全程監(jiān)控系統(tǒng)作為高速公路路況信息采集的主要手段，為交通策略的制定、控制指令的下達(dá)、路況信息的發(fā)布提供最直觀和最及時(shí)的信息支撐。有效縮短交通事件發(fā)現(xiàn)和反應(yīng)時(shí)間，減輕道路巡查和監(jiān)控人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并以此為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各部門的聯(lián)動(dòng)，努力提高高速公路智能化管理水平，提高為道路使用者的服務(wù)水平，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
京福高速公路是北京至福州高速公路在山東省境內(nèi)的一段，起點(diǎn)于山東河北交界處的魯冀收費(fèi)站，終止山東江蘇交界處的魯蘇收費(fèi)站，主線全長(zhǎng)約360公里，是國(guó)家高速路網(wǎng)重要組成部分，山東省內(nèi)的南北交通大動(dòng)脈。
京福高速山東段全程監(jiān)控系統(tǒng)是山東省內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)全程無縫隙覆蓋，具有自動(dòng)事件檢測(cè)功能和對(duì)全部攝像機(jī)進(jìn)行搖控的高速公路監(jiān)控系統(tǒng)，也是國(guó)內(nèi)長(zhǎng)距離高速公路實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控的成功范例。該系統(tǒng)按每?jī)晒镌O(shè)置一對(duì)搖控?cái)z像機(jī)，采用太陽(yáng)能和有線電纜兩種供電方式，在中心安裝交通事件自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，利用節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)進(jìn)行視頻圖像傳輸。濟(jì)青高速全程監(jiān)控采用先進(jìn)的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在外場(chǎng)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編碼，通過軟矩陣實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的控制和切換，使用的很多技術(shù)都是代表著最新技術(shù)發(fā)展的方向。
1太陽(yáng)能供電系統(tǒng)
京福高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)在無法進(jìn)行電纜供電的路段，共安裝了145套太陽(yáng)能供電設(shè)備，為攝像機(jī)、節(jié)點(diǎn)式光端機(jī)進(jìn)行供電。保溫箱、蓄電池等埋設(shè)在邊坡上。太陽(yáng)能光伏板等組件安裝在立柱上。太陽(yáng)能電池板為外場(chǎng)設(shè)備提供24V直流電源，為外場(chǎng)設(shè)備供電，為了保障夜間和連日陰雨天氣，太陽(yáng)能工作不佳的時(shí)候能持續(xù)為外場(chǎng)設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，使用了膠體蓄電池作為儲(chǔ)備電源，由太陽(yáng)能充放電控制器來控制太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電和蓄電池的放電。隨著技術(shù)的進(jìn)步外場(chǎng)設(shè)備用電量逐步降低，太陽(yáng)能供電技術(shù)日臻成熟，使用太陽(yáng)能來解決外場(chǎng)設(shè)備供電問題成為一條最佳選擇。首先解決了外場(chǎng)設(shè)備供電線路過長(zhǎng)，敷設(shè)電纜成本過高的問題；其次又解決了外場(chǎng)電纜盜割問題；又節(jié)約了用電量響應(yīng)了國(guó)家構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召。綜合各方面考慮太陽(yáng)能供電技術(shù)是高速公路外場(chǎng)機(jī)電設(shè)備的供電方式的一場(chǎng)革命性進(jìn)步。
2視頻傳輸系統(tǒng)
京福全程監(jiān)控使用的采用粗波分復(fù)用技術(shù)的節(jié)點(diǎn)光端機(jī)，不同的圖像采用不同的波長(zhǎng)，使用一根光纖可以傳輸十路圖像，并采用了光保護(hù)模塊，在一個(gè)鏈路中個(gè)別光端機(jī)故障的情況下，不影響同鏈路其他光端機(jī)圖像的傳輸。一臺(tái)節(jié)點(diǎn)光端機(jī)可以接入兩路視頻圖像，并可以同時(shí)接入RS485攝像機(jī)控制信號(hào)和一個(gè)RS232數(shù)據(jù)信號(hào)。在傳輸外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻圖像同時(shí)，可以通過RS232數(shù)據(jù)端口傳輸外場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)，通過RS485數(shù)據(jù)端口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)攝像機(jī)云臺(tái)控制功能。
