【安防知識網(wǎng)】隨著高速公路管理要求的不斷提高，監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路機電三大系統(tǒng)之一，越來越受到高速公路運營管理部門的重視。本文以江西省石吉高速公路為例，試對高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)作分析。

項目介紹

        江西省石城（閩贛界）至吉安高速公路是國家主干道泉州至南寧高速公路江西路段，它既是國家高速公路7918路網(wǎng)中的第15橫，也是江西省規(guī)劃的“三縱四橫”高速公路主骨架中的“第三橫”。項目路線全長約190.306公里，全線按全封閉、全立交、雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。全線設(shè)置10處互通式立交，隧道19座，以及3處隧道管理所。全線在泰和北互通設(shè)置1處管理分中心；沿線設(shè)置4處服務(wù)區(qū)；全線在興國互通設(shè)置1處養(yǎng)護中心；6個匝道收費站以及1個省界合建主線收費站。

        根據(jù)《江西省高速公路聯(lián)網(wǎng)收費、通信、監(jiān)控總體設(shè)計方案》以及省內(nèi)相關(guān)要求，各路段監(jiān)控分中心需要將數(shù)據(jù)和圖像信息傳到省監(jiān)控中心并能接受省監(jiān)控中心下達(dá)的協(xié)調(diào)指令。路段監(jiān)控分中心能與相鄰路段監(jiān)控分中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、共享資源。本項目監(jiān)控分中心上傳省監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)、圖像傳輸格式和通信協(xié)議按省監(jiān)控中心的要求制定；并且能與相鄰路的監(jiān)控分中心之間的通信格式和通信協(xié)議統(tǒng)一。

項目需求

        由于在高速公路機電工程中監(jiān)控系統(tǒng)所指的概念比較大，因而本系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)僅僅指CCTV閉路電視安防子系統(tǒng)，它通常在整個大的監(jiān)控系統(tǒng)中承擔(dān)以下作用：

· 接收路段外場和各收費站廣場、車道的監(jiān)控視頻圖像以及設(shè)備的狀態(tài)信息；
· 在監(jiān)視器上顯示管理區(qū)段的視頻圖像，當(dāng)有警報發(fā)生時自動切換現(xiàn)場畫面在監(jiān)視器上顯示，并進(jìn)行錄像；
·在大屏幕投影系統(tǒng)上動態(tài)顯示每一區(qū)段交通和隧道運行狀態(tài)、設(shè)備工作狀態(tài)和報警位置及各種圖表報告等；當(dāng)有警報發(fā)生時自動切換現(xiàn)場畫面在投影屏幕上顯示，并自動彈出建議的控制方案，供操作人員選擇。

        在本項目中，監(jiān)控系統(tǒng)采用省監(jiān)控中心——路段監(jiān)控分中心——隧道管理所——外場設(shè)備的管理體制。監(jiān)控分中心，負(fù)責(zé)管理項目全線的監(jiān)控業(yè)務(wù)。

        閉路電視系統(tǒng)將各監(jiān)控點位置處的交通狀況、道路狀況、能見度狀況傳到監(jiān)控分中心/隧道管理所，在監(jiān)控分中心/隧道管理所的監(jiān)控大廳/監(jiān)控室閉路電視監(jiān)視器或大屏幕投影系統(tǒng)上顯示，為選擇交通控制方案提供依據(jù)，并可對視頻圖像進(jìn)行錄像，以便意外情況時分析及取證。而在收費系統(tǒng)中收費閉路電視系統(tǒng)用于收費管理人員對收費廣場的交通流、車型、車種判別情況以及收費員與司機對話進(jìn)行直觀的監(jiān)視，同時為以后的稽查提供重要資料。

