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1、word高速公路收费监视系统整体技术解决方案第一章 概 述11省高速公路信息管理系统建设背景目前全国的高速公路建设已从最早的初级公路建设发展到了现在以综合化、功能化为主要发展目标的建设，高速公路带给人们已不是原有的公路畅通，运输速度快捷，高速公路已经成为了各省市经济发展的主动脉，哪里的高速公路发达，那里必定会有发达的经济。而高速公路本身也从原来的基本公路建设发展到了今天注重管理、注重高效的综合性高速公路建设。省高速公路是省为实现全省“三纵、三横、一环”的公路网主框架目标的重要环节工程，也是省形成纵贯南北、横跨东西、覆盖全国的高速公路网的一个重要组成部分。为提高省高速公路网的整体运营效率、服务水
2、平及交通安全条件，特按省交通厅决定的“总公司子公司管理处”的模式建立管理体制，对全省高速公路实行统一管理，并最终实行路网一次收费，“一票到底”的管理机制。按照这一体制建立的是高速公路信息管理系统主要包括收费、通信、监控三个子系统。本方案设计书主要是针对收费监控子系统所做的整套系统解决方案。12系统概况省高速公路收费监视系统是省高速公路信息管路系统的重要组成部分，主要用于对收费广场、收费亭、收费车道核收费站监视室的运行状况进行实时监视和录像，对有特殊车辆通过和发生意外事件的出口收费车道的驾驶图像进行自动抓拍。省收费监控系统的结构为省高速公路某某公司设置的通信总中心以地域划分的各子公司的通信中心按
3、路段划分的管理处通信分中心外场设备。实行全省路网总体调控、分路段分级控制。一般说来高速公路与一般公路相比，具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，如不采用先进的管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。为此，高速公路监控系统对机场高速公路全线实施交通流量和交通运行监视，对关键点进行气象检测，对关键路段实施交通适时控制，及时发现各种异常情况并采取应急措施，保证高速公路高速、安全、舒适、经济地运营。 省高速公路信息管理系统针对省高速公路全省联网、统一收费的要求而设计的,采用”总公司子公司管理处“的三级管理模式。总公司为省高速公路，总公司下设四个子公司，每个子
4、公司下设若干个管理处。整个高速公路信息管理系统包括收费系统、通信系统和监控系统三个子系统。收费系统一期工程中采用半自动收费方式，入口发卡、出口收费、人工识别车型、车辆监测线圈校核、闭路电视监视、计算机管理。收费系统计算机结构分为五级：收费总中心计算机系统、收费中心计算机系统、收费分中心计算机系统、收费站计算机系统和车道控制机系统，各级计算机系统之间通过TCP/IP协议实现网络数据传输。一期工程的实施围包括：1个收费总中心、四个收费中心、19个收费分中心、62个收费站、411个收费车道。13与其它工程商的界面 1机房设备与供电专业的界面划分在控制台附近的电源插座。供电专业将线路引入机房，并负责提
5、供和安装专用的配电盘；从配电盘到电源插座由总承包商负责；从收费监视系统设备到电源盒的电缆引接由收费监视系统供货商负责。机房外设备与供电专业划分在设备附近的电源插座或电源接口。供电专业将线路引入收费亭，并负责提供和安装专用的配电盘；从配电盘到电源插座或电源接口由总承包商负责；从收费监视系统设备到电源盒的电缆引接由收费监视系统供货商负责。 2收费监视系统与车道设备的界面划分：收费监视系统与车道设备的界面划分在字符叠加器，字符叠加器由收费监视系统提供，安装在车道控制机或通过串口与车道控制机相连，车道的车道控制机为字符叠加器预留一ISA/PCI插槽或提供一串口。字符叠加器和车道控制机的连接由收费监视系
