天地伟业光纤高速球在滨海新区智能交通中的应用

    项目概况

    据不久前出台的《滨海新区基础设施和环境建设三年规划》，滨海新区将在未来３年内实施177项重大工程，构筑区域一体化大交通体系，总投资约2257亿元。智能交通系统在滨海新区的建设，将有效增加道路管控面和管控时间，提高通行效率，提高快速反应能力，解放路面警力，对于缓解城区交通拥堵，规范路面行车秩序，实现滨海新区的职能定位，提升城市形象等将发挥积极的作用，同时，智能交通的发展建设还能够为刑侦，治安等警种侦破案件提供线索，为城市规划等部门提供精确的交通流量，流向等基础性数据。高速球优良的环境适应性、高速旋转和定位精确的特性以及完善的功能特点，使其在道路监控领域的应用得到了良好的发挥。

    项目需求

     在智能交通道路监控系统方面，对前端高速球主要有9个方面的要求：

    ·考虑到道路的 24 小时工作状况，加之在夜间多数路段的光线照度比较低，要求高速球必须具备低照度的彩转黑功能，以期在夜间能够得到较好的拍摄效果；

    · 针对路面交通状况进行把控、发现违章车辆和疏导阻塞等情况的应用，高速球必须具备足够高的转速和良好的操控性能；

    ·道路全部为室外环境，要求所使用的高速球必须具备良好的室外性能，包括高、低温性能和防水及防尘处理；

    ·获得车辆的车型、颜色、清晰的车牌图像、车速以及记录的时间、地点等参数；

    ·三高：图像的高速摄像、高速存储、高速传输；

    ·图像、数据的传输方式：光缆、同轴电缆、电话线、微波等；

    ·夜间不用连续照明光源，监测隐蔽性好；夜间同样能获得高速行驶车辆的车型、颜色、清晰的彩色车牌图像；

    ·获得驾驶员清晰的容貌图像；

     ·性价比高。

    光纤高速球的技术和功能特点

    高速球正朝着数字化、网络化、智能化方向发展，国内的一些老牌球机厂商，在开发网络高速球的同时，将目光瞄向了光纤球的开发。目前市面上的光纤球从可以分为两类，一种是将光端机缩小模块化安装到球机内部，球机、光端机是两个功能独立的部分，虽然也是一芯光纤，但从严格意义上讲，这并不是真正的光纤球；另外一种是单芯片设计，处理速度更快，光端机与球机功能无缝整合，高度集成，只需内置一块光模块，这种光纤球需要的技术实力更强，对既做高速球又做光端机的厂商来讲并不算难题。如国内的艾力克、天地伟业、大华等厂商开发的光纤高速球，就是整合了球机与光端机两种研发资源，这类产品的性能比较稳定，品质较好，引领着国内高速球的发展方向。紧随其后的是一些国内新兴安防厂商，目前还没跳进该领域，大多是通过委外或OEM获得一小部分市场，其价格低廉，性能相对稳定。

    光纤高速球的最大卖点在于他彻底杜绝感应雷击，既避免传统的球机被雷击又避免光端机被雷击，系统的稳定性得到了极大的提高。在球机间相隔近距离的情况下，传统的光端机加球机成本最小；而球机间相隔中远距离时，光纤高速球的成本最小；当球机间相隔远距离的情况下用自愈环网的光纤高速球成本最低。从安防工程商方面考虑，使用光纤球是最好的选择。

    光纤高速球在智能交通中的应用

    滨海新区起步区规划用地3.6平方公里，道路主干道划路近30多条，主要十字路口10多个。为了配合智能交通指挥系统的使用，路口还装配了特写摄像机、全景摄像机、雷达测速仪等前端设备，这些设备所采集的信号都是模拟量，同时还需要接收控制中心发出的各种控制信号（包括RS485信号、开关量等）。起步区距离交警支队指挥中心较远，也没有采用网络高速球或高速球配合网络视频服务器的方式，如何将将这些重点路口和干道的实时路况信息以最好的质量传输到指挥中心，传统的模拟高速球就能满足需求，那么为什么会选择光纤高速球球呢？

    传统高速球用在系统中需要同时考虑视频信号、控制信号、电源线的布线，首先是施工复杂繁琐；其次是RS485信号传输距离的限制；再者是成本高。相比之下，光纤高速球能从根本上解决这三个问题：第一、采用单芯片设计，球机与光模块无缝结合，集成度更高，视频信号和控制信号通过光纤传输，布线简单，传输距离远；第二、在安装结构方面，采用磁吸附式结构及防脱落设计，拆装极为方便，便于现场安装调试；第三、在美观方面，由于是光纤引出，免除了光端机的防水盒，安装简洁、美观，且天然防雷、防干扰；第四、光纤球的成本与传统高速球加一对光端机的价格便宜百分之三十；第五、集成了业内全功能高速球机的功能，如中英文菜单、罗盘指示、菜单锁定、隐私保护、3D定位等功能，更为智能化。

    我们从一个完整的智能交通系统来看高速球的配合应用，如图1所示： 

图1：光纤高速球应用于智能交通系统拓扑示意图

    此系统中高速球应用于路口，采集各个重点路口的人、车等视频信息，通过光纤与光端机连接，之后通过通信专网与控制中心的光接收机连接，光接收机出来的视频信号经视频分割器，一路信号传至控制矩阵上屏幕墙，进行实时浏览；一路传至硬盘录像，进行数据存储。目前业内高速球主要采用RS485通信标准，配合光端机的反向数据传输实现对高速球的所有动作控制，在收费站管理所通过主控设备（控制键盘或软件）实现前端高速球的预置位巡航、调用及扫描定位等功能。

    在此道路监控中还有更多的人性化要求，每个路口的情况不同，不同时间监控需求不同，一种监控动作无法满足，需要各种监控动作组合起来形成“定制型”的需求。光纤智能高速球具有模式路径功能，可以根据现场情况用手动控制摄像机控制一遍监控路线，由高速球智能“学习”后，按照模式的路径监控。模式路径功能还可以和高速球的初始位状态结合，全天候8个时间段设置不同动作，自动启动不同的智能监控路径。

    结语

    综上所述，高速球产品对于智能化、网络化以及产品的功能多样研发性势在必行。此系统中采用光纤高速球大大简化了安装设计，在安全性得到提高的同时进一步提高了系统的管理。随着高速球在智能交通中的广泛应用，高速球技术的发展，更多具备特殊功能的高速球将会出现并在智能交通中发挥更大的作用。 

     (文/天津天地伟业数码科技有限公司 吴洪胜)

    （本文作者现任职于天津天地伟业数码科技有限公司产品中心前端产品部）