廣州市西二環高速公路的傳輸系統

時間:2008-05-08 來源:英飛拓 點擊:3093次

引言 

廣州市西二環高速公路又稱國道主干線廣州繞城公路小塘至茅山段,北通北二環、廣清、京珠、廣深等6 條高速;南連佛開 高速,西接廣三、廣肇高速,全長42.087 公里,使佛山至廣州新機場實現全程高速。

一 、高速公路監控系統的特殊性 

與典型的閉路電視監控系統不同,高速公路設置點比較分散,前端監控設備分布在高速公路長距離沿線上,并且環境條件 相對復雜,前端設備對野外惡劣環境的適應性要求極高。由于視頻傳輸距離遠,對傳輸質量同樣提出較高的要求。因此,高速 公路視頻監控系統與常規閉路電視監控系統的重要區別集中在對前端監控點設備的技術條件和信號傳輸兩項關鍵技術的解決方 案上。 

鑒于高速公路監控系統的特殊性,西二環高速公路采用兩種不同傳輸方式:節點光端機和視頻編解器。

1.節點光端機:由于路面監控距離比較遠,光纖成了高速公路路面監控系統的首選傳輸介質,從而使光端機在高速公路監 控系統中有著不可忽略的作用。在以往的高速公路監控系統中,使用較多的是傳統的數字視頻光端機,也就是點對點光端機。這 種光端機有明顯的性價比優勢,但由于高速公路監控系統的特殊性,使用點對點光端機有很大的弊端,前端每個監控點都必須 鋪設一根光纖到監控中心,隨著公路里程的增長, 監控點數的增多,使得工程中光纖的數量大大增加,工程造價也隨之水漲船 高。 

2.視頻編解器:由于收費站點位比較集中分布式管理,傳輸信號比較多,(除視頻圖像外,還有音頻,報警開關量等信號的 傳輸),加上已有專業網絡系統,因此采用先進的全數字化設計模式,各監控站的收費點和收費站外場圖像就近接入附近通信站, 通過網絡視頻編碼器及數字視頻存儲服務器實現壓縮編碼后接入光纖環網向總監控管理中心站傳輸,并按照權限設定,實現各 上級部門對監控現場圖像的遠程調看、控制及存儲。

高速公路機電總體設計把網絡視頻編解碼器及配套系統管理軟件的技術性能要求提升到了全新的高度,不再是簡單地作為 類似矩陣、光端機的點對點圖像傳輸設備使用。在高性能光傳輸通信系統支撐下,真正發揮了數字化網絡圖像監控系統比傳統 模擬監控方式更好的先進性、靈活性和多功能應用優勢,具有很強的先進性,代表了未來圖像監控技術發展的趨勢。圖像傳輸 調用以手動控制、定時輪巡和現場事件觸發等方式實現,在保證收費圖像基本要求的條件下,按不同的權限區域實行分布式管 理,通過各收費工作站主機獨立管理,實現對監控圖像的遠程調看。同時能夠動態分配RPR 通道,合理利用線路資源,確保緊 急事件情況下對現場圖像的實時監控,完善高速公路圖像緊急保障機制,提升處置突發性重大事件和反恐怖事件的快速反應能 力,實現監控系統與收費CCTV 的統一平臺和資源共享,最大程度地合理利用線路及設備資源,保護用戶投資。

二、節點式光端機及其優點(路面視頻,電子情報板信號) 

節點式光端機的出現,大大降低了高速公路監控系統工程的造價。節點式光端機也可稱為總線型數字光端機,是通過單/雙纖 鏈路式組網的圖像傳輸系統,也被稱為鏈路式數字光端機。采用的技術是電信中常用的時分復用技術(TDM)和分插復用技術 (ADM),具有節省光纖資源, 延長傳輸距離等優點。由于采用 ADM 技術的鏈路式光端機在傳輸容量上受到較大限制,一般 將TDM 與ADM 結合使用。在沒有富余光纖資源的情況下,更多的是采用TDM 技術,這樣可以使不同業務平臺的光通信系統 完全在物理上隔絕的一芯光纖上傳輸。 

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3793 系列十節點光端機 

N3793 系列十節點光端機采用全新設計理念及業界最新技術,創新融入傳統視頻矩陣控制系統,無需計算機輔助圖像切換, 是專為高速公路等具有逐點插入特性的應用場合所研制的智能化的光傳輸設備。一條鏈路上可實現十路視頻帶8 路雙向音頻和 數據(或16 路雙向數據)以及2 路反向共享數據和1 路以太網信號的實時傳輸。每個節點最多傳輸5 路視頻帶4 路雙向數據或音 頻,2 路反向共享數據和10/100M 以太網信號,中心最多可實現10 路視頻帶8 路雙向數據和8 路音頻(或16 路數據)的切換輸出, 可同時傳輸2 路反向共享數據和10/100M 以太網信號。

