广州市西二环高速公路的传输系统

时间:2008-05-08 来源:英飞拓 点击:3796次

引言 

广州市西二环高速公路又称国道主干线广州绕城公路小塘至茅山段,北通北二环、广清、京珠、广深等6 条高速;南连佛开 高速,西接广三、广肇高速,全长42.087 公里,使佛山至广州新机场实现全程高速。

一 、高速公路监控系统的特殊性 

与典型的闭路电视监控系统不同,高速公路设置点比较分散,前端监控设备分布在高速公路长距离沿线上,并且环境条件 相对复杂,前端设备对野外恶劣环境的适应性要求极高。由于视频传输距离远,对传输质量同样提出较高的要求。因此,高速 公路视频监控系统与常规闭路电视监控系统的重要区别集中在对前端监控点设备的技术条件和信号传输两项关键技术的解决方 案上。 

鉴于高速公路监控系统的特殊性,西二环高速公路采用两种不同传输方式:节点光端机和视频编解器。

1.节点光端机:由于路面监控距离比较远,光纤成了高速公路路面监控系统的首选传输介质,从而使光端机在高速公路监 控系统中有着不可忽略的作用。在以往的高速公路监控系统中,使用较多的是传统的数字视频光端机,也就是点对点光端机。这 种光端机有明显的性价比优势,但由于高速公路监控系统的特殊性,使用点对点光端机有很大的弊端,前端每个监控点都必须 铺设一根光纤到监控中心,随着公路里程的增长, 监控点数的增多,使得工程中光纤的数量大大增加,工程造价也随之水涨船 高。 

2.视频编解器:由于收费站点位比较集中分布式管理,传输信号比较多,(除视频图像外,还有音频,报警开关量等信号的 传输),加上已有专业网络系统,因此采用先进的全数字化设计模式,各监控站的收费点和收费站外场图像就近接入附近通信站, 通过网络视频编码器及数字视频存储服务器实现压缩编码后接入光纤环网向总监控管理中心站传输,并按照权限设定,实现各 上级部门对监控现场图像的远程调看、控制及存储。

高速公路机电总体设计把网络视频编解码器及配套系统管理软件的技术性能要求提升到了全新的高度,不再是简单地作为 类似矩阵、光端机的点对点图像传输设备使用。在高性能光传输通信系统支撑下,真正发挥了数字化网络图像监控系统比传统 模拟监控方式更好的先进性、灵活性和多功能应用优势,具有很强的先进性,代表了未来图像监控技术发展的趋势。图像传输 调用以手动控制、定时轮巡和现场事件触发等方式实现,在保证收费图像基本要求的条件下,按不同的权限区域实行分布式管 理,通过各收费工作站主机独立管理,实现对监控图像的远程调看。同时能够动态分配RPR 通道,合理利用线路资源,确保紧 急事件情况下对现场图像的实时监控,完善高速公路图像紧急保障机制,提升处置突发性重大事件和反恐怖事件的快速反应能 力,实现监控系统与收费CCTV 的统一平台和资源共享,最大程度地合理利用线路及设备资源,保护用户投资。

二、节点式光端机及其优点(路面视频,电子情报板信号) 

节点式光端机的出现,大大降低了高速公路监控系统工程的造价。节点式光端机也可称为总线型数字光端机,是通过单/双纤 链路式组网的图像传输系统,也被称为链路式数字光端机。采用的技术是电信中常用的时分复用技术(TDM)和分插复用技术 (ADM),具有节省光纤资源, 延长传输距离等优点。由于采用 ADM 技术的链路式光端机在传输容量上受到较大限制,一般 将TDM 与ADM 结合使用。在没有富余光纤资源的情况下,更多的是采用TDM 技术,这样可以使不同业务平台的光通信系统 完全在物理上隔绝的一芯光纤上传输。 

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3793 系列十节点光端机 

N3793 系列十节点光端机采用全新设计理念及业界最新技术,创新融入传统视频矩阵控制系统,无需计算机辅助图像切换, 是专为高速公路等具有逐点插入特性的应用场合所研制的智能化的光传输设备。一条链路上可实现十路视频带8 路双向音频和 数据(或16 路双向数据)以及2 路反向共享数据和1 路以太网信号的实时传输。每个节点最多传输5 路视频带4 路双向数据或音 频,2 路反向共享数据和10/100M 以太网信号,中心最多可实现10 路视频带8 路双向数据和8 路音频(或16 路数据)的切换输出, 可同时传输2 路反向共享数据和10/100M 以太网信号。

