高速公路的建設(shè)里程比較長，環(huán)境惡劣，維護(hù)成本高。這些都對系統(tǒng)的傳輸距離和可靠性有著極高的要求。以前高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)絕大部分都是采用數(shù)字光端機(jī)+模擬視頻矩陣+DVR的方式來實(shí)現(xiàn)，隨著高速公路全程監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的發(fā)展，上述組網(wǎng)監(jiān)控方式已經(jīng)無法充分發(fā)揮交通監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度的功能，更無法滿足大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的要求。

　　如何進(jìn)行有效監(jiān)控的需求

　　高速公路連接城域的快速通道，穿越的地形也是非常復(fù)雜，環(huán)境存在著多樣性。霧霾、雨雪天氣都會(huì)嚴(yán)重的影響前端攝像機(jī)的監(jiān)控效果，那如何通過先進(jìn)的技術(shù)手段對高速公路進(jìn)行24小時(shí)全天候的監(jiān)控，是目前高速監(jiān)控中面臨的嚴(yán)峻問題。

　　快速定位事故、事件及進(jìn)行處理的需求

　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市汽車保有量也在迅速增加，選擇高速出行人員也越來越多，相應(yīng)的交通事故量也在逐步增加，特別是節(jié)假日時(shí)期，交通事故量頻頻發(fā)生，那如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故，快速處理或進(jìn)行流量疏導(dǎo)，解決交通事故引起的交通堵塞，是高速公路管理方比較關(guān)注的問題。

　　設(shè)備管理的需求

　　一條高速公路里程都基本在百公里以上，在收費(fèi)站、隧道、外場分布著眾多的前端攝像機(jī)對各個(gè)場所進(jìn)行監(jiān)控，一般一條高速公路設(shè)置的攝像機(jī)會(huì)在300-600個(gè)左右，眾多的圖畫如果通過人式的方式進(jìn)行查看來發(fā)現(xiàn)攝像機(jī)是否存在問題，對于值班人員來說存在著巨大的工作壓力，那是否有更好的技術(shù)手段來代替人式對各設(shè)備進(jìn)行有效管理，也是目前高速公路管理方急需解決的問題。

　　三、解決方案構(gòu)建

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　針對高速公路行業(yè)目前存在著的問題，大華股份推出了基于全高清的高速公路解決方案，基于全I(xiàn)P架構(gòu)，前端的高清攝像機(jī)通過冗余的光纖自愈環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)焦芾碚?，再通過光環(huán)網(wǎng)接入到區(qū)域分控中心，各區(qū)域分控中心通過SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)再上傳到省高管局監(jiān)控中心。

　　業(yè)務(wù)應(yīng)用

　　高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)按業(yè)務(wù)可分為收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)、隧道監(jiān)控系統(tǒng)、外場監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控中心系統(tǒng)。

　　收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)

　　收費(fèi)站監(jiān)控系統(tǒng)由車道高清卡口攝像機(jī)、收費(fèi)亭高清半球攝像機(jī)、收費(fèi)站出入口廣場攝像機(jī)、收費(fèi)亭腳踏報(bào)警器和收費(fèi)亭對講設(shè)備組成。車道攝像機(jī)和收費(fèi)亭攝像機(jī)接入收費(fèi)亭交換機(jī)，各收費(fèi)亭交換機(jī)和廣場球機(jī)通過光纖組成光纖自愈環(huán)網(wǎng)，接入到收費(fèi)管理站的視頻綜合平臺，完成整個(gè)系統(tǒng)的組網(wǎng)，該組網(wǎng)方式可有效的解決高速公路圖像數(shù)據(jù)長距離可靠傳輸?shù)囊蟆?/p>

　　收費(fèi)管理站作為重要的圖像數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)，需要采用高可靠性的設(shè)備。在本系統(tǒng)中收費(fèi)管理站將采用大華采用ATCA電信運(yùn)營級設(shè)計(jì)的設(shè)備綜合管理平臺M60作為核心設(shè)備，并配置管理平臺DH-DSS7100、DH-NVR6000、客戶端及拼接大屏來組成收費(fèi)管理站監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對匯聚過來的各收費(fèi)站圖像進(jìn)行集中控制、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程對講、上墻顯示等應(yīng)用。

　　隧道監(jiān)控系統(tǒng)

　　隧道視頻監(jiān)視設(shè)施主要包括帶云臺彩色攝像機(jī)、固定攝像機(jī)、車輛檢測器等。

　　各隧道攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)接入就近的光交換機(jī)，各隧道光交換機(jī)組成光纖自愈網(wǎng)接入到隧道管理站部署的NVR存儲(chǔ)設(shè)備，并部署平臺進(jìn)行管理，通過解碼器進(jìn)行上墻顯示。

　　在隧道出入口及隧道內(nèi)設(shè)置攝像機(jī)對隧道車輛通行情況進(jìn)行監(jiān)視，另設(shè)置車檢器，對進(jìn)出隧道的車流量進(jìn)行流量檢測，上傳至管理站平臺上，對隧道的交通量(分大、小車)、車輛速度、道路占有率進(jìn)行檢測。