濟(jì)青路采用的是前段編碼的數(shù)字化視頻傳輸系統(tǒng)。目前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是全程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。在外場(chǎng)光端機(jī)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行編碼，形成H.264標(biāo)準(zhǔn)視頻格式，整個(gè)視頻網(wǎng)絡(luò)都實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。這一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：
�。�1）系統(tǒng)構(gòu)建簡(jiǎn)捷，網(wǎng)絡(luò)帶寬高。根據(jù)業(yè)務(wù)量和網(wǎng)絡(luò)層次的需要，可組建100M、1000M，甚至更高速網(wǎng)絡(luò)。而且不同層次的網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)無縫鏈接。
�。�2）組網(wǎng)靈活，擴(kuò)展方便。除了冗余光口和電口可組成單一和混合自愈環(huán)網(wǎng)外，還可組成鏈型、星型、環(huán)網(wǎng)帶分支等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问�，為用戶提供最佳的解決方案。
�。�3）雙碼流功能：在視頻源處經(jīng)過通信網(wǎng)，并發(fā)采用兩路視頻碼流，其中一路視頻數(shù)字碼流采用高碼率的編碼方式適用于在大屏與監(jiān)視器上觀看；另外一路視頻數(shù)字碼流采用較低碼率的編碼方式，直接在存儲(chǔ)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)以及調(diào)用。
�。�4）實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通：符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的H.264（MPEG4AVC）傳輸格式，支持TCP/IP、UDP、SNMP等網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，在開放IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（幀格式）的條件下，可與國(guó)內(nèi)主流廠家類似設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和互控。
3視頻控制系統(tǒng)
京福路使用的視頻控制系統(tǒng)是采用多級(jí)模擬矩陣方式，在各分中心設(shè)置矩陣，視頻圖像直接傳入矩陣輸入端口，通過矩陣來實(shí)現(xiàn)圖像的選擇、控制和切換，并可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輪檢，定時(shí)恢復(fù)預(yù)置位功能。監(jiān)控中心設(shè)置二級(jí)矩陣，通過級(jí)聯(lián)方式控制分中心矩陣，來實(shí)現(xiàn)對(duì)外場(chǎng)視頻的選擇、控制和切換。中心矩陣和分中心矩陣通過E1編解碼器利用原有通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，通過硬盤錄像機(jī)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。濟(jì)青路使用的是數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過實(shí)踐對(duì)比證明全數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)還是有諸多優(yōu)勢(shì)的。
目前最新的技術(shù)是通過數(shù)字化擺脫原有模擬矩陣的束縛，通過軟件來實(shí)現(xiàn)矩陣切換控制功能，只要是網(wǎng)絡(luò)通的地方都可以安裝軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像資源的訪問和控制，通過用戶權(quán)限來管理用戶可以訪問視頻資源的數(shù)量，最終實(shí)現(xiàn)桌面視頻點(diǎn)播功能，方便各級(jí)管理人員使用，不在將監(jiān)控工作束縛在監(jiān)控室內(nèi)。采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化格式的視頻信號(hào)，可以只用利用高效的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器來進(jìn)行存儲(chǔ)，擺脫硬盤錄像機(jī)的局限性使。
4交通事件分析系統(tǒng)
交通事件分析系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通事件自動(dòng)檢測(cè)和交通實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。視頻交通事件自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)可根據(jù)天氣、交通流的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及其變化，能有效地預(yù)告交通流的趨勢(shì)，并根據(jù)預(yù)定的安全準(zhǔn)則將交通流控制在一定的范圍內(nèi)，從而有效地減少偶發(fā)事故的發(fā)生。異常事件進(jìn)行檢測(cè)，如行人、棄物、停止車輛、火災(zāi)、團(tuán)霧、逆行、擁堵、超高/低速車輛等事件報(bào)警。一旦有事故發(fā)生，也能及時(shí)檢測(cè)出事故發(fā)生的地點(diǎn)，并立即組織救援及清障工作，及時(shí)緩解交通堵塞，提高通行效率。讓管理者實(shí)時(shí)了解道路信息，保障了道路的安全暢通，通過該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速公路的智能化管理。
