高速公路收费站图像监控系统设计方案

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1、高速公路收费站图像监控系统 设计方案 杭州侨新科技有限公司 目 录 1.1.概述概述.3 2.2.系统总体规划设计系统总体规划设计.4 2.1 需求分析4 22 规划总体原则5 23 系统网络规划设计6 24 系统组成规划设计10 2.5 系统参考标准11 3.基于基于 PC 架构的监控系统设计架构的监控系统设计12 31 系统结构12 3.2 信号采集13 3.3 网络传输13 3.4 数据存储14 4.基于嵌入式系统的监控系统设计基于嵌入式系统的监控系统设计.15 31 系统结构错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.JOINDVR 图像监控系统软件功能设计图像监控系统软件功能设计18

2、51 JOINDVR 概述 47 52JOINDVR 特点47 53PC 架构本地端软件功能说明.48 54 主控中心和 B 中心网络端软件功能说明49 55 软件配置要求50 6.6.系统集成设计系统集成设计.51 7.7.系统器件清单与报价系统器件清单与报价.53 1.概述 随着社会的发展和汽车的普及，交通问题越来越凸现出其重要性和严重性。 我们经常可以看到交通拥挤在加剧，交通环境在恶化，交通事故频频发生。交通 问题在城市里是如此，而在高速公路上，由于车速非常快，一旦出现交通问题， 其产生的后果更加严重。所以，从系统的角度出发，把车辆、道路和人等众要素 综合起来考虑，运用各种高新技术建立具

3、有控制能力的、现代化的智能交通系统 来解决日益严重的交通道路问题已是迫在眉睫。 在本方案中，我们将提出一个基于网络的高速公路收费站图像监控方案。收 费站实时图像监控手段的增加将有助于管理者了解高速公路每个收费站的实时流 量信息并作出相应的决策，如是否增加收费道口等。中心可以根据实际情况选择 对现场图象进行录象以便事后进行事件查询。这种增加的辅助管理手段将有助于 高速公路收费站交通的更为顺畅。 考虑到目前高速公路所具备的网络资源，并遵循最佳性能价格比的原则本方 案将提供基于 PC 架构和嵌入式系统的两种图象监控系统供用户进行选择比较。 另外，为了加强中心与各管理处之间的沟通，同时可以充分利用原有

4、的网络 资源，我们将利用本案图象监控系统 2M 网络的空余带宽构建高速公路管理部门 的广域网，并基于此配置 PC 架构的会议电视系统，该网络将作为高速公路管理 部门的 MIS 系统网络平台。 为便于系统集成和纳入高速公路 MIS 系统，本系统两种方案将采用业界最先 进的 IP 技术作为系统的核心技术。 2.系统总体规划设计 2.12.1 需求分析需求分析 本次方案涉及的范围包括高速公路的四个管理处和公司总部。每个管理处下 设 5 个收费站，一共 20 个收费站。 对于收费站监控系统，监控的内容是 20 个收费站的全景摄象机，监控中心设 在 A 的监控收费中心。每个收费站的一台全景摄象机，该摄象

5、机主要用于监视整 个收费站的车辆流量状况，并根据设计情况决定收费车道的开启数量，以达到对 车流的控制。要求在 A 主控中心设置多台监视工作站和维护工作站，实现对所有 20 个收费站全景摄象机图象的实时监视，根据设实际情况有选择的进行人工录象 或自动录象。并对现场的图象采集设备进行远程维护。 要求利用图象监控系统所需 2M 线路的空余带宽和 A 的城市宽带网建立高速 公路自己的广域网，该网络牵涉的范围包括四个管理处、监控中心、养护中心和 B 中心总部，一共七个点，本方案将说明该网络的网络连接方式。 要求基于该广域网络可以召开简单的会议电视，以提高管理沟通的效率。该 会议电视系统可以采用基于 PC