　　外場監(jiān)控系統(tǒng)

　　外場監(jiān)控設(shè)備主要包括激光夜視一體機(jī)、高清卡口攝像機(jī)及信息發(fā)布系統(tǒng)。外場設(shè)置的攝像機(jī)采集到的監(jiān)控視音頻數(shù)據(jù)直接通過光纖接入到分監(jiān)控中心，由分監(jiān)控中心進(jìn)行統(tǒng)一管理和存儲(chǔ)。

　　在外場設(shè)置帶有透霧功能的激光夜視一體機(jī)對重要互通區(qū)、重要路段進(jìn)行有監(jiān)視，可以滿足晝夜全天候的監(jiān)控。外場的卡口攝像機(jī)，可以對車流量、車速、黃車牌占道、占用應(yīng)急車道及違法車輛行跡進(jìn)行記錄，以備高速交警取證使用。

　　中心事件檢測設(shè)備檢測出哪個(gè)路段有擁堵、事故發(fā)生時(shí)，可以將事件信息發(fā)送到路段前的LED顯示屏上，以提醒行車人員注意或繞道行駛，以此來提高高速公路的服務(wù)滿意度。

　　監(jiān)控中心

　　監(jiān)控中心負(fù)責(zé)各收費(fèi)站、隧道、外場碼流的匯聚、存儲(chǔ)和各種業(yè)務(wù)應(yīng)用。中心監(jiān)控由網(wǎng)絡(luò)鍵盤、IPSAN存儲(chǔ)設(shè)備、轉(zhuǎn)碼服務(wù)器、視頻綜合平臺設(shè)備、大屏、綜合管理平臺服務(wù)器、設(shè)備接入網(wǎng)關(guān)、運(yùn)維服務(wù)器、交通檢測服務(wù)器等設(shè)備組成，對外提供綜合服務(wù)，以達(dá)到集中監(jiān)控和集中管理的目的。

　　綜合管理平臺是整個(gè)監(jiān)控中心的核心系統(tǒng)，提供視頻轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)、查詢、上墻顯示、回放、告警管理、智能檢測、信息發(fā)布等全部業(yè)務(wù)應(yīng)用，通過該系統(tǒng)監(jiān)控人員可隨時(shí)掌握各路段的情況，為道路的正常運(yùn)行提供必要的信息支持。

　　管理平臺介紹

　　平臺是綜合性、專業(yè)性的信息整合、業(yè)務(wù)管理與決策支持平臺。整個(gè)平臺綜合運(yùn)用通訊、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息資源管理、設(shè)備管理、用戶管理、網(wǎng)絡(luò)管理、安全管理、日志管理等業(yè)務(wù)功能。

　　智能接入

　　針對高速行業(yè)，大華股份推出了高速行業(yè)智能監(jiān)控平臺，主要功能有：實(shí)時(shí)監(jiān)視、錄像回放、電子地圖、報(bào)警管理、云臺控制、語音對講、視頻上墻，本地配置，信息發(fā)布，交通事件檢測，運(yùn)維管理以及智能接入等功能。平臺的主界面如下：

　　事件檢測功能

　　對于高速公路重點(diǎn)路段、事故多發(fā)路段需要通過智能分析來進(jìn)行事件檢測，快速發(fā)現(xiàn)高速公路上的違法事件，保證公路高速的安全運(yùn)行。因此可以通過事件檢測設(shè)備來進(jìn)行事件的檢測。

　　事件視頻檢測系統(tǒng)，是采用多目標(biāo)識別與跟蹤的高科技技術(shù)。即對于視頻圖像畫面中出現(xiàn)的所有車輛(目標(biāo))進(jìn)行鎖定、跟蹤。同時(shí)，對于所有車輛分別進(jìn)行矢量軌跡描述。通過對矢量軌跡的分析，即可得出機(jī)動(dòng)車(目標(biāo))的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)也就得出了路面的狀態(tài)數(shù)據(jù)。如：是否有異常停車、車輛的運(yùn)動(dòng)速度、是否有車輛逆向行駛，是否有人橫穿馬路、丟棄物、平均車速、車流量、車間距、車道占有率等。

　　違停檢測

　　逆行檢測

　　行人異常行為檢測

　　交通事故及遺留物報(bào)警

　　占用應(yīng)急車道報(bào)警

　　視頻車流量統(tǒng)計(jì)功能

　　智能運(yùn)維管理系統(tǒng)作為安防監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維解決方案，為客戶提供運(yùn)營監(jiān)控、故障定位、擴(kuò)容等功能。智能運(yùn)維管理系統(tǒng)通過管理系統(tǒng)內(nèi)的視頻設(shè)備(數(shù)字硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等)、DSS服務(wù)(CMS、DMS、MTS、SS等)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器、交換機(jī))，提供運(yùn)行信息的收集統(tǒng)計(jì)、設(shè)備錄像巡檢等功能。

