【安防知識網(wǎng)】隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的高速公路建設(shè)也以前所未有的速度在發(fā)展。截至2004底，中國公路通車總里程達(dá)181萬公里，居世界第三位，其中44%是最近14年修通的，高速公路總里程位居世界第二。
伴隨著高速公路的建設(shè)，高速公路運(yùn)營管理成為亟待解決的問題。其中天氣因素、道路設(shè)施、行駛車輛因素、管理水平等都給運(yùn)營管理者提出了一系列問題。由于運(yùn)營管理者需要對高速公路運(yùn)營路況實(shí)時、全面地了解和掌控，所以高速公路全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨之應(yīng)運(yùn)而生。與典型的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)不同，高速公路設(shè)置的監(jiān)控點(diǎn)比較分散，監(jiān)控設(shè)備都分布在高速公路的長距離沿線上，并且環(huán)境條件相對復(fù)雜，需要前端設(shè)備對野外惡劣環(huán)境的適應(yīng)性要求極高。由于視頻傳輸距離遠(yuǎn)，對傳輸質(zhì)量同樣提出較高的要求。因此，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)閉路電視系統(tǒng)的重要區(qū)別集中在對前端監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)的技術(shù)條件和信號傳輸兩項關(guān)鍵技術(shù)的解決方案上。
對于前端監(jiān)控點(diǎn)，對攝像機(jī)、云臺、鏡頭、解碼器等前端設(shè)備可能會面臨極限溫度、濕度、灰塵、腐蝕性氣體、風(fēng)、雪、雨、雷電等惡劣因素，甚至對人為破壞等還需要采取足夠的防護(hù)措施。極大的光照度變化，如正午、凌晨、黃昏、夜間、夜間行駛車輛大燈產(chǎn)生的強(qiáng)光等，都對攝像機(jī)提出了低照度、寬動態(tài)、彩色/黑白日夜轉(zhuǎn)換、強(qiáng)光抑制等必須滿足的要求。由于維修的難度大，對定購器材的質(zhì)量、壽命、MTBF(平均無故障工作時間)也有很高的要求。工程建設(shè)人員對此要有足夠的重視。
對于信號的傳輸，高速公路全程視頻監(jiān)控的傳輸距離通常有上百公里，傳輸媒介則必須采用光纖。有人提出編碼壓縮遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸和光端機(jī)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸?shù)姆桨福聦?shí)上，由于傳輸通道不具備足夠的光纖資源，或者，長距離光纜線路工程的建設(shè)費(fèi)用不菲，所以滿足高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸要具備以下要素：
·信號傳輸需要采用光端機(jī)傳輸;
·要求光端機(jī)具有中繼功能，適合超長距離的傳輸;
·光端機(jī)要求具有共纜傳輸功能;
·要求傳輸至控制中心的信號能夠無損還原，甚至要求具有廣播級傳輸;
·要求具有單項傳輸視頻功能外，還能雙向傳輸音頻和各種數(shù)據(jù)(氣象數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等)。
隨著光傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新型的光元器件如雨后春筍般出現(xiàn)，新型的級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)就是基于粗波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)而研制的。其不僅降低了傳輸成本，還可以有效地節(jié)約高速公路的光纖資源，提高光纖的利用率。
[nextpage] 采用粗波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)，即在常規(guī)(G.652)一芯光纖中可同時傳送1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm等八種不同波長的光信號，能有效地避開1385nm附近存在的羥基峰，基本上可滿足絕大部分客戶的需求。每一波段可時分復(fù)用1-10路視頻信號。新一代的級聯(lián)式數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)20路視頻信號在單芯光纖上對多個不同地點(diǎn)的圖像信號實(shí)時同步、無失真、高質(zhì)量(近似廣播級)地進(jìn)行級聯(lián)傳輸, 一芯光纖的傳輸帶寬可達(dá)21.6G，單波長的傳輸帶寬可達(dá)2700M，是目前系統(tǒng)容量的一倍，為客戶大容量長距離傳輸提供了全新的方案。
假設(shè)某高速公路160公里長需要全程監(jiān)控，每2公里設(shè)一個監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，設(shè)定16公里范圍為一監(jiān)控單元，每個節(jié)點(diǎn)安裝1臺攝像機(jī)，利用傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)方式，需要8芯～16芯光纜組成傳輸鏈路，采用級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)只需要1芯光纖就能解決問題。
以此類推，在160公里長的高速公路上，利用級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)較點(diǎn)對點(diǎn)式光端機(jī)至少可節(jié)約光纖資源70芯以上，節(jié)約光纜費(fèi)用約200萬元以上。
應(yīng)用中，無論設(shè)計、實(shí)施、還是使用，級聯(lián)式光傳輸實(shí)際上是一個整體不可分割的系統(tǒng)，監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場的設(shè)備可以稱為節(jié)點(diǎn)機(jī)，中心安裝的設(shè)備可以稱為中心機(jī)或者叫局端機(jī)。
級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)為多路數(shù)字非壓縮視頻光傳輸，系統(tǒng)采用國際最先進(jìn)的數(shù)字視頻及千兆光纖傳輸技術(shù)，將1-10路視頻信號在單芯光纖上對多個不同地點(diǎn)的圖像信號進(jìn)行實(shí)時同步、無失真、高質(zhì)量地進(jìn)行級聯(lián)傳輸。級聯(lián)式多路數(shù)字視頻光傳輸系統(tǒng)采用全數(shù)字視頻無壓縮傳輸技術(shù)，高質(zhì)量的視頻效果可滿足用戶的需求。即插即用的設(shè)計使得安裝簡便易行，無需進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)節(jié)，其光模塊和核心電路均采用進(jìn)口元器件，穩(wěn)定性高，所有的光、電接口均符合國際標(biāo)準(zhǔn)，適用于不同的工作環(huán)境。該設(shè)備組網(wǎng)方式靈活，可實(shí)現(xiàn)星形、鏈形網(wǎng)絡(luò)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，單波長最大可實(shí)現(xiàn)10個節(jié)點(diǎn)的電級聯(lián)方式，與CWDM技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)更多節(jié)點(diǎn)的級聯(lián)傳輸。
在傳輸視頻信號的同時，還可以傳輸多路數(shù)據(jù)、音頻信號、氣象信號及各種控制信號。該系統(tǒng)采用全數(shù)字化通信方式，在發(fā)送端將視頻信號進(jìn)行復(fù)用和編碼，傳輸至級聯(lián)端時實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的復(fù)用，確保圖像的無損傷，而只有在中心的接收端才對視頻信號進(jìn)行解碼和解復(fù)用，并還原成多路視頻信號。系統(tǒng)具有抗干擾性強(qiáng)、傳輸距離可達(dá)近百公里、圖像分插復(fù)用方便、圖像質(zhì)量優(yōu)，節(jié)省光纖、性價比優(yōu)等特點(diǎn)。
該系統(tǒng)不僅僅在高速公路上能夠使用，對于其它一些領(lǐng)域，如城市智能交通監(jiān)控系統(tǒng)(ITS)、警區(qū)安防系統(tǒng)、遠(yuǎn)程多媒體教學(xué)/電視電話會議系統(tǒng)，或遇到類似整改項目，由于光纖資源緊張而擴(kuò)容無望，也可以采用本文提出的解決方案。
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