高速道路沿线闭路电视监视子系统通信解决方案

闭路电视监视子系统主要由布设于道路沿线(特大桥梁的险要位置以及枢纽互通为重点监控点位)外场摄像机以及传输通道和监控分中心闭路电视控制设备等组成。中心闭路电视控制设备包含视频监控管理平台、存储设备(磁盘阵列、IPSAN、FCSAN、存储服务器)、高清视频解码设备、电视墙、监控计算机等。同时中心部署视频事件检测设备,加强管理人员对道路沿线的交通状况的掌握。


闭路电视监视子系统主要用于道路交通状况的监视、交通事件的确认,为选择控制方案提供依据。重要图像长期保存,以便事后的分析取证。子系统主要由外场摄像机、监控分中心(隧道管理站)闭路电视控制设备以及传输通道等组成。闭路电视监视子系统根据部署物理位置不同可划分为道路沿线闭路电视监视子系统和隧道闭路电视监视子系统。

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道路沿线闭路电视监视子系统构成

闭路电视监视子系统主要由布设于道路沿线(特大桥梁的险要位置以及枢纽互通为重点监控点位)外场摄像机以及传输通道和监控分中心闭路电视控制设备等组成。中心闭路电视控制设备包含视频监控管理平台、存储设备(磁盘阵列、IPSAN、FCSAN、存储服务器)、高清视频解码设备、电视墙、监控计算机等。同时中心部署视频事件检测设备,加强管理人员对道路沿线的交通状况的掌握。


道路沿线闭路电视监视子系统网络

伴随高速公路监控视频高清化、数字化的发展,全数字视频、一体化网络已经成为高速公路监控系统的主导。目前道路沿线监控按照平均每1-2公里左右间距在道路沿线两侧设置全程视频监控,摄像机采用1080P高清网络摄像机,在特长隧道的出入口、特大桥梁、以及枢纽互通等重要位置可采用高性能红外夜视网络摄像机,实现对这些重要地段的24小时实时监控。高清网络设备应用对传输网络同样提出了众多要求:

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普通网络设备很难满足如上传输需求,工业以太网交换机凭借其优良的可靠性和稳定性已经成为闭路电视监视子系统网络传输的最优选择,既能够满足工业现场需要,同时技术上与商业以太网交换机兼容,且实时通讯、可靠性、稳定性、安全性、环境适应性等各方面性能明显优于商业以太网交换机。


目前,道路沿线闭路电视监视子系统网络拓扑主要有以下几种形式:


  • 星型组网,星型组网的优势在于组网简单、维护方便;但它的缺点也比较明显:浪费光纤资源、传输链路缺乏保护机制,此外还需要大量部署中心设备。

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  • 环型组网,环型组网的优势在于能够节省大量的光纤资源,对于传输链路可实现冗余保护,并大大减少中心设备的部署;它的缺点在于缺少多点故障保护机制。

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  • 环型组网+光路保护其优势在于通过光路保护功能(Bypass)在环网传输的基础上有效提高了网络抗多点失效能力,当多个节点同时出现故障时候的依然能够保障数据的稳定可靠传输。

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基于三种组网模式的对比分析,鸿普惠建议采用工业冗余环网+光路保护的双重保护解决方案,即在冗余环网的优势基础上,通过光路保护功能提高网络的抗多点失效能力,增强数据传输的安全性可靠性。

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  道路沿线闭路电视监视子系统网络  

收费站、服务区、隧管站等通信站附近监控点位通过工业以太网交换机和通信站机房的监控视频以太网交换机构建千兆工业冗余环网进行视频数据接入,外场视频数据汇聚至通信站后通过监控视频以太网交换机统一上传监控分中心,监控分中心附近监控点位可采用冗余环网方式直接回传。外场视频回传方式:1)数据量较少的情况下,可通过通信系统提供的视频通道直接回传;2)考虑到视频带宽需求日益增加以及后期监控点位增加等因素,可采用通信站视频以太网交换机和监控分中心视频以太网交换机共同组建万兆骨干环网进行视频数据的承载。整体传输网络呈现为相切环结构,环网自愈时间可达毫秒级,再辅以设备级的光路保护(Bypass)功能将会显著提高网络传输带宽、网络传输安全性、网络传输可靠性。


外场监控视频汇聚至分中心后由视频监控管理平台进行统一存储、显示及管理控制。按照高速公路行业需求一般保证闭路电视监视子系统录像存储30天及以上。监控分中心视频管理平台同样肩负着和区域中心及省中心视频管理平台互联互通的使命。