隨著國內(nèi)智能交通監(jiān)控，高速公路監(jiān)控的大規(guī)模建設(shè)以及高速公路網(wǎng)的完善，對高速公路收費(fèi)及路段的監(jiān)控、智能交通監(jiān)控管理已經(jīng)成為高速公路管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本方案旨在利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸線路，建設(shè)基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募幸曨l監(jiān)控解決方案，以科技的手段減低交通管理部門工作強(qiáng)度，保證高速公路的安全通暢。網(wǎng)絡(luò)視頻管理系統(tǒng)，包含網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，多路解碼器以及視頻管理軟件，可以為用戶構(gòu)建一套完整的IP視頻監(jiān)控解決方案。

二、組網(wǎng)

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上劃分，一般可分為三級，從下往上包括收費(fèi)站、高速公路路段監(jiān)控分中心和省監(jiān)控中心。

從功能上劃分，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費(fèi)監(jiān)控和公路交通狀況監(jiān)控兩部分。收費(fèi)站監(jiān)控主要是根據(jù)收費(fèi)車道通過的車輛類型對收費(fèi)員的收費(fèi)過程中進(jìn)行有效的監(jiān)督和記錄。公路交通狀況監(jiān)控主要是監(jiān)視互通立交、隧道等重點(diǎn)路段，及時(shí)掌握交通狀況；另外監(jiān)視高速公路主干線違章車輛，并記錄圖像依據(jù)留待交管部門處理。

傳統(tǒng)的高速公路監(jiān)控采用的是模擬化的解決方案，即利用模擬攝像頭對現(xiàn)場圖像進(jìn)行采集，通過視頻線或者光端機(jī)進(jìn)行近遠(yuǎn)距離傳輸，在監(jiān)控中心通過矩陣、DVR等設(shè)備進(jìn)行信號提取、線路切換、圖像存儲(chǔ)、上監(jiān)視器。這種解決方案的主要問題在于：

●   無法適應(yīng)多級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的集中管理

●   浪費(fèi)了傳輸資源，布線、施工成本高

●   基于模擬視頻的傳輸易受干擾，難以保證圖像傳輸質(zhì)量

●   無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度功能

采用網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控技術(shù)，就可以解決模擬監(jiān)控存在的以上問題，大大提高監(jiān)控效率和管理水平，同時(shí)也大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)整體投資的經(jīng)濟(jì)性。我們假設(shè)高速公路沿線已經(jīng)鋪設(shè)了數(shù)字化的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，在各監(jiān)控點(diǎn)可以提供10/100/1000M的以太網(wǎng)接口，整個(gè)方案構(gòu)成如下：

一、收費(fèi)站監(jiān)控：

收費(fèi)站點(diǎn)主要負(fù)責(zé)對來往車輛的類型進(jìn)行記錄，同時(shí)對收費(fèi)人員的收費(fèi)過程進(jìn)行監(jiān)督和記錄。通常都需要在收費(fèi)車道的來去兩個(gè)方向以及收費(fèi)亭處部署攝像機(jī)，由于攝像機(jī)的數(shù)量比較多而且分布比較集中，所以在該處可以就近布署多端口的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器VE1004/VE1416/VE4416，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將攝像機(jī)采集的視頻信號轉(zhuǎn)化成MPEG4格式的壓縮碼流后，通過以太網(wǎng)口接入高速公路的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

VE系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器同時(shí)可以提供雙向音頻接口，該功能可以在對視頻圖像進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)，將音頻信息同步記錄下來，并經(jīng)過統(tǒng)一的編碼、壓縮后在以太網(wǎng)上進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。該功能使得收費(fèi)站點(diǎn)無需另外安裝音頻廣播系統(tǒng)

收費(fèi)站點(diǎn)處只需在設(shè)備安裝時(shí)對設(shè)備IP、圖像等信息進(jìn)行初始設(shè)置，此后無需對設(shè)備進(jìn)行設(shè)置和管理。該管理功能由路段監(jiān)控分中心或更上一級的監(jiān)控中心統(tǒng)一負(fù)責(zé)。

