隨著社會的發(fā)展，高速公路行業(yè)的信息化建設也在不斷深入發(fā)展，網(wǎng)絡技術已經(jīng)廣泛的應用在高速公路日常生產(chǎn)和管理之中。當前，高速公路跨越范圍越來越廣，收費網(wǎng)點越來越多，現(xiàn)場環(huán)境復雜多變，車流量增加，事故頻繁發(fā)生，這些都已經(jīng)成為管理者日常維護工作的主要障礙。

    因此高速公路中建設一個先進的、有效的、集成度高的視頻監(jiān)控的系統(tǒng)就提上了日程。市場上一些專業(yè)的視頻監(jiān)控廠商也陸續(xù)推出了針對高速公路行業(yè)的遠程化、網(wǎng)絡化的數(shù)字視頻監(jiān)控解決方案。嵌入式遠程網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)能夠為提供現(xiàn)代化網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控解決方案，實現(xiàn)先進的遠程聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控；可以實現(xiàn)多級別、大規(guī)模的、完整可靠的安全管理功能；能夠有效的監(jiān)視安全運行的同時，可將防范區(qū)域內(nèi)突發(fā)事故的過程收入鏡頭，為預防事故、偵察破案、安全管理、統(tǒng)一指揮提供有效的圖像證據(jù)，各級管理部門可隨時掌握實時的安全運行情況，便于做出正確的決策。

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
    當前的高速公路建設的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，大部分都是模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，結合管理方使用的現(xiàn)狀，筆者認為存在某些不足之處。

1、當前以收費站為基礎的管理模式獨立性較強。
    隨著管理方需求的發(fā)展，各個分散式的獨立系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足多方面的保衛(wèi)管理工作的需求，監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)已勢在必行。如果說以前建立的收費站各自獨立的監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范的需要，那么今后建立綜合安防聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)則是有效管理與維護的需要。資源共享、統(tǒng)一管理已經(jīng)成為全社會的共識。

2、在安全管理權限方面的缺陷，現(xiàn)在的趨勢是管理權限向上級轉(zhuǎn)移。
    現(xiàn)有高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中，一般情況下收費站的普通安保人員都具備管理員權限，可進行監(jiān)控系統(tǒng)的所有操作。監(jiān)控系統(tǒng)中重要的錄像資料也存儲在各收費站的DVR中，但由于配備的硬盤存儲容量有限和管理機制所限，致使錄像資料面臨兩個信息安全問題：一是錄像資料本身的安全，一旦錄像資料查詢不到，很難清楚確認是工作人員的失誤操作，還是DVR設備本身存在問題；另一個是錄像內(nèi)容的安全，一些涉及重大事件的錄像資料，由于缺乏有效監(jiān)管而失落或刪除，將會造成意想不到的嚴重后果。然而，如果采用上級中心統(tǒng)一管理錄像資料的方式，可有效避免類似事件的發(fā)生。

    因此把管理權限上移，可以有效控制這些風險。下收費站的普通安保人員只有圖像機實時監(jiān)看、錄像回放查看、報警信息查詢的權限，所有系統(tǒng)的修改權限、刪除權限等高級高級權限，全部由上級中心統(tǒng)一控制管理。

3、聯(lián)網(wǎng)方面的不足。
    采用DVR的方式聯(lián)網(wǎng)，是一種半數(shù)字化方式，前端監(jiān)控點還是普通模擬視頻信號。DVR主要作用是保存資料，而不是用來聯(lián)網(wǎng)；這種聯(lián)網(wǎng)方式只能管理到DVR，不能直接管理到每個攝像機。[nextpage]

    采用視頻矩陣方式聯(lián)網(wǎng)，是模擬方式的聯(lián)網(wǎng)，很多都是基于RS422方式的聯(lián)網(wǎng)，這種聯(lián)網(wǎng)方式在通訊上RS422沒有TCP/IP方式先進、穩(wěn)定和靈活；只能單純調(diào)用下級的現(xiàn)場實時圖像，不能調(diào)用錄像；同時上傳的視頻數(shù)量受限制，一般情況下一個支行只需要同時上傳2~3路視頻圖像。

