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浅谈高速公路视频监控系统联网控制的设计思路

  随着我国高速公路的快速发展和管理水平的进一步提高,高速公路联网控制已被高速公路管理人员提上了建设日程。而在实际工作中,虽然高速公路机电系统相关技术发展迅速,为联网控制提供了可靠的技术支持,但是高速公路联网控制的实现仍然存在诸多难题。其中,高速公路视频监控系统的联网控制实现起来更为困难。本文作者结合自身工作经验,提出了高速公路视频监控系统联网控制的一种设计思路,并在文中论证了这种设计思路的可行性。

  关键词:高速公路,视频监控,联网控制,设计思路,软件级联

  一、前言

  近年来,在国家加强基础设施建设的导向下,我国的高速公路建设迅猛发展,高速公路网已基本形成。与之配套的收费、监控、通信三大系统不断发展,功能也日趋完善,并已成为高速公路运营管理的核心系统。随着高速公路的运营管理要求不断提高,三大系统区域联网的要求日趋紧迫。

  目前,国内高速公路中心监控系统尚无一套完整、可行的技术规范和开发方案,而机电系统基本都是各自独立招标开发的。这就造成了各路段的系统开发商都只以实现系统基本功能或按业主要求的系统功能来设计和建设机电系统的局面,尤其是在视频监控与信息发布系统的控制部分。设计时,开发商通常过度要求标段的硬件统一,或要求监控系统的开发商另外开发配合的软件。因此,高速公路中心监控系统的联网控制实施起来可谓困难重重。

  下面,本人结合自身的工作,谈一下关于高速公路视频监控系统联网控制相关设计和功能实现的一些看法和观点。

  二、视频监控联网控制系统的需求分析

  根据实际工作的分析,管理部门在中心监控系统上的联网控制过程实际上包含三个部分:视频监控、信息发布与设备监控。而对于级联监控需求则主要分两种情况:第一是同一路段的联网控制需求,第二是多条路段的联网控制需求。

  对于同一路段上多级监控中心之间,它们的联网控制需求是:

  1.上级中心需要能对下级中心的视频信号进行切换,并能对下级中心所管辖的摄像机自由控制。

  2.上级中心需要能随时掌握下级中心所管辖的发布信息的设备(一般情况下就是可变情报板与可变限速标志)的当前信息(主要是显示内容)。同时,上级中心需要能直接对这些设备进行控制,例如发布新的信息。

  3.上级中心需要获取下级中心信息采集设备采集的设备数据,随时掌握整条路段上的信息(包括车流量、占有率、天气情况、路面状况等等)。

  目前多数高速公路监控中心之间的联网控制过程是:监控中心通过数据通道来获取外场设备上传至下级分中心的数据和信息,以实现对数据的共享。同时,监控中心的管理人员直接以通知的形式来联系分中心监控员来实现对外场设备的控制。

  对于同一路段来讲,业主单位通常会考虑到路段设备的数据通道和数据接口资源的统一和预留。因此,在同一路段上的监控中心之间的级联监控方案已经能比较方便地实现通过数据库进行数据共享,从而达到上述第2条需求。但是对于第1条需求,这种方式可以实现上级中心获取信息部分,但是设备控制部分则主要通过人工联系,即总中心监控员用电话通知分中心监控员,分中心监控员再按照上级指示对指定设备进行控制。对于第1条需求的操作过程也与第1条的操作过程一样,分中心监控员按上级指示切换信号,而上级中心对下级中心管辖的摄像机完全无法直接控制。

  而对于不同路段之间的联网控制而言,其需求就简单了许多,因为不同路段上的监控中心,通常其上下级的控制并不是直接的(实际行政权利划分也不允许直接控制)。上级中心,例如一个省的监控总中心,它只需要能够得到当前各路段上信息发布设备的当前信息,并能对这些路段上传的视频信号做自由切换即可。不过,这种联网控制实现的难度却远大于同路段的联网控制。

  无论是哪一种情况下,我们的中心监控系统都必须能适应其需求。对于同一路段的需求而言,联网控制通常是比较容易实现的。因为无论使用什么方案,协调工作比较容易,设备相对固定,但是对于不同路段的互联控制而言,由于设备不统一,软件系统不统一等原因,其实现起来则困难得多。

  实际上,根据上述两种情况的需求分析,很容易看出,无论是同一路段的级联控制还是多条路段的联网控制,都要求的是实现视频监控系统与信息发布系统的联网控制。

  在实际工作中,由于视频监控系统的重要性,监控中心的管理者通常会强调对该系统的直接控制。但因为该系统的设备多样且行业村规范不统一,联网控制的实现难度也更大。也就是说,实现视频监控系统的联网控制才是联网监控的重点和难点。

  三、视频监控联网控制系统实现中存在的问题

  视频监控系统是中心监控系统的重要组成部分。它以计算机为核心,结合多媒体技术、计算机网络技术,将监控信息(图像)从摄像机通过光纤网络、矩阵控制器等设备传输到桌面的计算机上,并可将各种控制命令通过桌面计算机进行传达,从而与信息管理系统融合在一起。视频监控系统是高速公路管理部门提高管理水平和效率,为过往司乘人员提供优质服务的功臣之一。

  在实际生活中,视频监控系统应用广泛。目前在智能交通上常用的视频监控系统组成结构一般为:

  1、摄像机采集视频信号,通过光纤网络传送到各级监控中心,并通过画面分隔器将视频信号显示于监视墙上;

  2、多媒体计算机通过矩阵控制器对视频信号进行切换选取;

  3、各类控制命令,如对云台的上下左右的转动以及配套的云台护罩的相应保护设备进行全方位的控制、对镜头进行光圈、焦距、景深的三可变控制、对摄像机预制点切换及设备警报处理等,都通过多媒体计算机串口发送到矩阵控制器(传输协议为RS232),矩阵控制器再将命令通过光纤网络发送到相应的云台解码器,从而达到对摄像机进行控制的目的。

  在实际工作中,高速公路系统的视频控制系统联网工作存在的主要问题是:

  1、不同路段设备的兼容性问题和控制模式不一致的问题。

  高速公路建设基本上都是独立招标开发。由于建设时间不一样,技术水平相差很大。不但各系统集成商使用的硬件设备千差万别,就连系统控制的实现模式也有很大不同。

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