三、视频编解器传输及其优点(收费站音视频图像及开关量信号) 

根据高速公路机电系统总体要求,我们在设计方案中主要考虑以下几个方面: 

(1)系统设计充分考虑数字化分布式多级网络视频监控的系统特点,技术上遵循先进性、实用性与成熟可靠性并重的原则。 

A、在充分了解高速公路监控系统设计的基础上,形成一整套集图像实时传输、网络存储、资料查询检索回放、多级别遥控 于一体、功能齐全的数字化网络视频整体解决方案,完善各区域图像信息通信应急保障机制,提升处置突发性事件的快速反应 能力,为交通管理机关和领导决策、指挥调度、调查取证等多种后台应用提供及时、可靠的监控图像信息。 为适应多级网络图像监控需求,网络视频编解码器采用强大的MPC860 内核,支持单播、多点单播及组播等网络通信功能, 与CISCO、华为、中兴、UT、港湾等知名通信厂家的网络传输设备实现联通及应用。核心操作系统采用电信级的OSE 实时操 作系统,确保设备稳定可靠运行。编解码器采用独特的内置31 级权限设置,尤其适合分布式多级权限管理,不依赖系统服务器 的授权控制,提高了系统运行强健性。 

B、配合Anyshow 网络视频监控系统软件,实现直观方便的可视化操作和灵活丰富的设备控制权限设定,可根据用户实际 需要划分总中心、路公司监控中心、区域分中心、监控管理站等各级单位的权限,实现各级用户对实时图像的调看权、控制权、 网络存储权和对历史资料的查询回放权限的细分。同时可实现IE 浏览功能,适合各部门领导在桌面随时调看现场图像。针对图 像传输线路资源的设定,Anyshow 系统软件实现对用户调用图像路数的统一管理。 

C、系统具备自检和在线实时检测各运行编解码设备、数字录像设备状态及通信线路的能力,方便用户故障定位及排除,同 时编解码设备支持集中式机箱,有效减少站端和各级监控中心端的设备安装位置占用,确保未来大规模系统应用的可维护性。

(2)系统结构


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(3)结构说明 

服务器(单机/双机/热备)、监控管理工作站、监控视频工作站、网络视频解码器、图像服务器(DVR)、三层交换机、视频 分配器、电视墙,根据监控中心级别、管理区域不同,选择配置不同数量及档次的设备。 

◆ 网络视频解码器根据监控视频工作站操作人员的指令,连接前端相应IP 地址的网络视频编码器,解码后显示在电视墙上。 其数量可根据各监控中心需要及电视墙数量配置。 

◆ 图像服务器负责上传视频的录像存储,支持网络检索、浏览、回放、转发等功能。 

◆ 监控视频工作站是主要操作台位,配置Anyshow 系统监控软件可实现远程图像的软解压显示、远程控制、虚拟矩阵切换 控制、前端录像资料(DVR)和网络存储服务器的网络检索、回放等功能,具备良好的人机界面,是监控系统操作的核心表现。 

◆ 服务器负责全网编解码器、图像服务器、监控视频工作站的IP 地址、图像参数、控制权限等核心参数的分配及维护,由 监控总中心统一配置并下载至各级分监控中心服务器,是系统分布式处理的核心部件。

结语 

本项目综合考虑高速公路的管理部门和交警管理部门不同业务需求,在管理模式上建立起兼顾双方需求特点的综合智能交 通管理平台,实现了全实时管理。针对本项目路面监控距离比较远,光纤资源有限,收费站点位比较集中,传输信号比较多, 易于灵活管理,维护,因此路面监控采用节点光端机传输模式,这样只需较少的备品备件就能维护整条高速的运行,收费站点 位比较集中,采用全数字编解器的方式,易于灵活、分布式管理。综合两种传输方式优势, 使整个视频监控系统实现无延时, 无失真,全实时的分布式管理的智能交通系统。