    高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是能夠全面宏觀監(jiān)控路網(wǎng)交通及運行的狀況，當路網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)交通擁堵、重大交通事故時，監(jiān)控中心通過發(fā)布控制指令給相應分中心監(jiān)控系統(tǒng)對可變情報板、可變限速標志等交通誘導設備進行控制，協(xié)調(diào)各路的交通流控制來保證整個路網(wǎng)的暢通。

    根據(jù)以上現(xiàn)狀分析，如果高速公路建設遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將能很好地滿足解決這些問題。遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)將系統(tǒng)中信息流（包括視頻、音頻、控制等）從模擬狀態(tài)轉(zhuǎn)為數(shù)字狀態(tài)，從根本上改變視頻監(jiān)控系統(tǒng)信息采集、數(shù)據(jù)處理、傳輸與轉(zhuǎn)儲、系統(tǒng)控制等過程的方式和結構形式。它是采用了以網(wǎng)絡為傳輸媒介，基于TCP/IP協(xié)議，以計算機技術為核心的數(shù)字視頻圖像監(jiān)視系統(tǒng)。其特點是現(xiàn)場攝像機的模擬視頻信號及控制信號在現(xiàn)場即被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送、接收、控制、存儲與顯示，是“全數(shù)字、網(wǎng)絡化”的系統(tǒng)，在統(tǒng)一的管理平臺上管理和控制，從而達到網(wǎng)絡化、多級別的管理模式。

“E-NVS”嵌入式網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)介紹
    “E-NVS”全稱Embedded-Network Video System，即嵌入式網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)，是基于嵌入式軟硬件應用技術，結合國際先進的H.264視頻壓縮技術，全數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 “E-NVS”集嵌入式服務器、嵌入式中心管理軟件、大容量磁盤陣列等三類產(chǎn)品于一體，有功能強大、穩(wěn)定性高、成本低廉的特點。

“E-NVS”高速公路解決方案
從管理角度
    目前在高速公路視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)中，對視頻信號的監(jiān)控和管理自下而上有以下幾級。

    各收費站管理站：各收費站需要對本站點的視頻信號進行監(jiān)控。各收費站所轄的攝像機信號全部引入本站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使收費站能實現(xiàn)對本站所有圖像進行監(jiān)控管理。

    各隧道、橋梁管理站：需要對本站點的視頻信號進行監(jiān)控。各管理站所轄的攝像機信號全部引入本站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能實現(xiàn)對本站所有圖像進行監(jiān)控管理。

    路段服務區(qū)等監(jiān)控分中心：一條高速公路通常還有設置多個路段服務區(qū)等監(jiān)控分中心，以實現(xiàn)對該區(qū)域進行監(jiān)控和管理。路段監(jiān)控分中心對下屬各收費站、各隧道進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

    監(jiān)控中心：高速公路監(jiān)控中心對整條路進行統(tǒng)一監(jiān)控和管理，負責整條高速公路的監(jiān)控管理。[nextpage]

    省高速公路管理中心：各省的高速公路管理局需要對區(qū)域內(nèi)所有的高速公路進行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。路段監(jiān)控中心將本條路的視頻信號選擇性地上傳到高速公路管理中心，由高速公路管理中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。

網(wǎng)絡建設方面
    網(wǎng)絡傳輸線路通道，利用高速公路自建的光纖以太網(wǎng)，因為該網(wǎng)絡能夠貫穿整條高速公路，所以從上到下整個網(wǎng)絡是連通的，視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)就沒有阻礙。另外高速公路自建的光纖網(wǎng)絡，穩(wěn)定性高、帶寬充足，完全能夠滿足視頻監(jiān)控需要。如圖1所示。

前端圖像采集方面
    對收費站廣場、收費車道出入口、道路途中、隧道、橋梁等位置安裝攝像機監(jiān)控。沿線的無人值守的電站、通訊站以及其它等重要設備設施的監(jiān)控，起到防火、防盜及設備運行安全的作用。

    對出現(xiàn)的沿線天氣和自然環(huán)境的監(jiān)控，如雨雪、泥石流、洪水、交通意外等監(jiān)控，可以及時做出反應。前端主要由槍式攝像機、高速球攝像機、半球攝像機等組成，另外每臺攝像機接入網(wǎng)絡視頻服務器，然后接入網(wǎng)絡。