6、 的桌面会议电视系统，主会场设在 B 中心总部， 其它 6 个点为分会场。 同时基于该广域网可以建立高速公路管理部门自己的 MIS 信息管理系统，开 展办公自动化，提高工作效率。这里 MIS 系统的范围将包括高速高速公路管理公 司监控收费中心、管理处和 AB 中心的总部领导办公所在地。此时 A 监控收费中 心的图象监视系统可以接入该 MIS 系统，使得任何经过授权的 MIS 系统用户-尤 其是领导可以方便的通过任何一台 MIS 系统终端实现对收费站图象的监视。 以下的方案将根据上述的需求展开。 2 22 2 规划总体规划总体原则原则 在高速公路的收费站联网图像监控系统规划中，我们遵循的总体规划

7、原则是 “以人为本” ，也可以说是以管理和服务为本，这是贯穿整个规划方案的中心思 想。 高速公路收费站联网的图像监控和会议电视系统从广义上说属于智能建筑的 安防自动化和办公自动化系统的范畴，系统集成是其中最关键的核心技术手段， 但是集成设计绝不是围绕着各式各样的设备展开，这样会成为以设备为本。人不 是设备的奴隶，设备是为人服务的。作为一个智能化的设计，应该始终站在使用 和管理者的角度进行设计。在本系统中，系统的使用和服务对象包括各收费站的 日常安全管理人员、高速公路主控中心的决策管理人员和系统的维护人员三类。 1）日常安全管理人员日常安全管理人员系统最主要的使用者，对图像系统的日常工作 状态进

8、行监视和例行检查。当出现重要事件时负责调用和处理有关图 像，并提供给决策管理人员作出决定。 2）决策管理人员决策管理人员系统的最高管理人员，可以通过专用网络对日常管 理人员的工作进行监督，可以随时调用现场监控图像实现远程监视管 理。也是对重要事件图像内容的判断决策者。系统通过在本部决策管 理人员的高性能微机上安装远程监控套件实现以上功能。 3）系统维护人员系统维护人员负责定期对所有数字图像系统进行检查和必要的计 算机整理工作，由本部组成维护小组或又日常安全管理人员兼任。一 般可以通过一些专用的远程访问和维护软件来实现以上功能。 在后文的各个系统的详细规划设计中，都是按照这几类人员的实际需求对功

9、 能及结构进行展开规划设计的。在以人为本的规划设计中，有下面几个设计要素 需要遵循： 高管理水平和降低维护管理成本的最好办法是建设高速公路网络数字图 像的集成监控管理平台软件，该软件应该包括本地和远端两个部分，同 时从管理的综合效能出发，系统在将来应该能够整合包括现场报警、考 勤管理和保障系统监控等内容，利用集成技术发挥各系统资源共享和相 互补充作用的潜力，减少管理人力，提高管理的效能，降低管理和维护 成本，减少系统投资。 系统集成不是一蹴而就的，必须遵循统筹规划、分步实施、逐步完善的 原则。许多运作和管理的模式需要在网络图像监控系统的实际使用和管 理过程中加以确定和完善，相应的联网图像监控系

10、统集成的也是逐步实 施的，不可能在系统一开始就可以作到很高的系统集成水平。所谓统筹 规划就是指在系统规划设计和安装调试过程中，必须事先预留好系统集 成的接口，系统设计要尽可能模块化、开放性和扩展性要强，如果涉及 到国外系统必须提供相关通讯协议等，这样才能为最终意义的系统集成 打好基础。而分步实施则使将联网图像监控系统中相对成熟通用的系统 先做集成管理，不确定因素多的，业务流程有待进一步确认的则可以逐 步实施集成。这样才是实事求是的办法，才能保证最终的智能系统集成 是有效可靠的，才能充分满足各种使用服务对象的不断增加的需求。我 们也建议作为管理者的高速公路监测收费中心应该有相应的高科技研发 管理

11、体系和系统集成商一起在项目的实际使用过程中去不断完善联网图 像监控系统的集成功能。 高速公路收费站图像监控系统的建设应该充分利用周边的各种社会资源， 以降低系统投入和风险。这些资源包括网络、设备、信息和人力。 2 23 3 系统网络规划设计系统网络规划设计 231 网络的选择网络的选择 高速公路目前主要的网络资源是从各个收费站到主控中心之间的2M/E1网络， 这将是我们本次方案中用于连接收费站和主控中心的网络主体，另外监控收费中 心到B中心的总部，我们考虑采用中国电信的城市宽带城域网作为载体，原因是 从可靠性、安全性和专业性等各个方面综合考虑，我们认为应该优先选择中国电 信的数据通信网络， 一

