探究高速公路視頻監控系統的升級改造方案

趙鵬飛

（廣東新粵交通投資有限公司 廣東廣州 510000）

探究高速公路視頻監控系統的升級改造方案

趙鵬飛

（廣東新粵交通投資有限公司 廣東廣州 510000）

本文簡要分析了高速公路視頻監控系統的作用，在此基礎上以邢臨高速公路工程項目為依托，對其視頻監控系統升級改造方案的選擇進行論述。期望通過本文的研究能夠對同類工程提供借鑒參考。

高速公路；視頻監控系統；升級改造

1 高速公路視頻監控系統的作用分析

高速公路具有線路長、車速快、車流量大等特點，為此采用視頻監控系統對整個沿線進行聯網管理是非常必要的。安裝視頻監控能夠使道路的通行能力獲得顯著提升，停車次數也會隨之減少，由此能夠進一步降低交通事故的發生幾率。同時，可以使高峰期車輛行駛的平均速度獲得有效改善，有助于增加這一期間內的交通流量，從而使車輛擁堵問題得到解決，確保了交通運行的安全性。此外，全程視頻監控系統的建設，能夠實現高速公路檢測無盲區的目標，從而更好地為通行車輛提供全方位的服務，使高速公路真正成為安全、暢通、高速的行車通道。

2 高速公路視頻監控系統的升級改造方案選擇

為了便于本文研究，下面以邢臨（邢臺市-臨西縣）高速公路為例，對其視頻監控系統升級改造方案的選擇進行論述。該高速公路始建于2003年，2005年正式建成通車，其采用的是雙向4車道設計，整條線路上共有8個收費站。近年來，由于交通路網的發展和車流量的不斷增大，為滿足運營需要，決定將原有的雙向4車道，擴建為雙向8車道。在車道改擴建的同時，需要對現有的視頻監控系統進行升級改造。

2.1 現有視頻監控系統分析

該高速公路現有的視頻監控系統采用的是光端機+模擬矩陣的傳輸方式，總體架構如圖1所示。

圖1 現有視頻監控系統總體結構框架示意圖

各個分中心利用光纜與收費站、車道、廣場及路面監控攝像機進行數據傳輸。該系統存在的問題：矩陣擴容會導致費用劇增，不符合經濟性的原則；以現有的技術對不同的矩陣進行聯網困難程度較大；視頻信號經過節點時，需要進行A/D、D/A轉換，聯網級數有限。該高速公路建設的比較早，隨著車流量的激增，需要不斷提升道路的服務水平，由此使得原有視頻監控系統的64路小矩陣無法滿足實際要求，鑒于此，從以下幾種升級改造方案中選出最優一種的作為正式方案。

2.2 系統升級改造方案

（1）方案一：在原有系統的基礎上進行擴充。首先考慮的是原系統擴充，這種方案的優勢在于基本不會改變用戶原本的使用習慣，比較容易被用戶所接受。采用該方案進行升級改造需要對新增的監控點采用大量的光端機，借此來實現視頻圖像的實時傳輸，并在收費站的視頻矩陣控制器上實現圖像的切換，再通過光端機將圖像傳給各個分中心。同時，其它的數據業務還需要配置相應的光端機進行數據傳輸。存在的問題：①光端機會占用大量的光纖資源，整個系統的復雜程度較高，由此導致了故障點增多，不利于穩定、可靠運行；②光端機的網管能力相對較差，經由收費站內的多類產品進行組網后，會使外場設備的管理難度增大，有可能給監控造成盲點。鑒于該升級改造方案的弊端，因此決定不采用該方案。

（2）方案二：應用視頻編解碼器。在項目沿線上組成工業以太網光端機，并利用圖像編解碼器對視頻圖像進行編碼后上傳，尤其是隨著視頻編解器各方面性能的大幅度提升，使這一升級改造方案具有了一定的可行性。但是在該方案中，需要先將模擬視頻信號進行數字化轉換，再壓縮編碼，進而才能在數字通訊線路上進行傳輸。目前，常用的視頻圖形壓縮方法在進行圖像傳輸時，需要足夠大的傳輸帶寬才能確保圖像的質量，如果帶寬不足，則可能導致圖像模糊，嚴重時還會出現馬賽克的情況。這種方案存在的幾點問題：①圖像效果不佳；②圖像在存儲到硬盤錄像機時，需要進行再次壓縮，兩次壓縮對圖像的存儲效果會造成較大的影響；③新增的監控圖像路數較多，加之原有的圖像路數，會出現帶寬占用超負荷的情況，由此容易造成圖像丟幀的問題。該升級改造方案也不適用于本次系統升級改造。

（3）方案三：圖像傳輸平臺。采用一種多業務的光傳輸平臺進行圖像傳輸方案，選用技術較為成熟的VAR光傳輸交換平臺，包含數字視頻光纖傳輸網絡和視頻矩陣功能，有效解決了傳統系統中傳輸網絡與矩陣系統相分離導致的視頻質量差、系統復雜程度高、聯網難度大等問題。VAR平臺能大幅度降低了視頻聯網監控系統的復雜性，提升了系統的集成度，增強了系統的性能和可維護性。該平臺具有良好的獨立性，不需要對原有系統的運行模式進行改變，也基本不會對其它系統的工作情況造成影響，所以，該方案是最適宜本次系統升級改造的方案。鑒于此，決定采用這一方案對該高速公路視頻監控系統進行升級改造。

2.3 VAR平臺配置

本次升級改造中選用的VAR系統由以下幾個部分構成：遠端光接入模塊、數字視頻匯聚接入交換設備等。前者能夠將監控所得的圖像以遠程的方式進行光纖接入，當光信號傳至中心之后，會直接進入到數字視頻匯聚接入交換設備上的光纖接入卡，同時借助視頻輸出卡，便可將模擬視頻輸出到屏幕墻上。

3 結論

本文以邢臨高速公路工程為例，對其視頻監控系統的現狀進行了簡要闡述并針對系統的實際情況提出了三種升級改造方案，通過分析，方案一和方案二均存在一定的問題，適用性較差，方案三雖然前期投入的成本較大，但效果和優勢都非常明顯，因此最終決定選擇方案三作為本次系統升級改造的最終方案。

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U495

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1004-7344（2016）29-0169-01

2016-9-25