二、路段監(jiān)控分中心

路段監(jiān)控分中心負(fù)責(zé)高速公路該路段的各收費(fèi)站及道路監(jiān)控。 由于各收費(fèi)站的音視頻信號都已經(jīng)在本地經(jīng)過了編碼和壓縮，所以在路段監(jiān)控分中心，只需要根據(jù)各監(jiān)控點(diǎn)的IP地址或已定義的域名，通過以太網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程信息提取和顯示。對道路監(jiān)控，因?yàn)槊扛粢欢ň嚯x，需要部署一臺(tái)攝像機(jī)，各監(jiān)控點(diǎn)相對比較分散，所以，在這些監(jiān)控點(diǎn)，我們建議選用單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，將各路段攝像機(jī)采集的視頻信號現(xiàn)場進(jìn)行編碼、壓縮，然后接入以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

在路段監(jiān)控分中心的管理分機(jī)上，裝有VSTAR視頻管理客戶端軟件，可以實(shí)現(xiàn)對該路段設(shè)備的配置、圖像監(jiān)控、錄像查詢、回放、云臺(tái)控制、存儲(chǔ)管理等功能。

VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持分布式存儲(chǔ)技術(shù)。存儲(chǔ)包括兩級，一級是在設(shè)備側(cè)，即存儲(chǔ)在本機(jī)的IDE硬盤中，另一級是本地管理中心，每一個(gè)本地管理中心，根據(jù)設(shè)置選項(xiàng)保存它所負(fù)責(zé)的視頻產(chǎn)品的音視頻錄像數(shù)據(jù)。在本方案中，我們建議將視頻資料保存在路段監(jiān)控分中心，上級監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程查詢、調(diào)用錄像信息。在路段監(jiān)控分中心，可以利用PC式監(jiān)視器對前端監(jiān)控點(diǎn)的圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以利用多路視頻解碼器VE2004、VE2016，將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進(jìn)行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進(jìn)行監(jiān)控。

三、省監(jiān)控中心

省監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對整個(gè)高速公路的收費(fèi)及道路情況進(jìn)行監(jiān)控。基于網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控技術(shù)，可以使得省監(jiān)控中心的管理功能大大加強(qiáng)。

省監(jiān)控中心的管理主機(jī)上，裝有VSTAR視頻管理軟件，不但可以對任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、查詢、回放，還可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理、設(shè)備管理、故障管理、存儲(chǔ)管理等功能，真正實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)控，集中化管理。

省監(jiān)控中心的認(rèn)證服務(wù)器，負(fù)責(zé)對用戶統(tǒng)一進(jìn)行帳號生成、授權(quán)、認(rèn)證，杜絕非法用戶對網(wǎng)絡(luò)的入侵和非法監(jiān)視。利用VE2004、VE2016多路視頻解碼器，可將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進(jìn)行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進(jìn)行監(jiān)控。

省監(jiān)控中心也可以對部分重要監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息進(jìn)行遠(yuǎn)程錄像或備份。

三、系統(tǒng)功能

(1)用戶管理模塊

●   用戶權(quán)限分配指對整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中每一個(gè)用戶的權(quán)限，包括管理權(quán)限和業(yè)務(wù)權(quán)限的分配。一個(gè)用戶可以根據(jù)層級不同，被授予不同的監(jiān)控和管理權(quán)限，一個(gè)用戶可以管理多個(gè)設(shè)備，一個(gè)設(shè)備也可以被多個(gè)用戶管理。

該模塊主要完成用戶集中管理、用戶權(quán)限分配和用戶集中認(rèn)證功能。

●   用戶集中管理主要包括增加用戶、刪除用戶、更新用戶和用戶查詢的功能，可以對所有的視頻設(shè)備上的用戶進(jìn)行管理。

●   用戶集中認(rèn)證指所有用戶，無論在網(wǎng)絡(luò)的什么位置，當(dāng)對網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提出訪問要求后，都被要求輸入用戶名和密碼，該用戶名和密碼經(jīng)過Radius認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證通過后，用戶才可以對視頻圖像進(jìn)行監(jiān)控、瀏覽和管理。