12、般来说，建议A主控中心和B分控中心各申请一条10Mbps带宽的网络端口， 通过网络运营商提供的交换机组建高速公路管理部门自己的虚拟专网。此时在B 分控中心可以通过网络实时调用任意多路收费站现场的图像进行监视，还可以远 程调用存在主控中心图象工作站中的历史图像数据，甚至可以远程维护管理所有 收费站现场的数字图像设备。这样方式下需要的网络设备可以由网络运营商提供， 系统的投入费用能大大降低。由于目前电信部门正在大力推广基于IP技术的城市 宽带网，相应的月运营成本也是目前电信部门各种数据网络中最低的。目前每条 10Mbps的数据光纤每月不限流量的包月费用约在1000元左右，这样只需每个月不 到200

13、0元的运行维护费用就能保证主控中心和B分控中心的网络连接，实现系统 远程图象监视的各项功能。 对于本系统由于从B中心到彭埠没有现成数据光纤，建议直接申请电信光纤 裸纤，该光纤的所有资源都将交给公诉公路部门使用，此时网络速度由客户自己 配置的数据光端机的速度决定，建议可以采用100Mbps的数据光端机，光纤裸纤 每月的费用在每个端口1000元左右，这样对于高速公路需要申请彭埠和B两个端 口，每个月的费用在2000元左右（不限流量） ，作为补偿电信额外铺设光纤的工 程费用支出，高速公路部门还需要一次性支付工程建设和开户费约6万元。 232 2M 线路的复用线路的复用 本系统要求利用高速公路各收费站

14、、管理处、养护中心到监控收费中心的一 条2M线路建立图象监控系统和高速公路广域网两个网络，这两个系统都采用基于 IP的技术，为了避免两个系统相互干扰，我们做了以下的设计。 2M 速率的信道我们用时隙复用器将 2M 分为两个基于 TCP/IP 协议的端口。这 两个 IP 口互相独立，而且带宽可设置。其中分出 1M 用于收费站图象监控系统, 一端连接到现场图象采集终端（可以是 PC 架构或嵌入式系统） ，一端接到收费监 控中心的专用交换机上；分出的另外 1M 与管理处、养护中心的交换机相连，交 换机下接用户的会议电视桌面系统和其他的办公设备等。通讯网络如此规划是因 为对于图象监控系统来说，大约 1

15、M 的速率已经足够（这点在下面有说明） ，太高 的速率对于图象监控效果的改观其实没有太多的影响，而且，作为管理辅助手段 的图象监控系统使用的时间毕竟有限，始终占用信道资源也是浪费，完全可以分 出一部分来组成个广域网，可以组建高速公路管理部门的办公自动化系统，实现 其他的功能。基于对功能和费用的综合考虑，我们做了如上的规划设计。 系统网络拓扑图如下： 图象监控系统交换机 广域网 10M/100M交 换机 数字图 象处理 系统 时隙复用器 交换机 会议电视 桌面系统 办公设备办公设备 1#时隙复用器 2M 10BASE-T 10BASE-T 数字图 象处理 系统 时隙复用器 交换机 会议电视 桌面

16、系统 办公设备办公设备 20#时隙复用器 2M 数字图 象处理 系统 时隙复用器 交换机 会议电视 桌面系统 办公设备办公设备 2#时隙复用器 2M 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 10BASE-T 233 带宽的管理带宽的管理 IP 网络运营商在服务质量，特别是在网络响应时间上面临着挑战。之 所以出现这些问题，是因为从整体上看，IP 服务，特别是 Internet，一 直是采用“尽力而为”的服务提供模式。但是不管是出于应用原因还是出 于运营原因，服务质量对企业都非常关键。许多商业应用要求一致的低响 应时间。即使响应时间相当小的降级，也会减少处理的交易数目，降低人 员工作效率，在许多情况下会提高客户等候时间。同时，流式视频和 IP 语音等新型实时多媒体应用本身就需要一致的带宽，同时要求相对较低的 时延和抖动。 我们前面提到监控收费中心的图象监控中心的图象监控系统可以接入 MIS 系统，此