公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)方案

山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司 044000

一、國內(nèi)隧道交通概況

作為交通領(lǐng)域的重要組成部分——橋梁隧道，近來年，一直保持著快速發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是橋梁隧道機(jī)電建設(shè)不可或缺的一部分，建設(shè)范圍之廣、涉及專業(yè)之多、技術(shù)含量之高、協(xié)調(diào)方面之廣、運(yùn)營管理之難，非常考驗(yàn)建設(shè)方的綜合能力。雖然我國橋梁隧道發(fā)展時(shí)間并不長，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，在一些已建成的橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)上，監(jiān)控系統(tǒng)上的一些問題開始凸顯出來，如功能不完善、效果不明顯、投資方不重視等等。橋梁隧道建設(shè)飛速發(fā)展的同時(shí)，我們也需要理性的看待目前面臨的問題，客觀的對(duì)問題進(jìn)行評(píng)價(jià)，針對(duì)問題對(duì)癥下藥，提出有效的解決辦法，即是系統(tǒng)建設(shè)的直接需求。

二、本項(xiàng)目概況

運(yùn)寶高速公路全長26.786公里（本次工程范圍），其中中條山隧道左洞9662.924m，右洞9663m，占運(yùn)寶高速總長的37%，所以隧道的施工、維護(hù)、管理是該線路的主要工作內(nèi)容。

而隧道中的實(shí)時(shí)畫面成為了對(duì)隧道管理的主要依據(jù)。隧道是一個(gè)特殊的監(jiān)控體系，隧道內(nèi)的光照度是影響畫面的主要原因，照明只能解決部分的圖像質(zhì)量問題，剩余的部分又該怎么解決？根據(jù)山西省已建成的隧道的整體圖像來看，圖像質(zhì)量整體不好，如果隧道中開啟所有照明燈，但是看到的只是過往車輛的影像，而無法非常清楚的了解的該車的情況，比如一個(gè)車在隧道中靠邊停車了，那么監(jiān)控中的畫面只是能看到有車停，具體干什么，無法看清。例如：山西呂梁高速的薛公嶺隧道，由于隧道建成時(shí)間長，設(shè)備老化的原因，進(jìn)行了改造，改造后的效果圖像清晰了，但是仍舊看不清車輛，結(jié)果一個(gè)大車靠邊直接烤火，把蓋板下面的通信主光纜燒斷，造成有2天時(shí)間的封路的嚴(yán)重后果，而這個(gè)車卻無法確認(rèn)。所以隧道監(jiān)控的清晰度現(xiàn)在是我們要解決的問題，而數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)正好為我們提供了可靠的保證。

（現(xiàn)行模擬攝像機(jī)隧道內(nèi)監(jiān)控圖像）

三、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

運(yùn)城至靈寶高速公路機(jī)電工程JD1合同段目標(biāo)為：1、提升視頻圖像清晰度及圖像質(zhì)量，為中條山隧道管理提供優(yōu)質(zhì)的圖像源。2、擴(kuò)大監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)整合度規(guī)模。3、挖掘視頻圖像資源的應(yīng)用價(jià)值。

四、設(shè)備選型原則

1、攝像機(jī)本身原因，傳統(tǒng)攝像機(jī)為：模擬攝像機(jī)，CCD感光芯片將感受回來的圖像信息轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，而模擬信號(hào)本身的存儲(chǔ)量就不打，1小時(shí)的監(jiān)控錄像文件為300M，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)儲(chǔ)存的圖像1小時(shí)為700M，相比之下，數(shù)字信號(hào)的攝像機(jī)的圖像更為清晰。

2、監(jiān)控的模擬攝像機(jī)采用同軸電纜傳輸，傳輸構(gòu)成中和強(qiáng)電線路共同傳輸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)干擾現(xiàn)象，表現(xiàn)為：圖像出現(xiàn)雪花或者波紋等，嚴(yán)重影像圖像的質(zhì)量。

3、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備、以及終端設(shè)備選擇：

（1）選擇國內(nèi)知名品牌，確保產(chǎn)品質(zhì)量沒有問題。

（2）對(duì)該品牌的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行實(shí)際觀摩，確保圖像的真實(shí)性。

（3）針對(duì)運(yùn)寶高速特長隧道進(jìn)行分析，選定最適合的型號(hào)。

（4）對(duì)樣機(jī)的實(shí)際測(cè)試，在中條山特長隧道洞內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，選定30個(gè)點(diǎn)（洞口必測(cè)），分別在每個(gè)點(diǎn)上測(cè)試，查看實(shí)際圖像清晰度。如果達(dá)到要求，才可以進(jìn)行安裝。

五、設(shè)備選型

1、根據(jù)國內(nèi)主流攝像機(jī)，可分為民用的和高速公路用的倆種，民用的各種技術(shù)指標(biāo)無法達(dá)到相應(yīng)的要求，所以初步選定國內(nèi)知名廠家的攝像機(jī)：大華、海康威視、金三立三家。