6、统供货商负责。 3收费监视系统与通信系统的界面划分在通信系统提供的2M通信端口，由收费监视系统供货商提供连接到通信系统提供的2M通信端口的全部连接设备及其所需线缆。 4外场摄像机到收费站的通信线缆、合建的收费管理机构之间网络连接所需通信线缆由总承包商负责，供货商需提供外场摄像机到收费站的视频和控制信号传输线缆、合建的收费管理机构之间网络连接所需传输线缆的技术要求，负责将已铺设的线缆连接到收费监视系统设备并完成相应的测试和调试。5外场摄像机的立柱、基础的安装、调试和测试等由供货商负责。第二章 收费监视系统构成省高速公路信息管理系统收费监视系统第一期建设1个收费控制总中心、4个收费控制中心、19个
7、收费控制分中心（管理处）、67个基层收费站，共计437个收费车道。收费监视系统主要用于对收费广场、收费亭、收费车道和收费站监视室的运行状况进行实时监视和录像，对有特殊车辆通过和发生意外事件的出口收费车道的监视图像进行自动抓拍。根据在系统中所处的位置以及实现的功能划分，主要由外场设备、视频控制设备、抓拍设备、图像传输设备和图像处理软件五部分组成。21外场设备外场设备主要包括外场摄像机、摄像机防护罩、云台、支架、立柱、基础、视频复用光端机、尾纤及所需线缆等。211外场摄像机外场摄像机包括收费车道摄像机、收费亭摄像机、收费广场摄像机、收费站监视室摄像机及相应配备的摄像镜头、摄像机防护罩、云台、支架。
8、2111收费车道摄像摄像机收费车道摄像机由彩色CCD摄像机、自动光圈定焦镜头、室外全天候防护罩、室外支架组成，安装在收费车道岛面上。当车道出现特殊车辆通过或发生意外事件报警时，视频矩阵自动切换该车道摄像机信号到主控多媒体计算机，进行相应特殊车辆通过或报警车道的抓拍图像。车道摄像机离开岛面约2米，摄像头迎车辆行驶方向，能清晰观察到车道的交通状况。考虑到车道摄像机应满足图像中车辆牌照号清晰、车型清晰等要求，选用480线高清晰度彩色摄像机以及带逆光补偿和视频驱动功能的自动光圈镜头，适应昼夜亮度变化，自动调节亮度，在高亮度及低亮度下均能得到清晰图像，可有效防止夜间由于车大灯的照射影响摄像质量而看不清行
9、驶车辆的车牌号车型的现象发生。配备室外全天候防护罩，能防尘、防雨、防雪、防雾、防腐蚀，并配有遮阳罩。2112收费亭摄像机收费亭摄像机由彩色CCD摄像机、自动光圈定焦镜头、铝合金室防护罩、室支架组成，安装在收费亭右侧上方，视角覆盖亭收费员操作台和收费员，同时可以通过收费窗口看到收费车道车辆的局部情况。主要用于监视整个收费过程，适应昼夜亮度变化，自动调节亮度，在高亮度及低亮度下均能得到清晰图像。2113收费广场摄像机收费广场摄像机可以监视整个收费广场的收费运行情况和交通状况，由彩色CCD摄像机、自动光圈10倍长焦距变焦镜头、室外全天候防护罩、室外全天候云台组成，安装在广场路肩的12米高的镀锌钢材立
10、柱上。广场摄像机可以水平355 转角，垂直向上30、向下60 转角，达到方圆可视半径2公里，适应昼夜亮度变化，自动调节亮度，在高亮度及低亮度下均能得到清晰图像。主线收费站收费、外广场各设1台广场摄像机，有收费辅站的在收费辅站外广场设1台广场摄像机。2114监视室摄像机监视室摄像机由半球型彩色CCD摄像机、自动光圈定焦镜头、铝合金室防护罩、室支架组成，适应昼夜亮度变化，自动调节亮度，在高亮度及低亮度下均能得到清晰图像。监视室摄像机安装在收费站监视室主控台、机柜的对面墙壁上，视角覆盖监视室控制台、控制显示设备和管理员。监视室图像不在收费站监视室显示，但可在收费分中心、收费中心、收费总中心任意调看。
11、212立柱、基础摄像机立柱采用镀锌钢材结构，能有效地防止雨、雪及车道污物的腐蚀，在强风下不会晃动。车道摄像机立柱高约1.5米，保证车道摄像机离开岛面约1.5米，摄像头迎车辆行驶方向，能清晰观察到车道的交通状况。广场摄像机立柱高约12米，保证其能进行较大的观察围。213线缆线缆包括所有外场摄像机图像传输到收费站控制室的同轴视频线缆、控制室视频矩阵控制外场摄像机云台镜头的控制数据屏蔽线缆，如果摄像点到收费站控制室的距离超过800m，同轴电缆传输由于视频信号衰减太大，需要铺设光缆结合视频复用光端机来传输视频图像和相应控制数据。214视频复用光端机用单模光纤光缆代替同轴电缆进行模拟视频信号的传输，给监
