基于視頻檢測技術(shù)的特大型橋梁隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)

陳垠

摘 要：隨著我國高速公路網(wǎng)建設(shè)的不斷完善，城市行駛車輛超速、超載以及超高等問題越來越頻繁，這些車輛在高速公路上行駛會存在很大的安全隱患，很容易造成各種危險的交通事故。同時，因為高速公路網(wǎng)中的大型橋梁與隧道工程一般都是屬于單獨路段的控制工程，資金投入較大，所以保證大型橋梁與隧道工程的安全性成為了高速公路安全建設(shè)的重點內(nèi)容之一。而在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，各種高科技監(jiān)控技術(shù)已投入到了告訴公路信息化建設(shè)當(dāng)中，不僅為公路管理部門對超限車輛的疏導(dǎo)工作提供了有利幫助，同時也在為大型橋梁和隧道工程保駕護(hù)航。對此本文針對視頻檢測技術(shù)在特大型橋梁和隧道工程中的應(yīng)用價值進(jìn)行分析，并提出基于視頻檢測技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)主要組成內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：視頻檢測技術(shù);大型橋梁隧道工程;智能監(jiān)控系統(tǒng);示警系統(tǒng)

城市大型橋梁隧道是城市道路建設(shè)的咽喉工程，這些工程通常都處于環(huán)境復(fù)雜且車流量較大的環(huán)境中，事故發(fā)生概率非常高，一旦發(fā)生安全交通事故，那么后果會十分嚴(yán)重。因此，大型橋梁與隧道安全保障成為了公路建設(shè)和運營重點關(guān)注的問題。在公路隧道運營過程中，因為通風(fēng)與尾氣排放等條件存在限制，所以很容易導(dǎo)致隧道內(nèi)部的空氣質(zhì)量明顯下降，并且大型橋梁隧道的工程管理要比常見的道路工程管理消耗巨大。工程監(jiān)控系統(tǒng)是不可缺少的組成部分。現(xiàn)如今，在新時代發(fā)展背景下，急需建立統(tǒng)一集成的橋梁隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)。將計算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及通訊技術(shù)融入其中，進(jìn)而使橋梁隧道工程智能監(jiān)控和信息共享成為可能。

一、智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于大型橋梁隧道工程的重要意義

從目前大型橋梁隧道監(jiān)控情況來看，主要采取的是直接控制方式，但此方法缺少對突發(fā)檢測狀況的可預(yù)見性，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)控模式存在一定的滯后性。而應(yīng)用了視頻檢測技術(shù)的智能橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)，能夠讓橋梁隧道變得更加安全環(huán)保，提高其經(jīng)濟(jì)性。在公路隧道所應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)通常包括中控設(shè)備、隧道現(xiàn)場設(shè)備、信息傳輸設(shè)備以及控制設(shè)備[1]。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用下，可以建立起具備高自動化水平的隧道橋梁智能監(jiān)控系統(tǒng)，以此來保證其能夠安全運營，對行駛車輛、行駛環(huán)境以及橋梁隧道自身結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)視與控制在此基礎(chǔ)上，還可以實現(xiàn)隧道內(nèi)行車順暢，提高了隧道的通過能力和隧道運營環(huán)境改變的目標(biāo)。如果出現(xiàn)了交通事故以及火災(zāi)、水災(zāi)等異常情況，還能夠進(jìn)行有效控制。通過提前預(yù)設(shè)的救災(zāi)措施，能夠?qū)蛄核淼罏?zāi)情控制在合理的范圍之內(nèi)，減少災(zāi)害所造成的嚴(yán)重?fù)p失。所以根據(jù)橋梁隧道工程的各種運營狀態(tài)和工程實際情況來設(shè)計智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠為大型橋梁隧道工程的日常運行提供安全保障。

二、大型橋梁隧道工程智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成內(nèi)容

針對大型橋梁隧道工程無主線收費站的問題，可以將監(jiān)控系統(tǒng)分為激光超高車輛檢測示警系統(tǒng)、雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)、視頻車輛監(jiān)測系統(tǒng)等核心內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上建立起的大型橋梁隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠更好地完成道路監(jiān)控任務(wù)，將以往的被動監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃颖O(jiān)控，從而發(fā)揮出智能監(jiān)控的管理智能，保持道路能夠安全暢通[2]。

（一）激光超高車輛檢測示警系統(tǒng)

激光超高車輛檢測是一種精準(zhǔn)度較高的檢測手段。它可以根據(jù)橋梁隧道工程的實際需求來提供全面的超高檢測誘導(dǎo)報警系統(tǒng)，或者結(jié)合具體工程要求來改變配置，適當(dāng)增加或減少一定的功能配置來定制單獨的激光檢車設(shè)備。從整體來看，激光超高車輛檢測誘導(dǎo)示警系統(tǒng)可以分成四大部分：一是激光檢測系統(tǒng)。能夠利用激光對射的檢測方法來對超高車輛進(jìn)行精準(zhǔn)檢測。二是誘導(dǎo)警示。通過LED屏幕來對超高車輛進(jìn)行安全行車路線的誘導(dǎo)。三是視頻抓拍系統(tǒng)。主要是針對在橋梁路線駕駛的超高車輛進(jìn)行檢測并完成圖片與錄像抓拍。四是信息管理系統(tǒng)，針對上傳圖片和行駛車輛超高的事件信息進(jìn)行合理化管理。

