拟信号转换等功能。主要实现以下目标：1.4.1 京福高速视频接入高速监控中心位置：位于济青高速零点处高速集团信息中心。1) 德州

9、至济南段信号接入要求利用总队与高速集团零点信息中心已建立的光纤直连链路，通过视频光端机（4路视频，带控制口）实现与高速集团零点信息中心视频矩阵（AD168）的连接，将信息中心现有的京福高速监控图像传到总队，在总队建立视频服务器将图像数字化后接入高速视频监控集成平台。模拟图像上传总队后，其中1路AD168的视频信号与总队视频矩阵（AB80-80）相连，2路视频经视频编码器与高速公路视频监控集成平台连接，另外1路接事件检测信号。经编码的数字视频信号接入视频集成平台，并与数字矩阵控制设备（解码器）连接，实现京福高速监控图像在大屏幕的显示。利用视频集成平台可切换显示接入AD168矩阵的任意图像，并可控

10、制云台镜头。2) 事件检测接入接入高速集团（零公里处）信息中心事件检测提示信号，将发生事件的视频信号自动切换到大屏幕显示。3) 泰安枣庄段信号接入泰安枣庄段信号接入的是广州美电贝尔公司的矩阵，要求实现总队（AB80-80）矩阵对其控制，接入集成方式同德州济南段信号接入，即通过光端机将视频模拟信号接入总队，接入的模拟视频通过总队的视频服务器将图像数字化后接入高速公路视频监控平台。在网络视频监控平台上看切换显示美电贝尔矩阵的任意图像，并可控制云台镜头。其控制要求同德州至济南段要求。1.4.2 济青视频监控接入济青高速潍坊段（文化东路高速股份监控中心）：该段视频监控信号是以IP的方式回传到高速集团监

11、控中心，原系统设备为北京亚邦公司的产品。要求将数字信号在高速股份监控中心还原成模拟视频信号后，再通过光端机将视频数字信号接入总队，经视频编码器接入视频监控集成平台。由于该段监控设备的通用性较低，因此只要求接入6路视频信号到总队，不要求对其控制。1.4.3 济南绕城模拟视频接入接入方式同京福高速视频接入。利用与济南交警支队的直连光纤链路，所有绕城监控信号经有线方式回传济南交警支队后，在济南交警指挥中心矩阵端增加4路视频光端机，完成绕城高速模拟视频到总队的接入。视频信号上传总队后经视频分配器接入到总队的视频编码器，将图像数字化后接入高速视频监控平台。济南交警指挥中心现有BOSCH公司的矩阵（型号8

12、800），在济南绕成监控系统中将增加与其协议兼容的矩阵，要求总队矩阵(AB8080)实现对新增矩阵的控制。1.4.4 无线视频接入无线视频接入包括6台移动指挥车和12路固定监控点的视频信号。高速无线视频监控采用4个CDMA（1X/EVDO）模块捆绑传输，待3G网络覆盖完善后，再更换传输模块。建立无线视频流媒体服务器（外网的流媒体服务器），利用总队无线安全接入平台，接入18路无线视频监控信号。采用图像清晰度较低的CIF（352X288）格式时，其单路上传网络带宽为512kbps。因此，为减轻并发访问对总队无线接入网带来的压力，通过在外网（Internet）建立的流媒体（分发存储）服务器，缓解对监

13、控点全部录像时对网络产生的压力。视频监控集成平台应完全兼容无线视频信号，实现对各无线监控点的实时访问、控制以及录放像。1.4.5 卡口可视指挥系统接入卡口可视指挥系统前端信号通过音视频编码器进行数字化编码（编码设备具有双向视频、音频传送功能），经本地光纤将卡口的音视频图像传送到公安网络。在指挥中心可将视频流信息通过解码器还原为模拟信号，在现有大屏或监视器上进行显示。视频监控集成平台除了完成视频监控信号的管理外，通过系统控制，完成对卡口点的远程可视化指挥。特殊情况时，可作为视频会议使用，实现可视化的语音双向交流和指挥调度。1.5 总体架构设计本方案主要采用比较成熟的数字+模拟混合的视频接入方案：

14、整个网络架构属于二级架构，其中高速集团零点信息中心、文化东路高速股份监控中心和济南交警支队监控中心属于二级中心，它们负责对前端摄像机进行管理和直接调用；省厅交警总队属于一级监控中心，它与二级监控中心建立光纤直连链路，通过在二级中心的模拟矩阵的输出端加视频光端机将视频上传至总队中心矩阵切换到电视墙上显示，同时将上传到总队中心的模拟视频经过编码数字化后接入到视频监控集成平台，我司提供的视频监控集成平台可以集成与控制二级中心的模拟矩阵（包括：AD168矩阵、美电贝尔矩阵和BOSCH矩阵），用户可通过集成平台自由切换二级中心上传的视频，同时集成平台也可以集成与控制总队中心的AB80-80矩阵切换二级中

15、心上传过来的视频上墙。集成平台具备集中存储功能可以在录像服务器上对上传来的高速公路图像进行存储，详实记录所有的事件经过，以便于日后查对和取证工作，确保总队监控中心对道路监控和收费站监控的情况进行全面有效的掌控，当出现意外情况时可以及时通知有关人员到现场进行妥善处理。数字化之后的视频图像数据接入到集成平台后，不仅可以让在总队内部网上的各级管理部门任意电脑在授权范围内在线监控各相关实时图像，而且通过在总队监控中心部署WEB服务器，让相关上级领导在总队办公网以外的任何地点和时间也可以方便地通过身边的笔记本接入互联网，在线监控各实况图像，从而使相关职能管理人员的监管工作更加方便、快捷、准确，对突发事件

16、能做出迅速及时的反应，进一步提高了高速公路监管工作的力度和效率。本方案主要网络示意图如下：1.5.1 视频传输设计本方案我们设计总队中心与各个二级中心（高速集团零点信息中心、文化东路高速股份监控中心和济南交警支队监控中心）通模拟光纤网络连接，各个二级中心矩阵输出端选取若干模拟视频经过光端机传到总队中心；根据需求和思路，我们在此次方案中采用本公司的点对点型光端机、节点（级联）式8/10/16路平台光端机。所有光端机都采用了本公司开发的网管软件，通过对传输设备的各个信号接口的监测，来实现对其它连接设备工作状态的监控和管理。卡口系统的视频经过我司的编码器数字化后通过光纤收发器上传到总队中心，在传输链路的选择上，主要是以点对点的方式进行传输，具体的传输介质根据传输距离的远近依次选择单模光纤、多模光纤或同轴电缆。6台移动指挥车和1