12、控系统增加了高质量、远距离传输的有利条件，其传输特性和多功能是同轴电缆线所无法比拟的。光缆传输具有传输距离长、传输容量大、传输质量高、性能好等优点，但也存在施工难度大、器材成本高等缺点，为了达到系统设计达到优良性能指标，并且适当降低成本的目的，所以在收费站视频传输超过800m距离时使用光缆传输，作为同轴电缆传输的有效补充和增强。视频光端机必须有发射端和接收端成对使用。发射端由激光发射器和激光调制器组成，可以将多路模拟视频信号调制到一芯光纤中传输；接收端由激光接受器和激光解调器组成，可以将光纤中传送信号解调成多路模拟视频信号。在合建的收费站、收费分中心、收费中心、收费总中心之间，图像的传输没通过
13、SDH光纤通信系统进行数字传输的，根据距离情况同样需要同轴电缆或光纤进行模拟信号传输，22视频控制设备视频控制设备是整个收费监视系统的核心控制部分，主要包括多媒体视频控制矩阵、矩阵译码器、四画面处理器、普通监视器、长延时录像机、控制台机柜屏幕墙以及控制数据线缆组成，分别安装在收费站监视室、收费分中心、中心、总中心控制室。221多媒体视频控制矩阵多媒体视频控制矩阵是视频控制设备的核心设备，而视频控制设备是整个收费监视系统的核心控制部分，所以可以理解视频控制矩阵是整个收费监视系统的核心设备。视频控制矩阵分别安装在收费站、收费分中心、收费中心、收费总中心控制室，构成收费监视系统分级控制的主链路。视频
14、控制矩阵可以实现级连控制，即总中心矩阵的控制指令，中心矩阵除实现总中心对中心的控制动作外，并将总中心对分中心、收费站的控制指令解释并传送到分中心矩阵，依次类推，总中心对中心矩阵、分中心矩阵、收费站矩阵都可以进行自由控制，同理，中心对分中心、收费站也可实现级连控制。在级连控制系统中，总中心、中心、分中心、收费站的控制权限依次降低。外场设备在收费站监视室连接到收费站视频控制矩阵的输入部分，上传部分的传输设备在收费站及收费分中心、中心连接到视频控制矩阵的输出部分，而接收部分的传输设备在收费分中心、中心、总中心连接到视频控制矩阵的输入部分，视频控制设备中的其他设备，包括译码器、监视器、四画面处理器、长
15、延时录像机均连接到视频矩阵的输出部分。视频控制矩阵具有以下功能特点： 1视频控制矩阵基于先进的模块化设计思路，适用于各种大中小规模系统，并便于未来系统的扩展； 2视频控制矩阵置可编程中文字符叠加装置，可实现日期、时间、摄像机编号等字符叠加，并可将任意汉字通过多媒体计算机传送至各监视器上。 3具有万能切换、分组切换、自动切换功能，任意两路视频信号切换延迟时间小于100ms。 4视频控制矩阵采用总线控制方式，无需中继器或分配器，可直接挂载128个解码器，布线简单有效。 5可以进行全屏幕汉字编程，可根据屏幕上的汉字提示，编辑点切时间、点切上限、屏幕叠加字符位置、日期时间、主码等参数。 6可实现多级管理、多级分控、全矩阵联动。多达七级分控计算机或分控键盘，每一分控计算机或分控键盘均可独立对系统进行控制。矩阵控制软件是视频控制矩阵的人机接口部分，专门配合天财多媒体监控系统使用，矩阵所有的功能都是由软件来实现操作的。矩阵控制软件是基于Windows环境的图形化操作界面，将先进的多媒体技术利用在传统的监控系统中，不但大大简化了硬件设备和器材，而且使得处理和控制更加精确、可靠。同时它具备Windows环境下应用软件的诸多功能，可以方便的完成预置编程、图像抓拍打印、实时监听等多媒体功能。矩阵控制软件具有以下功能特点： 1具有实用的管理及分级口令设置，多级电子密