三、視頻編解器傳輸及其優點(收費站音視頻圖像及開關量信號) 

根據高速公路機電系統總體要求,我們在設計方案中主要考慮以下幾個方面: 

(1)系統設計充分考慮數字化分布式多級網絡視頻監控的系統特點,技術上遵循先進性、實用性與成熟可靠性并重的原則。 

A、在充分了解高速公路監控系統設計的基礎上,形成一整套集圖像實時傳輸、網絡存儲、資料查詢檢索回放、多級別遙控 于一體、功能齊全的數字化網絡視頻整體解決方案,完善各區域圖像信息通信應急保障機制,提升處置突發性事件的快速反應 能力,為交通管理機關和領導決策、指揮調度、調查取證等多種后臺應用提供及時、可靠的監控圖像信息。 為適應多級網絡圖像監控需求,網絡視頻編解碼器采用強大的MPC860 內核,支持單播、多點單播及組播等網絡通信功能, 與CISCO、華為、中興、UT、港灣等知名通信廠家的網絡傳輸設備實現聯通及應用。核心操作系統采用電信級的OSE 實時操 作系統,確保設備穩定可靠運行。編解碼器采用獨特的內置31 級權限設置,尤其適合分布式多級權限管理,不依賴系統服務器 的授權控制,提高了系統運行強健性。 

B、配合Anyshow 網絡視頻監控系統軟件,實現直觀方便的可視化操作和靈活豐富的設備控制權限設定,可根據用戶實際 需要劃分總中心、路公司監控中心、區域分中心、監控管理站等各級單位的權限,實現各級用戶對實時圖像的調看權、控制權、 網絡存儲權和對歷史資料的查詢回放權限的細分。同時可實現IE 瀏覽功能,適合各部門領導在桌面隨時調看現場圖像。針對圖 像傳輸線路資源的設定,Anyshow 系統軟件實現對用戶調用圖像路數的統一管理。 

C、系統具備自檢和在線實時檢測各運行編解碼設備、數字錄像設備狀態及通信線路的能力,方便用戶故障定位及排除,同 時編解碼設備支持集中式機箱,有效減少站端和各級監控中心端的設備安裝位置占用,確保未來大規模系統應用的可維護性。

(2)系統結構


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(3)結構說明 

服務器(單機/雙機/熱備)、監控管理工作站、監控視頻工作站、網絡視頻解碼器、圖像服務器(DVR)、三層交換機、視頻 分配器、電視墻,根據監控中心級別、管理區域不同,選擇配置不同數量及檔次的設備。 

◆ 網絡視頻解碼器根據監控視頻工作站操作人員的指令,連接前端相應IP 地址的網絡視頻編碼器,解碼后顯示在電視墻上。 其數量可根據各監控中心需要及電視墻數量配置。 

◆ 圖像服務器負責上傳視頻的錄像存儲,支持網絡檢索、瀏覽、回放、轉發等功能。 

◆ 監控視頻工作站是主要操作臺位,配置Anyshow 系統監控軟件可實現遠程圖像的軟解壓顯示、遠程控制、虛擬矩陣切換 控制、前端錄像資料(DVR)和網絡存儲服務器的網絡檢索、回放等功能,具備良好的人機界面,是監控系統操作的核心表現。 

◆ 服務器負責全網編解碼器、圖像服務器、監控視頻工作站的IP 地址、圖像參數、控制權限等核心參數的分配及維護,由 監控總中心統一配置并下載至各級分監控中心服務器,是系統分布式處理的核心部件。

結語 

本項目綜合考慮高速公路的管理部門和交警管理部門不同業務需求,在管理模式上建立起兼顧雙方需求特點的綜合智能交 通管理平臺,實現了全實時管理。針對本項目路面監控距離比較遠,光纖資源有限,收費站點位比較集中,傳輸信號比較多, 易于靈活管理,維護,因此路面監控采用節點光端機傳輸模式,這樣只需較少的備品備件就能維護整條高速的運行,收費站點 位比較集中,采用全數字編解器的方式,易于靈活、分布式管理。綜合兩種傳輸方式優勢, 使整個視頻監控系統實現無延時, 無失真,全實時的分布式管理的智能交通系統。

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