系統(tǒng)構(gòu)成及特點

        高速公路中的監(jiān)控系統(tǒng)主要存在于以下幾個方面：一是傳統(tǒng)的在收費亭、收費車道、收費廣場、收費站監(jiān)控室、財務(wù)室布設(shè)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行全天候監(jiān)控；二是在監(jiān)控系統(tǒng)中的隧道內(nèi)、隧道變電所內(nèi)、高架互通處布設(shè)監(jiān)控設(shè)備對道路情況進(jìn)行多方位監(jiān)控；三是在整個路段中每隔一定的距離布設(shè)監(jiān)控設(shè)備對路段各點的情況進(jìn)行監(jiān)控，這是近年來新增加的一個領(lǐng)域，叫做智能交通工程，也可以稱為全程監(jiān)控工程。[nextpage]

        一般來講，閉路電視系統(tǒng)與其他監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動主要體現(xiàn)在隧道外場監(jiān)控設(shè)備方面，當(dāng)然產(chǎn)生的最終結(jié)果是需要傳輸?shù)奖O(jiān)控中心或隧道管理站，而最后的聯(lián)動方案也是由監(jiān)控中心或隧道管理所發(fā)出的。

圖一 監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

隧道監(jiān)控

        隧道管理所收集隧道一氧化碳/能見度檢測器、光強檢測器、風(fēng)速風(fēng)向檢測器、視頻事件檢測設(shè)備、火災(zāi)檢測器、攝像機等采集的信息以及沿線巡邏車收集的隧道管理所管理區(qū)段的道路、交通、氣象、事故等情報，并進(jìn)行分析、計算、處理、記錄。同時利用計算機系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等設(shè)施，把道路利用狀況、車輛運行狀況、設(shè)備工作狀態(tài)等顯示出來。值班人員綜合上述情報，形成統(tǒng)一的控制方案，發(fā)布必要的指令，通過隧道管理所管理區(qū)段設(shè)置的懸臂式可變情報板、大型可變情報板、隧道內(nèi)可變情報板、車道控制標(biāo)志、交通信號燈、有線廣播(通信系統(tǒng)提供)等設(shè)備，向道路使用者提出警示、誘導(dǎo)或建議。

        隧道采用三級控制模式，即監(jiān)控分中心一隧道管理所—隧道現(xiàn)場。一般情況下，隧道的運營管理由相應(yīng)的隧道管理所負(fù)責(zé)，監(jiān)控分中心也可通過隧道管理所實現(xiàn)對隧道的管理，但監(jiān)控分中心的優(yōu)先級高于隧道管理所。當(dāng)隧道管理所的通信異?；驘o法實現(xiàn)對相應(yīng)隧道進(jìn)行運營管理時，應(yīng)進(jìn)行降級運行，降級運行是由隧道本地控制器構(gòu)成的自愈環(huán)網(wǎng)來實現(xiàn)自動控制，以維持整個隧道基本運行功能和交通安全為主，因此將執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的通風(fēng)、照明、交通等自動控制程序。當(dāng)進(jìn)行手動控制時，操作人員可通過隧道口主本地控制器的觸摸屏進(jìn)行控制。[nextpage]

        隧道交通事故、道路維護、車輛故障、清洗隧道等都會造成交通異常，導(dǎo)致隧道阻塞，此時隧道中某車道標(biāo)志顯示紅色×，或洞口顯示禁止通行標(biāo)志，甚至開啟另一隧洞為可逆車道。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時開啟相應(yīng)風(fēng)機、調(diào)整風(fēng)機吹風(fēng)方向、照明亮度以及應(yīng)用洞口信號標(biāo)志、車道燈等引導(dǎo)車輛和人員疏散，其中包括關(guān)閉火災(zāi)隧道，開辟另一隧道為雙向行駛等。

        當(dāng)發(fā)生隧道火災(zāi)、隧道交通事故隧道管理所和/或監(jiān)控分中心應(yīng)能夠自動將發(fā)生緊急事件地點的圖像切換顯示到監(jiān)視器和大屏幕投影系統(tǒng)上，并能將緊急事件信息上傳省監(jiān)控中心(預(yù)留功能)。

