江西省石吉高速公路视频监控系统应用案例案例[图]

    随着高速公路管理要求的不断提高，监控系统作为高速公路机电三大系统之一，越来越受到高速公路运营管理部门的重视。本文以江西省石吉高速公路为例，试对高速公路视频监控系统作分析。

    项目介绍

    江西省石城（闽赣界）至吉安高速公路是国家主干道泉州至南宁高速公路江西路段，它既是国家高速公路7918路网中的第15横，也是江西省规划的“三纵四横”高速公路主骨架中的“第三横”。项目路线全长约190.306公里，全线按全封闭、全立交、双向四车道高速公路标准建设。全线设置10处互通式立交，隧道19座，以及3处隧道管理所。全线在泰和北互通设置1处管理分中心；沿线设置4处服务区；全线在兴国互通设置1处养护中心；6个匝道收费站以及1个省界合建主线收费站。

    根据《江西省高速公路联网收费、通信、监控总体设计方案》以及省内相关要求，各路段监控分中心需要将数据和图像信息传到省监控中心并能接受省监控中心下达的协调指令。路段监控分中心能与相邻路段监控分中心实现数据通信、共享资源。本项目监控分中心上传省监控中心的数据、图像传输格式和通信协议按省监控中心的要求制定；并且能与相邻路的监控分中心之间的通信格式和通信协议统一。

    项目需求

    由于在高速公路机电工程中监控系统所指的概念比较大，因而本系统中的监控系统仅仅指CCTV闭路电视安防子系统，它通常在整个大的监控系统中承担以下作用：

    · 接收路段外场和各收费站广场、车道的监控视频图像以及设备的状态信息；
    · 在监视器上显示管理区段的视频图像，当有警报发生时自动切换现场画面在监视器上显示，并进行录像；
    ·在大屏幕投影系统上动态显示每一区段交通和隧道运行状态、设备工作状态和报警位置及各种图表报告等；当有警报发生时自动切换现场画面在投影屏幕上显示，并自动弹出建议的控制方案，供操作人员选择。

    在本项目中，监控系统采用省监控中心——路段监控分中心——隧道管理所——外场设备的管理体制。监控分中心，负责管理项目全线的监控业务。

    闭路电视系统将各监控点位置处的交通状况、道路状况、能见度状况传到监控分中心/隧道管理所，在监控分中心/隧道管理所的监控大厅/监控室闭路电视监视器或大屏幕投影系统上显示，为选择交通控制方案提供依据，并可对视频图像进行录像，以便意外情况时分析及取证。而在收费系统中收费闭路电视系统用于收费管理人员对收费广场的交通流、车型、车种判别情况以及收费员与司机对话进行直观的监视，同时为以后的稽查提供重要资料。

    系统构成及特点

    高速公路中的监控系统主要存在于以下几个方面：一是传统的在收费亭、收费车道、收费广场、收费站监控室、财务室布设监控设备进行全天候监控；二是在监控系统中的隧道内、隧道变电所内、高架互通处布设监控设备对道路情况进行多方位监控；三是在整个路段中每隔一定的距离布设监控设备对路段各点的情况进行监控，这是近年来新增加的一个领域，叫做智能交通工程，也可以称为全程监控工程。 

    一般来讲，闭路电视系统与其他监控系统的联动主要体现在隧道外场监控设备方面，当然产生的最终结果是需要传输到监控中心或隧道管理站，而最后的联动方案也是由监控中心或隧道管理所发出的。 

图一 监控中心系统结构图

    隧道监控

    隧道管理所收集隧道一氧化碳/能见度检测器、光强检测器、风速风向检测器、视频事件检测设备、火灾检测器、摄像机等采集的信息以及沿线巡逻车收集的隧道管理所管理区段的道路、交通、气象、事故等情报，并进行分析、计算、处理、记录。同时利用计算机系统、闭路电视系统等设施，把道路利用状况、车辆运行状况、设备工作状态等显示出来。值班人员综合上述情报，形成统一的控制方案，发布必要的指令，通过隧道管理所管理区段设置的悬臂式可变情报板、大型可变情报板、隧道内可变情报板、车道控制标志、交通信号灯、有线广播(通信系统提供)等设备，向道路使用者提出警示、诱导或建议。