配置方面（見圖2）
    在高速公路主監(jiān)控中心，配置一臺“E-NVS”，承擔中心管理作用。在每個收費站、服務區(qū)、隧道等管理站的監(jiān)控室，配置一臺“E-NVS”，承擔本區(qū)域監(jiān)控點的存儲、視頻分發(fā)的作用。

    存儲轉(zhuǎn)發(fā)策略，考慮到高速公路的實際情況，采用分區(qū)域存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式比較合適，這樣可以減輕中心監(jiān)控室的網(wǎng)絡視頻流量的壓力，但是這并不影響中心集中管理、集中監(jiān)控的用途。

    從系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面考慮，分布式配置可以使每一臺“E-NVS”都可以獨立工作，互相不受影響。如果一旦某個站點的網(wǎng)絡故障或斷線，下級站點和中心站點通訊中斷，每個站點的“E-NVS”還是可以獨立工作，這樣整個系統(tǒng)不會受到任何影響。解決方案示意圖見圖3。

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系統(tǒng)功能 
    用戶管理功能，包括登陸密碼更改；可加入、編輯和刪除用戶；可進行權限分配，系統(tǒng)管理員級，可所看到的監(jiān)控點進行控制。操作員級，可對部分監(jiān)控點進行控制。瀏覽用戶級，僅可進行視頻觀看，不能對設備進行任何操作和設置。

    圖像瀏覽與控制功能，可以選擇1、4、9、16、25等顯示方式，可方便地遠程控制“上/下/左/右/變焦/聚焦”。錄像及資料回放功能，可以設置多種錄像方式、如定時、報警錄像、手動錄像等；可中檢索、播放、下載錄像資料。

    流媒體分發(fā)功能，實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)流的分發(fā)作用，以滿足多用戶同時監(jiān)視的需求。完善的報警功能，報警處理策略包括：報警后聲音和燈光啟動；報警錄像和預錄功能；報警自動切換圖像；報警自動調(diào)出電子地圖等功能。電視墻顯示，支持數(shù)字矩陣切換功能，在監(jiān)視器上輪巡多個監(jiān)控點圖像。電子地圖設置，每個監(jiān)控點和報警點都在地圖上生成特定的圖標；可以快速定位。

方案優(yōu)勢
    與其它產(chǎn)品相比，該系統(tǒng)大大簡化了工程商和用戶在使用過程中的復雜程度。突出體現(xiàn)在售前過程、實施過程、使用過程、售后過程等四個方面。

    售前項目方案設計時：方案設計非常簡便，只需要參考監(jiān)控點數(shù)量和存儲周期即可，而無需考慮更多問題。

    在實施過程中：用戶只需要添加前端設備信息和簡單設置后，就可以直接使用，而不需要像其它產(chǎn)品那樣，還要安裝各種操作系統(tǒng)、安裝應用軟件、安裝磁盤陣列、加載硬盤、調(diào)試服務器、加載前端設備等復雜的工作過程。

    在用戶使用過程中：也是非常方便操作，用戶的普通值班人員，只要會使用以前模擬矩陣的鍵盤，就可以完全操作本系統(tǒng)，還可以使用電腦來操作，非常方便。

    在售后服務過程中：同樣簡化了工程商和用戶的工作，是前端設備問題，還是后端軟件問題，還是后端硬件問題，能夠非常簡便的判斷和維護，而且售后服務是面向一個廠家，而不是以往產(chǎn)品的多個廠家，不好出現(xiàn)各廠家推諉問題。

    系統(tǒng)可以完全脫離PC計算機獨立運行工作，這對于售后服務來說一是工作簡化，二是售后服務成本更低，可以完全不用考慮PC機等人為因素的問題。另外該系統(tǒng)還具備相應的擴展性，支持今后的二次開發(fā)，兼容ITS智能交通系統(tǒng)，如流量監(jiān)測、車速監(jiān)測、車牌識別、車輛違章等功能。

結語
    隨著網(wǎng)絡技術的不斷深入，視頻監(jiān)控技術未來會沿著網(wǎng)絡化、遠程化的方向發(fā)展，才能滿足視頻監(jiān)控高穩(wěn)定性，高可靠性和高簡便性的要求。預計經(jīng)過今后幾年的實際應用后，遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，必將會成為高速公路行業(yè)集中管理必不可少的一部分，將對保證社會平安，促經(jīng)濟發(fā)展起到重要作用。