高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案

概述

 一、

   隨著國內(nèi)高速公路的大規(guī)模建設(shè)以及高速公路網(wǎng)的完善，對高速公路收費及路段的監(jiān)控、管理已經(jīng)成為高速公路管理的一項重要內(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�中視頻監(jiān)控解決方案，以科技的手段減低交通管理部門工作強度，保證高速公路的安全通暢。
  
   卓揚科技VSTAR網(wǎng)絡(luò)視頻管理系統(tǒng)，包含VE1000、VE4000系列嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，VE2000系列網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器以及VSTAR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)一般分為收費監(jiān)控和公路交通狀況監(jiān)控兩部分。收費站監(jiān)控主要是根據(jù)收費車道通過的車輛類型對收費員的收費過程中進行有效的監(jiān)督和記錄。公路交通狀況監(jiān)控主要是監(jiān)視互通立交、隧道等重點路段，及時掌握交通狀況；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)場圖像進行采集，通過視頻線或者光端機進行近遠距離傳輸，在監(jiān)控中心通過矩陣、DVR等設(shè)備進行信號提取、線路切換、圖像存儲、上監(jiān)視器。這種解決方案的主要問題在于：
  
   l 無法適應(yīng)多級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的集中管理
  
   l 浪費了傳輸資源，布線、施工成本高
  
   l 基于模擬視頻的傳輸易受干擾，難以保證圖像傳輸質(zhì)量
  
   l 無法實現(xiàn)遠程監(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，同時也大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)整體投資的經(jīng)濟性。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)控點可以提供10/100/1000M的以太網(wǎng)接口，整個方案構(gòu)成如下：
  
   一、收費站監(jiān)控：
  
   收費站點主要負責(zé)對來往車輛的類型進行記錄，同時對收費人員的收費過程進行監(jiān)督和記錄。通常都需要在收費車道的來去兩個方向以及收費亭處部署攝像機，由于攝像機的數(shù)量比較多而且分布比較集中，所以在該處可以就近布署卓揚多端口的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器VE1104/VE1416/VE4416，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將攝像機采集的視頻信號轉(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)進行傳輸。
  
   卓揚科技VE系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器同時可以提供雙向音頻接口，該功能可以在對視頻圖像進行監(jiān)控的同時，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)上進行遠程傳輸。該功能使得收費站點無需另外安裝音頻廣播系統(tǒng)。
  
   收費站點處只需在設(shè)備安裝時對設(shè)備IP、圖像等信息進行初始設(shè)置，此后無需對設(shè)備進行設(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)一負責(zé)。
   

視頻監(jiān)控路段監(jiān)控分中心

   
   路段監(jiān)控分中心負責(zé)高速公路該路段的各收費站及道路監(jiān)控。 由于各收費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)控點的IP地址或已定義的域名，通過以太網(wǎng)進行遠程信息提取和顯示。對道路監(jiān)控，因為每隔一定距離，需要部署一臺攝像機，各監(jiān)控點相對比較分散，所以，在這些監(jiān)控點，我們建議選用卓揚科技單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器VE1001，將各路段攝像機采集的視頻信號現(xiàn)場進行編碼、壓縮，然后接入以太網(wǎng)進行傳輸。
  
   在路段監(jiān)控分中心的管理分機上，裝有卓揚科技VSTAR視頻管理客戶端軟件，可以實現(xiàn)對該路段設(shè)備的配置、圖像監(jiān)控、錄像查詢、回放、云臺控制、存儲管理等功能。
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持分布式存儲技術(shù)。存儲包括兩級，一級是在設(shè)備側(cè)，即存儲在本機的IDE硬盤中，另一級是本地管理中心，每一個本地管理中心，根據(jù)設(shè)置選項保存它所負責(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)控點的圖像實時監(jiān)控，也可以利用卓揚科技多路視頻解碼器VE2008A、VE2016A，將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進行監(jiān)控。
  
   三、省監(jiān)控中心
  
   省監(jiān)控中心負責(zé)對整個高速公路的收費及道路情況進行監(jiān)控�；�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。
  
   省監(jiān)控中心的管理主機上，裝有卓揚科技VSTAR視頻管理軟件，不但可以對任意一個監(jiān)控點的信息進行實時監(jiān)控、查詢、回放，還可以實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理、設(shè)備管理、故障管理、存儲管理等功能，真正實現(xiàn)分布式監(jiān)控，集中化管理。
  