(2)設(shè)備管理模塊

●   IP地址設(shè)置

●   網(wǎng)關(guān)設(shè)置

●   時(shí)間設(shè)置

●   網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置

●   PTZ協(xié)議選擇

●   數(shù)字水印設(shè)置

●   畫面輸出方式選擇

●   圖像大小、分辨率設(shè)置

●   輪詢方式設(shè)置

●   告警輸入設(shè)置

●   站點(diǎn)電子地圖生成

(3)錄像功能模塊：

●   按照時(shí)間和日期回放任何一個(gè)攝像機(jī)的錄像資源

●   按照事件、報(bào)警、書簽和動(dòng)態(tài)偵測搜索視頻序列

●   在指定的圖像區(qū)域內(nèi)搜索動(dòng)態(tài)發(fā)生變化的視頻序列

●   同時(shí)回放多達(dá)4個(gè)視頻序列（同步或異步）

●   在任何一個(gè)視頻序列中創(chuàng)建新的書簽

●   按幀回放、快速回放或快進(jìn)

●   以JPEG或者BMP格式儲(chǔ)存選定的圖像

 (4)視頻監(jiān)視模塊：

●   可以同時(shí)查看16路實(shí)時(shí)攝像機(jī)圖像

●   在監(jiān)視的同時(shí)進(jìn)行PTZ攝像機(jī)的上、下、左、右轉(zhuǎn)動(dòng)及變倍、聚焦、光圈等操作；高速公路網(wǎng)

●   雙向語音對講

●   配置各布局頁及設(shè)置各布局頁停留時(shí)間，可以建立多個(gè)布局頁，每個(gè)布局頁可以采用不同的分割方式，各個(gè)布局視圖之間可以按照設(shè)定自動(dòng)或手動(dòng)切換；

●   以資源列表的方式顯示前端攝像機(jī)（編碼器）及監(jiān)視器（解碼器），并實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的狀態(tài)（在線或離線）

●   手動(dòng)觸發(fā)錄像和錄音

●   激活數(shù)字縮放模式

四、系統(tǒng)優(yōu)勢

VSTAR視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)將監(jiān)控技術(shù)由模擬化、數(shù)字化時(shí)代，推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控具有不可比擬的優(yōu)越性：

(1)遠(yuǎn)程監(jiān)控

數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為未來技術(shù)和管理的趨勢，借助網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)，可以充分利用高速公路現(xiàn)有的傳輸資源以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺(tái)，輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在網(wǎng)絡(luò)的任何位置，合法用戶都可以通過有線或者無線的方式接入網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)授權(quán)情況，對遠(yuǎn)端圖像進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)用。

(2)靈活升級

VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于開放式標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，提供了監(jiān)控點(diǎn)數(shù)無限升級的可能性，系統(tǒng)容量不再依賴于傳輸及節(jié)點(diǎn)設(shè)備，而是可以任意擴(kuò)容，隨時(shí)接入。

 (3)集中管理

VSTAR視頻管理系統(tǒng)，支持集中用戶管理、設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理以及圖像調(diào)用，改變了以前模擬系統(tǒng)分散管理的弊端，大大提高管理效率和調(diào)度能力。

(4)安全性高

VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶認(rèn)證，確保用戶訪問的合法性；同時(shí)，VSTAR視頻管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊采取了獨(dú)特的防范機(jī)制，大大提高了系統(tǒng)的安全性

(5)經(jīng)濟(jì)型架構(gòu)

VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于IP架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以在監(jiān)控點(diǎn)處安裝，通過雙絞線或者光纖傳輸，不需要額外鋪設(shè)長距離視頻線和控制線到監(jiān)控中心（CCTV安裝項(xiàng)目中一項(xiàng)較大的開支），系統(tǒng)可以同時(shí)管理數(shù)據(jù)、視頻、音頻和其他文件，實(shí)現(xiàn)高效、低成本的管理，節(jié)省了系統(tǒng)投資和施工成本。

(6)可靠性強(qiáng)

VSTAR視頻管理系統(tǒng)的硬件遵循電信級產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，其嵌入式操作系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供的集中管理功能，也為監(jiān)控設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、及時(shí)響應(yīng)故障告警提供了支持。

(7)智能化應(yīng)用

VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持移動(dòng)偵測、事件處理、傳感器輸入、時(shí)間和日期，以及其他內(nèi)置功能，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間、事件、告警等信息啟用不同的存儲(chǔ)策略，并可以對幀速率、清晰度等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)了智能化應(yīng)用。

(8)開放接口，可定制開發(fā)

VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供Java接口，支持二次開發(fā)?？梢詫⒁曨l監(jiān)控功能融入高速公路管理部門的統(tǒng)一的管理平臺(tái)中。