高速公路的建設(shè)水平代表著一個國家公路運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化程度，它以車流量大、流動速度快等特點(diǎn)為推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，至2005年底，全國已建高速公路達(dá)到4.1萬公里，總里程居世界第二位。\r\n高速公路監(jiān)控系統(tǒng)是保障高速公路被有效管理和維護(hù)的可靠手段，因此要求監(jiān)控系統(tǒng)能對整條高速公路進(jìn)行全方位、多功能的監(jiān)視和控制，以便運(yùn)營管理者能對高速公路運(yùn)營路況實(shí)時地、全面地了解和掌控，實(shí)現(xiàn)及時地向公眾發(fā)布高速公路路況信息等。\r\n然后因每條高速公路是由多個路段組成的，每個路段又多是由不同的投資商投資和管理的，所以在各路段監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中，所選的設(shè)備都不盡相同。在建設(shè)初期也沒有充分考慮到今后全省或全國的聯(lián)網(wǎng)問題，由此造成了整條高速公路各個路段的監(jiān)控設(shè)備由眾多不同廠家的設(shè)備組成(即矩陣控制系統(tǒng))，其聯(lián)網(wǎng)也只能是各路段小范圍的基于RS422方式的聯(lián)網(wǎng)，不能實(shí)現(xiàn)整條路或全省的聯(lián)網(wǎng)。針對上述問題，有廠家(如深圳三立公司)推出了基于IP的聯(lián)網(wǎng)方式，就即能方便地將上述問題得以較好的解決。

　　系統(tǒng)要求

　　本方案以某公司生產(chǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)矩陣ST-MS750系統(tǒng)為實(shí)例，即利用以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)對各路段設(shè)備的控制。矩陣主機(jī)有一個專用的以太網(wǎng)接口(RJ45)，可以連接到LAN集線器或交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)控制功能。在IP網(wǎng)絡(luò)條件下，網(wǎng)絡(luò)版管理軟件可以對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意一臺ST-MS750矩陣主機(jī)進(jìn)行IP地址、子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)關(guān)的設(shè)置。同時，還可以設(shè)置攝像機(jī)、探測器、切換程序、定時事件及設(shè)撤防等。

　　系統(tǒng)在同一網(wǎng)段中最多能連接64臺矩陣主機(jī)，每臺網(wǎng)絡(luò)矩陣主機(jī)均有一個IP地址，用于確定信息的發(fā)送和回傳。通過以太網(wǎng)連接，每臺矩陣系統(tǒng)均能對網(wǎng)絡(luò)中任意一臺矩陣的圖像進(jìn)行切換及控制，甚至可以遠(yuǎn)程編程及參數(shù)設(shè)定，操作起來就象對本地矩陣一樣方便。通過權(quán)限設(shè)定，多臺矩陣之間可以相互控制，網(wǎng)絡(luò)中任意一臺矩陣都可以成為控制中心，以實(shí)現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)中的任意一臺矩陣系統(tǒng)。

　　另外，系統(tǒng)中其它輔助設(shè)備也可以通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸控制信號，比如控制鍵盤、報警控制單元、跟隨控制器及音頻跟隨器等輔助設(shè)備，這樣就能減少工程的布線量，節(jié)省了時間和系統(tǒng)投資 。同時為了兼容高速公路早期的基于RS485/RS422的控制聯(lián)網(wǎng)方式的矩陣系統(tǒng)，有廠家(如深圳三立公司)研發(fā)了一種能將RS485/RS422控制信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號、并能以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)脑O(shè)備ST-TR808。該設(shè)備能轉(zhuǎn)換國內(nèi)外多個品牌矩陣主機(jī)的控制信號，適用于高速公路老設(shè)備全線聯(lián)網(wǎng)的需要。