　　智能運(yùn)維功能

　　通過運(yùn)維管理平臺可對系統(tǒng)內(nèi)的多種設(shè)備進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備報(bào)警、統(tǒng)計(jì)分析及報(bào)表的功能。

　　四、解決方案特性

　　大華高速公路解決方案是針對高速行業(yè)特點(diǎn)而量身定制的整體解決方案，滿足了高速公路機(jī)管理單位對高速公路的管理要求，及提升了整個(gè)高速公路的服務(wù)能力。

　　一、高清化應(yīng)用

　　全系統(tǒng)采用高清攝像機(jī)對高速公路進(jìn)行全面監(jiān)控，解決高速長期使用模擬攝像機(jī)，造成的看不清的問題，為后續(xù)的智能化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　二、可靠的傳輸系統(tǒng)

　　創(chuàng)新性的將光環(huán)網(wǎng)技術(shù)溶入到了攝像機(jī)、編碼器、視頻綜合平臺上，可以通過監(jiān)控設(shè)備快速方便的組成可靠的光纖自愈環(huán)網(wǎng)，保證圖像數(shù)據(jù)長距離傳輸?shù)目煽啃?，同時(shí)也降低了建設(shè)成本，提高了施工的便利。

　　三、滿足高速的全天候監(jiān)控需求

　　在外場使用了帶電子透霧、寬動(dòng)態(tài)功能的激光夜視一體機(jī)，夜視距離可達(dá)500米(1000米可選)，滿足高速公路外場全天候監(jiān)控的需求。

　　四、智能化的應(yīng)用

　　通過對視頻圖像的處理分析，在圖像的覆蓋范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行交通參數(shù)的檢測及各種交通事件、事故的自動(dòng)檢測，包括車輛事故、車輛停駛、交通擁堵、車輛慢行、車輛拋灑物等;可以快速發(fā)現(xiàn)高速公路的事故，及時(shí)處理，保證高速公路的通暢。

　　五、完善的設(shè)備管理能力

　　作為安防監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維解決方案，為客戶提供運(yùn)營監(jiān)控、故障定位、擴(kuò)容等功能。智能運(yùn)維管理系統(tǒng)通過管理系統(tǒng)內(nèi)的視頻設(shè)備(數(shù)字硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等)、DSS服務(wù)(CMS、DMS、MTS、SS等)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器、交換機(jī))，提供運(yùn)行信息的收集統(tǒng)計(jì)、設(shè)備錄像巡檢等功能?？梢钥焖侔l(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，并及時(shí)解決，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　六、存儲(chǔ)系統(tǒng)的高可靠性

　　視頻存儲(chǔ)采用視頻直存技術(shù)，由前端設(shè)備直接存儲(chǔ)到視頻存儲(chǔ)設(shè)備中，視頻流不通過中間服務(wù)器，減少了中間節(jié)點(diǎn)故障。

　　并采用如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的冗余，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體發(fā)生故障時(shí)，都能有另外一個(gè)對等的實(shí)體接替工作，使系統(tǒng)能夠繼續(xù)提供服務(wù)。

　　N+M備份

　　大華股份視頻存儲(chǔ)設(shè)備集群冗余備份功能簡稱為N+M功能(N工作機(jī)數(shù)、M為備用機(jī)數(shù))，實(shí)現(xiàn)了工作機(jī)備用機(jī)設(shè)備之間的錄像冗余。

　　工作的視頻直存設(shè)備(EVS)與備份EVS的中心調(diào)度服務(wù)(DCS)連接，平常連接到一個(gè)DCS上。當(dāng)有工作EVS出現(xiàn)宕機(jī)時(shí)，備份EVS會(huì)自動(dòng)替換該工作EVS，自動(dòng)進(jìn)行前端設(shè)備錄像接管。同時(shí)，剩余的EVS會(huì)自動(dòng)注冊到另外一臺備份EVS上的DCS。工作機(jī)器故障排除正常工作后，備用機(jī)器自動(dòng)回傳宕機(jī)期間的錄像到工作機(jī)器，最大程度保證了用戶錄像數(shù)據(jù)的完整性。并且不同的工作EVS和備份EVS可以放置在不同的地域，以實(shí)現(xiàn)異地容災(zāi)備份。

　　斷點(diǎn)續(xù)傳

　　視頻斷點(diǎn)續(xù)傳是一項(xiàng)針對攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)的功能。前端設(shè)備配有小容量的前端存儲(chǔ)，如SD卡。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，視頻錄像可臨時(shí)存儲(chǔ)到前端存儲(chǔ);待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，能夠?qū)捍嬖谇岸舜鎯?chǔ)中的監(jiān)控錄像同步補(bǔ)錄進(jìn)后端存儲(chǔ)系統(tǒng)中，并支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。以便保證錄像的連貫性。

　　配合視頻運(yùn)維平臺，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)斷線報(bào)警。及時(shí)安排維修人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，保證錄像無丟失。