   省監(jiān)控中心的認證服務(wù)器，負責(zé)對用戶統(tǒng)一進行帳號生成、授權(quán)、認證，杜絕非法用戶對網(wǎng)絡(luò)的入侵和非法監(jiān)視。利用卓揚科技VE2004、VE2016多路視頻解碼器，可將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進行監(jiān)控。
  
   省監(jiān)控中心也可以對部分重要監(jiān)控點的視頻信息進行遠程錄像或備份。 

視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能

   (1) 用戶管理模塊
  
   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證功能。
  
   l 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)備上的用戶進行管理。
  
   l 用戶權(quán)限分配指對整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)中每一個用戶的權(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，一個用戶可以管理多個設(shè)備，一個設(shè)備也可以被多個用戶管理。
  
   l 用戶集中認證指所有用戶，無論在網(wǎng)絡(luò)的什么位置，當對網(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認證服務(wù)器認證通過后，用戶才可以對視頻圖像進行監(jiān)控、瀏覽和管理。
  
   (2) 設(shè)備管理模塊
  
   l IP地址設(shè)置
  
   l 網(wǎng)關(guān)設(shè)置
  
   l 時間設(shè)置
  
   l 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置
  
   l PTZ協(xié)議選擇
  
   l 數(shù)字水印設(shè)置
  
   l 畫面輸出方式選擇
  
   l 圖像大小、分辨率設(shè)置
  
   l 輪詢方式設(shè)置
  
   l 告警輸入設(shè)置
  
   l 站點電子地圖生成
  
   (3) 視頻監(jiān)視模塊：
  
   l 可以同時查看16路實時攝像機圖像
  
   l 在監(jiān)視的同時進行PTZ攝像機的上、下、左、右轉(zhuǎn)動及變倍、聚焦、光圈等操作；
  
   l 雙向語音對講
  
   l 配置各布局頁及設(shè)置各布局頁停留時間，可以建立多個布局頁，每個布局頁可以采用不同的分割方式，各個布局視圖之間可以按照設(shè)定自動或手動切換；
  
   l 以資源列表的方式顯示前端攝像機（編碼器）及監(jiān)視器（解碼器），并實時顯示設(shè)備的狀態(tài)（在線或離線）
  
   l 手動觸發(fā)錄像和錄音
  
   l 激活數(shù)字縮放模式
  
   (4) 錄像功能模塊：
  
   l 按照時間和日期回放任何一個攝像機的錄像資源
  
   l 按照事件、報警、書簽和動態(tài)偵測搜索視頻序列
  
   l 在指定的圖像區(qū)域內(nèi)搜索動態(tài)發(fā)生變化的視頻序列
  
   l 同時回放多達4個視頻序列（同步或異步）
  
   l 在任何一個視頻序列中創(chuàng)建新的書簽
  
   l 按幀回放、快速回放或快進
  
   l 以JPEG或者BMP格式儲存選定的圖像
  
   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)字化時代，推進到網(wǎng)絡(luò)化時代。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，輕松實現(xiàn)遠程監(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，對遠端圖像進行監(jiān)控和調(diào)用。
  
   (2) 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。
  
   (3) 靈活升級
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于開放式標準設(shè)計，提供了監(jiān)控點數(shù)無限升級的可能性，系統(tǒng)容量不再依賴于傳輸及節(jié)點設(shè)備，而是可以任意擴容，隨時接入。
  
   (4) 經(jīng)濟型架構(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 安裝項目中一項較大的開支），系統(tǒng)可以同時管理數(shù)據(jù)、視頻、音頻和其他文件，實現(xiàn)高效、低成本的管理，節(jié)省了系統(tǒng)投資和施工成本。
  
   (5) 安全性高
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶認證，確保用戶訪問的合法性；同時，VSTAR視頻管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊采取了獨特的防范機制，大大提高了系統(tǒng)的安全性
  
   (6) 可靠性強
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)的硬件遵循電信級產(chǎn)品設(shè)計理念，其嵌入式操作系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)定運行、及時響應(yīng)故障告警提供了支持。
  
   (7) 開放接口，可定制開發(fā)
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供CGI/ActiveX/Java接口，支持二次開發(fā)。可以將視頻監(jiān)控功能融入高速公路管理部門的統(tǒng)一的管理平臺中。
  
   (8) 智能化應(yīng)用
  
    VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持移動偵測、事件處理、傳感器輸入、時間和日期，以及其他內(nèi)置功能，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略，并可以對幀速率、清晰度等進行動態(tài)調(diào)節(jié)，真正實現(xiàn)了智能化應(yīng)用。