監(jiān)控分中心

        監(jiān)控分中心收集道路沿線設(shè)置的微波車輛檢測器、能見度檢測器、氣象檢測器、攝像機等采集的信息和隧道管理所傳來的信息(通過隧道管理所處理后形成，包括各設(shè)備狀況、隧道控制方案、事件處理信息、報警信息等)以及沿線巡邏車收集高速公路的道路、交通、氣象、事故等情報，傳送到監(jiān)控分中心進(jìn)行分析、計算、處理、記錄。同時利用監(jiān)控分中心的顯示器、大屏幕投影系統(tǒng)、LED室內(nèi)顯示系統(tǒng)等設(shè)施，把道路利用狀況、車輛運行狀況、設(shè)備工作狀態(tài)等顯示出來。值班人員綜合上述情報，形成統(tǒng)一的控制方案，發(fā)布必要的指令，通過沿線設(shè)置的可變情報板和通過隧道管理所向隧道區(qū)段的控制設(shè)施發(fā)布命令，向道路使用者提出警示、誘導(dǎo)或建議。

項目特色

        在此項目中，監(jiān)控系統(tǒng)和收費系統(tǒng)合建閉路電視系統(tǒng)，由監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)計完成。來自多業(yè)務(wù)傳輸平臺的視頻圖像包括收費系統(tǒng)、服務(wù)區(qū)、監(jiān)控大廳、道路其它（為滿足智能交通要求增加的）攝像機圖像及隧道管理所切換上傳的視頻圖像，除隧道管理所上傳圖像外，其它圖像還要進(jìn)入硬盤錄像機錄像。

        收費系統(tǒng)中的閉路電視系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、存儲控制設(shè)備三部分組成。前端設(shè)備包括廣場攝像機、收費亭內(nèi)攝像機、視頻數(shù)據(jù)疊加器等；傳輸設(shè)備包括多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備等；存儲控制設(shè)備包含數(shù)字硬盤錄像機、彩色監(jiān)視器等。

        整個收費傳輸系統(tǒng)采用鏈狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用分布式、多級管理模式。所有收費車道、收費亭內(nèi)業(yè)務(wù)及收費廣場圖像均通過多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備的非壓縮數(shù)字視頻遠(yuǎn)端模塊，采用光纖形式接入到設(shè)置在收費站內(nèi)的多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備。接入的視頻業(yè)務(wù)以數(shù)字非壓縮視頻流的方式上載到系統(tǒng)背板，供本地多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備和監(jiān)控分中心多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備進(jìn)行調(diào)用。所有視頻業(yè)務(wù)在本站輸出后進(jìn)行本地錄像，同時通過設(shè)置在本地的控制鍵盤，從系統(tǒng)數(shù)字背板中切換輸出多路收費圖像，通過收費站多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備與監(jiān)控分中心多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)光纖傳輸通道上傳至監(jiān)控分中心。所有圖像在系統(tǒng)中只經(jīng)過一次模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換。

        收費站內(nèi)通過多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備切換輸出1路視音頻同步圖像輸出到主監(jiān)視器進(jìn)行輸出，切換輸出一路視頻業(yè)務(wù)到液晶顯示器進(jìn)行輸出。站內(nèi)財務(wù)室和機房監(jiān)控圖像通過模擬接入方式接入到多業(yè)務(wù)傳輸交換平臺設(shè)備。

結(jié)語

        綜上所述，我們知道在高速公路機電項目中，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)存在于大的監(jiān)控系統(tǒng)中，也存在于收費系統(tǒng)中，兩個系統(tǒng)中的安防子系統(tǒng)分別發(fā)揮著不同的作用、實現(xiàn)不同的功能要求，但在整個項目中又相互資源共享，共同服務(wù)于高速公路，是高速公路機電項目中必不可少的部分系統(tǒng)。