當(dāng)車輛的高度超出預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)高度時，激光檢測裝置就會發(fā)出指令，使前方的LED示警屏幕亮起，提示車輛司機(jī)并提供安全的路線建議其繞行通過，同時控制器也可以利用無線傳送技術(shù)將信息傳遞到監(jiān)控中心，提醒相關(guān)車輛超高意外事故的發(fā)生地點。如果超高車輛始終保持前進(jìn)，那么系統(tǒng)就會自動抓拍，將圖片和錄像上傳到監(jiān)控中心值班計算機(jī)當(dāng)中，從而使監(jiān)控人員可以從圖片和視頻錄像看清違規(guī)車輛的車牌號碼，以此作為相關(guān)違章管理部門的取證素材。另外，在此系統(tǒng)中也應(yīng)用了激光技術(shù)的超高檢測器，不僅實現(xiàn)了現(xiàn)場超高檢測，還能夠誘導(dǎo)車輛行駛正確的路線，避免出現(xiàn)交通意外事故，不需要投入過多的成本，檢測方案的可行性較強。

（二）雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)

雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)主要采用了視頻圖像處理技術(shù)和激光技術(shù)，能夠?qū)Ω咚俟飞系钠囃瓿煞墙佑|式監(jiān)控，準(zhǔn)確了解超速車輛的車速以及車牌號碼等信息，能夠?qū)Υ笮蜆蛄核淼拦こ讨械某佘囕v進(jìn)行全天候精準(zhǔn)檢測[3]。同時，系統(tǒng)還能夠?qū)⑦`章車輛的信息送回到指揮中心和收費站當(dāng)中，便于記錄到檔案當(dāng)中，對違章車輛做出相應(yīng)的處罰。也就是說，該系統(tǒng)是一套功能強大的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)。在雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)應(yīng)用過程中，其主要技術(shù)優(yōu)勢為：成本較低、識別率高、軟件測速、性能穩(wěn)定以及維護(hù)便捷等等。在此系統(tǒng)的前端還可以利用龍門架來安裝在大型橋梁隧道工程的上方，每個車道只需要架設(shè)一臺監(jiān)控攝像機(jī)就可以捕捉到車輛的車牌信息，有測速雷達(dá)來精準(zhǔn)檢測車速。當(dāng)車輛告訴通過雷達(dá)超速檢測系統(tǒng)時，示警燈就會呈現(xiàn)出紅閃狀態(tài)，而當(dāng)經(jīng)過車輛為正常行駛速度時，則顯示為綠色，不僅觀察起來十分方便，同時也具有十分良好的示警效果。

（三）交通故障監(jiān)視系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是將動態(tài)圖像背景自適應(yīng)技術(shù)和車輛圖像追蹤系統(tǒng)作為核心技術(shù)，有效規(guī)避了雨雪以及灰塵對系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，是一種以交通事件本身為基礎(chǔ)的檢測技術(shù)，能夠?qū)ΡO(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)的交通事件進(jìn)行及時檢測，從而采集到相關(guān)的交通數(shù)據(jù)，對交通控制提供幫助[4]。該系統(tǒng)一般包括交通擁堵、逆行車輛以及丟棄物品等交通事件檢測。此外，視頻檢測技術(shù)是一種在視頻數(shù)據(jù)采集與處理的基礎(chǔ)上來萬層實時道路事件檢測的一種技術(shù)。它能夠?qū)⒉杉降囊曨l圖像利用分析儀的算法來進(jìn)行處理，并將計算出的結(jié)果上傳到交通管理中心，從而幫助交通管理部門完成控制工作。

（四）視頻測量監(jiān)測系統(tǒng)

視頻交通車輛檢測系統(tǒng)主要是為了解決具有挑戰(zhàn)性的交通數(shù)據(jù)采集工作。可以將道路交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及電子警察抓拍系統(tǒng)有效融入其中，目前被廣泛應(yīng)用在了城市高速公路以及城市道路的交通數(shù)據(jù)采集過程中。視頻檢測系統(tǒng)通常只需要在照明燈桿或單獨使用的立柱上就可以安裝攝像頭，不需要對路面進(jìn)行切割破壞或鋪設(shè)很長的電纜，有效縮短了封閉道路的時間。每段視頻圖像上都會顯示一個具體設(shè)置菜單，通過鼠標(biāo)操作就可以在視頻圖像上畫出車輛檢測器的所有參數(shù)設(shè)置，十分方便。

結(jié)束語：

綜上所述，監(jiān)控系統(tǒng)在大型橋梁隧道工程安全領(lǐng)域一直都十分重要。因為大型橋梁隧道工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，實時交通安全監(jiān)控系統(tǒng)十分重要。現(xiàn)如今，隨著智能交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，視頻檢測技術(shù)也迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇。以視頻檢測技術(shù)為基礎(chǔ)的智能監(jiān)控系統(tǒng)要比傳統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)擁有更多的優(yōu)勢，因此將視頻檢測技術(shù)應(yīng)用于大型橋梁隧道安全監(jiān)控中，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李榮寧. 基于4G通信技術(shù)的公交智能監(jiān)控系統(tǒng)中各項功能模塊的應(yīng)用與實現(xiàn)[J]. ?2021（2015-10）：86-86.

[3] 馬文寧. 大型橋梁隧道交通安全綜合管控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[J]. 決策探索（中）， 2020， No.669（11）：15-16.

[4] 溫民安. 城市隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)研究[J]. 機(jī)電信息， 2020， No.617（11）：28-29.

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