　　典型案例

　　浙江省金麗溫高速公路及甬金高速公路就是采用以上方式來實(shí)現(xiàn)的。由于金麗溫高速公路是由多個路段組成，建設(shè)初期都是被獨(dú)立監(jiān)管，也沒有考慮到整線的聯(lián)網(wǎng)需求，因此，該條高速公路上采用了五個品牌的矩陣控制主機(jī)。其中有部分矩陣系統(tǒng)已采用RS422/RS485的聯(lián)網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)了局部聯(lián)網(wǎng)。但省高速公路管理局要求所有站點(diǎn)及分中心的圖像都需要上傳到省高速公路監(jiān)控中心，以便能及時、有效地掌握全省高速公路的路況信息，并及時地向公眾及媒體發(fā)布。

　　本方案在設(shè)計(jì)時要求不更換各路段站點(diǎn)或分中心監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備，經(jīng)斟酌最后確定本聯(lián)網(wǎng)解決方案，其解決方案如下：

　　在省高速公路監(jiān)控中心采用一臺網(wǎng)絡(luò)鍵盤和數(shù)字矩陣管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，該網(wǎng)絡(luò)鍵盤具有以太網(wǎng)接口，通過鍵盤菜單設(shè)定網(wǎng)絡(luò)鍵盤的IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控分中心、收費(fèi)站及隧道管理所的矩陣系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)。對于收費(fèi)站、隧道管理所及分中心的矩陣系統(tǒng)，凡是無以太網(wǎng)接口的矩陣系統(tǒng)均需增加RS485/RS422轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換器。其具有一個網(wǎng)絡(luò)接口、一個RS485/RS422接口和一個RS232接口，通過轉(zhuǎn)換器管理軟件，可對ST-TR808設(shè)置或更改IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)。其主要功能是將省高速公路監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)矩陣、網(wǎng)絡(luò)鍵盤或數(shù)字矩陣的控制命令通過網(wǎng)絡(luò)接收后，轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)矩陣的RS485/RS422控制協(xié)議，以此來實(shí)現(xiàn)對各收費(fèi)站點(diǎn)、隧道管理所及分中心的矩陣系統(tǒng)進(jìn)行控制。省高速公路監(jiān)控中心能控制前端多級矩陣系統(tǒng)，其中控制信號的連接為：所有站點(diǎn)矩陣的控制信號連接到網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器上，通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器連接到高速公路的通信系統(tǒng)，這樣，在省中心控制站點(diǎn)只要直接輸入某站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器的IP地址就能對該某站點(diǎn)矩陣進(jìn)行控制，不存在轉(zhuǎn)發(fā)延時等現(xiàn)象，使得遠(yuǎn)程控制象本地控制操作一樣方便和簡單。而視頻信號分兩種方式傳輸，一種是通過視頻編碼器到通信系統(tǒng)，分中心及省中心可直接通過視頻解碼器來接收各路段圖像，不存在多級圖像切換的問題;另一種是站點(diǎn)矩陣的視頻輸出到路段分中心矩陣系統(tǒng)的視頻輸入，再由路段分中心輸出到省監(jiān)控中心，具體通路設(shè)置可在ST-MS750矩陣系統(tǒng)管理軟件上進(jìn)行設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。

　　系統(tǒng)注意事項(xiàng)

　　另外，此系統(tǒng)需要注意：\r\n1、關(guān)聯(lián)監(jiān)視器：在省監(jiān)控中心選擇監(jiān)視器來顯示各收費(fèi)站點(diǎn)上傳的視頻圖像。有多少條上傳的視頻路徑便決定了在省監(jiān)控中心可以設(shè)定多少臺關(guān)聯(lián)監(jiān)視器，在每次進(jìn)行登錄子網(wǎng)前在鍵盤控制器ST-CU750上進(jìn)行設(shè)置，如果不設(shè)置則以默認(rèn)鍵盤顯示屏上的監(jiān)視器號作為關(guān)聯(lián)監(jiān)視器。\r\n2、為了使系統(tǒng)正常穩(wěn)定地運(yùn)行，應(yīng)對通信系統(tǒng)中的防火墻做相關(guān)設(shè)置。

　　結(jié)語

　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，高速公路將越來越多，高速公路的監(jiān)控問題也將成為人們討論的焦點(diǎn)，利用先進(jìn)的技術(shù)、通過強(qiáng)大的矩陣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控是個不錯的選擇。\r\n