浅谈马鞍山东环改造项目中的监控系统

内容提要：本文简述几种常见的监控系统，具体介绍马鞍山东环改造项目中的全光数字传输系统及其应用，归纳了全光数字传输系统的功能及特点。

关键字： 监控系统全光数字传输系统

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

监控系统的几种常见模式

从08年毕业到现在，我参加了不少高速公路机电项目，也感受到了最近几年我国高速公路事业发展之迅速，在机电监控系统方面，更是取得了惊人的发展。

最简单的监控系统，直接由远端摄像头到大规模监视器，中间由同轴电缆连接。后来，通过PC机插卡式的视频监控系统的出现，把视频图像和电脑联系到一起，初步实现了数字化，这些广泛用于特定行业的日常监控等。

早期，高速公路监控系统通过硬盘录像机存储图像，并使用硬盘录像机四画面图像到监视器。可以通过硬盘录像机的网络功能，实现录像的回放管理。

比较典型监控系统就是光端机矩阵为主的监控系统，所有收费亭图像和车道摄像机图像通过光端机接收图像到视频分配器，通过分配器输出三组相同图像，一组接入硬盘录像机进行存储，第二组接入视频矩阵，第三组接入收费站监视器；矩阵输出接口分为两组，一组接入收费站控制室主监视器（包括大屏的图象拼接器），满足本站（中心）用户监控需求；另一组接入视频编码器，另一端的视频解码器解出图像。实现图像的上传功能。

随着计算机、网络、通信技术的日趋成熟，各种视频技术的不断完善，以嵌入式技术为依托，以网络、通信技术为平台，以智能图像分析为特色的网络视频监控系统已经广泛在各大路段中陆续使用。马鞍山东环高速全光数字传输系统就是一个成功的案例。

马鞍山东环改造项目简介

马鞍山东环改造项目是国家高速公路网中宁芜高速（G4211）的一段，是安徽省公路主骨架沿江高速公路的重要组成部分，同时也是马鞍山市的城市外环线。本项目起点为皖苏交界宁马高速公路K26+274处，终点为马鞍山南环线互通K39+940处，全长13.666公里。

路段包括南环、葛羊、宁马主线3个站的收费系统以及沿线的交通监控系统和通讯系统。三大系统运行数据由芜湖南高速公路管路处管理，并将收据转发省级中心。本文将重点介绍监控系统。

本项目监控系统为全光数字传输系统采用双纤自愈环网组网，监控摄像机接入全光数字传输系统远端机EV702设备，由EV702对视频进行编码，同时通过EV702上自带的光模块，可自组光纤自愈环网中。所有外场的视频通过远端机编码后，经过光纤自愈环网，再通过环网汇聚设备接入到收费站的交换机中进入通信网络。布线方便，稳定性高。全光数字传输系统远端机EV702可以根据需求内置1~4个视频模块，同时提供串口、开关量和IP透传功能，，可以将支持IP接口的可变信号板和气象站直接接入，支持实现一网多用，降低整体网络成本。

全光数字传输系统在项目中应用

3.1 全光数字传输系统光纤环网组网方式

由于全光数字产品EV702支持光纤环网和100/1000M以太网同时工作，故有两种典型连接方式，光纤环网和以太网，马东项目采用光纤环网如图所示，采用上述连接方式时，构成双环，用以备份。当一条环路出现故障，设备支持环路自愈。

3.2 收费监控系统

从上图，我们可以清晰的看出，收费系统中的视频监控主要包括对收费车道、收费亭、收费广场、收费站房监控。每组监控点（包括车道摄像机、亭内摄像机、音频、脚踏报警）通过全光数字传输系统远端机EV702编码，通过光纤环网组网，机房局端机EV701汇聚监控信息解码到监视器，同时通过千兆以太网联网，监控视频以组播流的方式进入监控网络。

收费监控系统用于收费管理人员对收费站区的交通流，收费员对车型、车种判别情况以及收费员与司机交流进行直观的监视，是一个重要的管理手段；在突发意外事件的处理上，收费监控系统既能尽早提供预警信号，也是事后稽查突发事件的重要依据。

3.3 路段监控视频系统

从上图可知。葛羊收费站、南环线收费站各组一个双纤自愈环网。葛羊收费站、南环线收费站经通信系统与芜湖南路段中心通信，芜湖南路段中心需将图像上传至省中心。

在路段监控系统中，通常在匝道的出入口立交旁、桥梁、事故易发生处等重要地点设置监控点，配置高倍数变焦镜头和云台，同时有可变情报板、车辆检测器、气象站等交通监控设备，同时提供串口、开关量和IP透传功能，可以将支持IP接口的可变信号板和气象站直接接入，实现整条道路的全程监控。

系统功能和特点

4.1 系统主要特点

开放式设计，极易实现互编互解，对所有设备和产品都坚持标准化设计，开放式结构。方便用户新旧系统的不同需求，并且方便用户根据实际需求来采用不同的方案，易于与第三方厂商的设备集成和网管软件集成。

二）分布式控制，集中化管理。采用H.264编码标准的全光数字传输系统远端机（EV702），将原来外场分散的摄像头、快球、云台、可变情报板、报警器等设备融为一体，同时也支持MPEG编码标准的视音频接入。EV702配备光模块，可自组光纤环网，与中心进行远距离通信。可进行集中式（路级监控中心）、分布式（各级监控中心）存储。站级中心、管理处中心、省级中心分布式多级监控，由省中心统一设定权限，进行集中管理。

三）充分利用现有资源，保护用户的投资。该系统的虚拟矩阵软件，完全取代了传统的硬件矩阵，大大节省了投资，相对传统方式，整体预算最大节省40%。利用组播技术，编码器向各级监控中心同时发送视频流，极大节省带宽。

4.2 系统主要功能

集数字视频传输、视频管理、视频存储和外网等功能为一体。

采用基于H.264编码标准的全光数字传输系统远端机EV702，将原来外场分散的摄像头、快球、云台、可变情报板、报警感应器等设备融为一体，同时支持MPEG编码标准的视音频接入。

EV702配备100/1000M以太网SFP接口，可利用现有的以太网，与中心进行远距离通信。

同时，EV702还配备光纤通信卡板，不需要再接光端机，可以直接连接光纤，进行远距离传输。通过光纤将EV702连接成环，并具有自愈功能。

支持D1、CIF双流输出，D1数据用于实时观看，CIF数据用于存储和Web网业务（包括对外实时图像和管理人员异地监控）。

可进行集中式（路级监控中心）、分布式（各级监控中心）存储。

站级中心、管理处中心、省级中心分布式多级监控，由省中心统一设定权限，进行集中管理。

总结

综上所述，全光数字传输系统技术成熟，工作稳定、安全可靠、成本经济，再加上良好的人机交互界面 ，赢得了运营部的一致好评。

参考文献：

官清珍.视频监控技术的概述与发展[J]. 中国安防，2010

赵蜀兰,黄小磊,陈贤杰.全光视频综合接入系统在高速公路监控视频传输中的应用案例[J]. 广东科技，2009(14)