    隧道采用三级控制模式，即监控分中心一隧道管理所—隧道现场。一般情况下，隧道的运营管理由相应的隧道管理所负责，监控分中心也可通过隧道管理所实现对隧道的管理，但监控分中心的优先级高于隧道管理所。当隧道管理所的通信异常或无法实现对相应隧道进行运营管理时，应进行降级运行，降级运行是由隧道本地控制器构成的自愈环网来实现自动控制，以维持整个隧道基本运行功能和交通安全为主，因此将执行预先设定的通风、照明、交通等自动控制程序。当进行手动控制时，操作人员可通过隧道口主本地控制器的触摸屏进行控制。 

    隧道交通事故、道路维护、车辆故障、清洗隧道等都会造成交通异常，导致隧道阻塞，此时隧道中某车道标志显示红色×，或洞口显示禁止通行标志，甚至开启另一隧洞为可逆车道。当发生火灾时开启相应风机、调整风机吹风方向、照明亮度以及应用洞口信号标志、车道灯等引导车辆和人员疏散，其中包括关闭火灾隧道，开辟另一隧道为双向行驶等。

    当发生隧道火灾、隧道交通事故隧道管理所和/或监控分中心应能够自动将发生紧急事件地点的图像切换显示到监视器和大屏幕投影系统上，并能将紧急事件信息上传省监控中心(预留功能)。
    监控分中心

    监控分中心收集道路沿线设置的微波车辆检测器、能见度检测器、气象检测器、摄像机等采集的信息和隧道管理所传来的信息(通过隧道管理所处理后形成，包括各设备状况、隧道控制方案、事件处理信息、报警信息等)以及沿线巡逻车收集高速公路的道路、交通、气象、事故等情报，传送到监控分中心进行分析、计算、处理、记录。同时利用监控分中心的显示器、大屏幕投影系统、LED室内显示系统等设施，把道路利用状况、车辆运行状况、设备工作状态等显示出来。值班人员综合上述情报，形成统一的控制方案，发布必要的指令，通过沿线设置的可变情报板和通过隧道管理所向隧道区段的控制设施发布命令，向道路使用者提出警示、诱导或建议。

    项目特色

    在此项目中，监控系统和收费系统合建闭路电视系统，由监控系统负责设计完成。来自多业务传输平台的视频图像包括收费系统、服务区、监控大厅、道路其它（为满足智能交通要求增加的）摄像机图像及隧道管理所切换上传的视频图像，除隧道管理所上传图像外，其它图像还要进入硬盘录像机录像。

    收费系统中的闭路电视系统由前端设备、传输设备、存储控制设备三部分组成。前端设备包括广场摄像机、收费亭内摄像机、视频数据叠加器等；传输设备包括多业务传输交换平台设备等；存储控制设备包含数字硬盘录像机、彩色监视器等。

    整个收费传输系统采用链状拓扑结构，采用分布式、多级管理模式。所有收费车道、收费亭内业务及收费广场图像均通过多业务传输交换平台设备的非压缩数字视频远端模块，采用光纤形式接入到设置在收费站内的多业务传输交换平台设备。接入的视频业务以数字非压缩视频流的方式上载到系统背板，供本地多业务传输交换平台设备和监控分中心多业务传输交换平台设备进行调用。所有视频业务在本站输出后进行本地录像，同时通过设置在本地的控制键盘，从系统数字背板中切换输出多路收费图像，通过收费站多业务传输交换平台设备与监控分中心多业务传输交换平台设备之间的联网光纤传输通道上传至监控分中心。所有图像在系统中只经过一次模数/数模转换。

    收费站内通过多业务传输交换平台设备切换输出1路视音频同步图像输出到主监视器进行输出，切换输出一路视频业务到液晶显示器进行输出。站内财务室和机房监控图像通过模拟接入方式接入到多业务传输交换平台设备。

    结语

    综上所述，我们知道在高速公路机电项目中，闭路电视监控系统存在于大的监控系统中，也存在于收费系统中，两个系统中的安防子系统分别发挥着不同的作用、实现不同的功能要求，但在整个项目中又相互资源共享，共同服务于高速公路，是高速公路机电项目中必不可少的部分系统。