2、對(duì)于攝像機(jī)的初步測(cè)試

對(duì)于初步選定的三家攝像機(jī)進(jìn)行逐一測(cè)試，首先讓金三立廠家發(fā)來倆套攝像機(jī)，一臺(tái)為槍式攝像機(jī)，一臺(tái)為球機(jī)，安裝位置在項(xiàng)目部樓頂，監(jiān)控范圍為正對(duì)的停車場(chǎng)。攝像機(jī)進(jìn)行為期一個(gè)多月的測(cè)試。實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面可以看出攝像機(jī)的監(jiān)控畫面，比以往的模擬攝像機(jī)圖像質(zhì)量更加細(xì)膩，更加清晰，通過攝像機(jī)抓拍圖像可以看出來，抓拍的圖像同樣清晰，但是當(dāng)圖像放大以后在電腦上觀看，效果也可以。考慮到攝像機(jī)是在高速公路上使用，能看清楚車牌更好，通過抓拍車輛的圖像能看清楚車輛車牌號(hào)，就達(dá)到預(yù)期的目的，于是項(xiàng)目部用車在攝像機(jī)監(jiān)控場(chǎng)區(qū)環(huán)繞行駛，然后抓拍行駛中的車輛，運(yùn)行5分鐘的錄像、同時(shí)抓拍車輛圖像，最后看結(jié)果發(fā)現(xiàn)抓拍到的車輛圖像有點(diǎn)模糊，當(dāng)把圖片放到以后查看，未能看清楚該車輛的車牌號(hào)碼。所以這款攝像機(jī)先擱置一邊，作為備選。對(duì)大華、海康攝像機(jī)在進(jìn)行為測(cè)試，看測(cè)試結(jié)果，然后做出整體分析，選用最合適的攝像機(jī)。

3、對(duì)于運(yùn)寶高速公路高清設(shè)備傳輸設(shè)備測(cè)試

運(yùn)寶高速公路準(zhǔn)備都選用高清攝像機(jī)，高清攝像機(jī)的傳輸需要帶寬高，普通攝像機(jī)帶寬為2M即可，而該高速公路攝像機(jī)設(shè)計(jì)為8M，攝像機(jī)圖像才可以實(shí)時(shí)的傳輸?shù)奖O(jiān)控室，不會(huì)出現(xiàn)畫面一頓一頓的情況。設(shè)備都采用千兆以太網(wǎng)交換機(jī)。

首先根據(jù)所設(shè)計(jì)的自愈環(huán)網(wǎng)對(duì)北京安達(dá)訊杰科技有限公司的通信設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試，該公司是專門做通信傳輸?shù)墓荆居凶约邯?dú)立的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，有獨(dú)立的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，有自己的工廠。設(shè)備在廣東等南方隧道做過環(huán)網(wǎng)，所以首先對(duì)該公司的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試。選用5臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、6臺(tái)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，5臺(tái)為遠(yuǎn)端傳輸設(shè)備，一臺(tái)為局端傳輸設(shè)備。搭建一個(gè)模擬環(huán)境，測(cè)試環(huán)網(wǎng)如何實(shí)現(xiàn)，某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障圖像如何回傳，每臺(tái)設(shè)備如何管理。

測(cè)試結(jié)果顯示：搭建該環(huán)網(wǎng)需要6芯光纜就可以實(shí)現(xiàn)，連接過程為手拉手方式連接，但是某臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備突然斷電，圖像依舊可以將該節(jié)點(diǎn)設(shè)備后面的圖像傳回到監(jiān)控室，只是丟掉斷電設(shè)備上的圖像。同時(shí)也可以將每臺(tái)設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，并可對(duì)每臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行管理，如果某臺(tái)節(jié)點(diǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障，可以監(jiān)控室的管理計(jì)算機(jī)上面提示出出現(xiàn)故障的處于隧道的什么位置，便于維護(hù)人員維護(hù)。測(cè)試結(jié)果顯示可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

接下來還會(huì)對(duì)其他設(shè)備華鼎公司的傳輸設(shè)備、武漢微創(chuàng)公司的傳輸設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，以便對(duì)比，做出綜合評(píng)判。

六、總結(jié)

1、對(duì)于運(yùn)寶隧道我們將會(huì)嚴(yán)格把關(guān)好各個(gè)設(shè)備，通過自己測(cè)試、參觀其他設(shè)備在其他隧道的使用情況以及廠驗(yàn)在確定設(shè)備的質(zhì)量和售后工作。

2、開工以后，我們也將會(huì)認(rèn)真對(duì)待每一項(xiàng)工作，保證工程安全的同時(shí)，更要保證工程的質(zhì)量，做出省內(nèi)的一條標(biāo)兵隧道。