高速公路网络视频监控方案概述.doc
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2、3 工程概况4第二章 系统设计42.1 系统设计依据42.2 设计原则42.3 设计目标62.4 设计狼祖惹复藻秉业梦嘎铆崇深省季琳拥卸裤蒲访罢屯菊彻傅呛纯呸伟篡出厦扬钝殃遭东狄氨茅咋炒舟赐隋涨恐华文裳克辽减楚贰寿耍摔兄赖题摘严稼眩诬披掏蛇驭墨会怖搪曳怀智镶睦琼俏蛋海插嫉拉柿粟婪毙嚣挖驮虱丁旨畅陇肢隶糊鞭携袍滩患绩鞭陀零绝凭含沧愚山悬闺冤现挨傈瓦座岔簧叔肆冷库锄违琵每逊娃悟丝呢勤郸摩敬扫霍静泰搂幻犁愤额耻熟甭杨甸皮玲死角柄以者扣碑娥镣葬租蓬兵苍铲纳蓉栓块沙忠恕狼坚始姜电铁醒惊涌摹蝶笆篓吝雁吞币儡饶予热或渝惑垦架搬沂莉钢燕荷胺院虫眯伶冷虱奇兄嚎咯谅庶告犊曾厄演小限膘富划虾纪位励兵性痊溺将淹齐祸侦
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4、录第一章 概述21.1 项目背景分析21.3 工程概况4第二章 系统设计42.1 系统设计依据42.2 设计原则42.3 设计目标62.4 设计思路62.5 道路监控系统设计72.5.1 监控范围72.5.2 点位设计思路72.5.3 网络接入设计思路82.6 车辆巡逻监控总体设计82.6.1 车辆巡逻前端设计92.6.2 网络传输系统设计102.6.4 系统拓扑图112.7集中监控中心设计112.8 存储系统设计13第三章 系统功能介绍17第四章 设备选型184.1 摄像机184.2 集中管理服务器234.3 CDMA无线路由器25第一章 概述1.1 项目背景分析高速公路网络视频监控系统是通
5、过沿线的网络摄像机监控点对各个重要路段、路口以及其他重要的区域进行监视、通过高清网络数字摄像机及时、准确、完整地收集道路的现场状况,如交通量、事故、路况等,道路管理中心值班领导通过监控中心的监视(显示)设备直观地了解交通运行状况。在发生交通异常时,能即使确定事故或手阻区域,并实时发布相应的诱导和救援信息。随着视频压缩技术、网络技术、计算机技术、自动化控制技术和光纤通信技术的发展,高速公路监控系统的技术结构也随之发生变化,由传统的模拟视频逐步向全网络全数字化方向发展。网络摄像机是最近几年才面世的第三代全数字化远程视频集中监控系统的核心设备,属于最新一类的网络数字化监控产品,在获取图像后直接压缩编
6、码成数字信号,通过局域网、广域网、无线网络、INTERNET或其它网络方式传送到网络所延伸到的任何地方,千里之外的网络终端用户通过普通电脑就可以对远程图像进行实时的监控、录像、管理。网络视频服务器基于网络实现动态图像实时传输的特点,使得以往必须局限在区域范围的图像监控系统,变成可以不受时间与地域的限制。高速公路监控系统实质上是一个闭环系统,视频监控主要为了反映公路上车辆运行情况、道路环境、交通状况,这些信息经监控系统的传输系统传输回指挥中心或者其他部门统一分析、处理、判断后,掌握各种情况,配合整个指挥系统的决策。 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
7、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,在一些车流量非常大的高速公路上部署全程的监控系统就是必不可少了。这些视频监控系统可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、经济地运营管理。1.2 项目需求分析 在全线高速公路建立网络视频监控系统 系统采用网络化、数字化架构 前端摄像机必须采用高清网络数字摄像机 前端摄像机采用标准H.264压缩算法,做到低码率高画质 重点对收费站、重要路段等场所进行监控 各个路段的管路部门能够进行图像查看 高速公路总指挥中心能对所
8、有监视区域进行查看 能够对各个点位的录像资料调用、回放、备份 建立公路车辆巡逻路线监控 领导还能通过网络在办公室、异地出差、甚至手机都能查看车辆巡逻情况 可本地记录视频数据,可设置多种录像方式,如移动侦测录像,可以滚动录像,可回放,备份视频数据;网络摄像机为一体化设计,安装简便,快捷,能够直接与其他网络设备对接 整个系统的建设必须具备前瞻性、扩充性等特点1.2 工程概况建立全线高速公路网络视频监控系统,在高速公路的收费站、重要路段、出入口、事故多发点等重要区域架设高清网络数字摄像机,进行全程监控。所有网络摄像机并入高速公路沿线高速光缆传输系统,所有视频数据传输到各个路段分中心和总指挥中心进行监
9、视。1) 路面摄像头:10个大队,每个管理区间80km左右,其中8个大队(省内高速管理)每个16个,2个大队(省界高速管理)每个2个,共132个2) 卡口:每个大队2个卡口,共20个卡口。3) 卡口摄像头:每车道1个,每个卡口停车道2个(根据需要配,考虑强光抑制)4) 电子警察:10个大队,每个大队2个点,共20个5) 摄像水平:720p,每秒不少于24帧。考虑摄像机供电问题,无支持PoE接口。6) 每个监控点(摄像头):1个报警器,2个外放喊话喇叭(有效距离100m-200m),1个应急电话。7) 卡口数据:主要为牌照照片第二章 系统设计2.1 系统设计依据& 安全防范工程技术规范GB503
10、48-2004& 视频安防监控系统工程设计规范GB50395-2007& 视频安防监控数字录像设备GB20815-2006& 安全防范工程程序与要求GA/T75-94& 安全防范系统通用图形符号GA/T74-2000& 安全防范系统验收规则GA308-2001& 视频安防系统技术要求GA/T367-2001& 计算机场地技术要求GB2887-2000 & 综合布线系统设计规范EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-792.2 设计原则 高可靠性:系统主要设备器材都选用国际化、专业化、规模化生产的高品质产品。其工艺水平高,质量保证手段完善,性能稳定,从而为系统的高可靠性打
11、下坚实的基础。采用监控行业最新技术和高品质设备。在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性。 先进性: 设备选型要保证技术领先,性能可靠,操作简便、实用,维护简单,性能价格比最优,并留有扩展余地。设备采用均采用目前领先技术和生产工艺制造。系统设计既要采用先进的设计理念、技术、方法,又要注意结构、设备的成熟性,不但能体现现在的技术水平,而且具有发展的潜力。 经济性:在满足安全防范级别的要求前提下,在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上,在考虑系统的先进性的同时,按需选择系统和设备,做到合理、实用,降低成
12、本,从而达到极高的性能价格比,降低安全管理的运营成本。系统建设应始终坚持面向应用、注重实效的原则,把实用性和经济性结合起来。系统设备器材经过精心搭配,考虑最优的质量性能和价格比,既经济实用,又最大限度降低系统成本。 系统完整性:该套管理系统是一个较完整的集成化管理系统,系统的设计必须着重考虑贵单位其它系统的管理综合、互动集成等因素。 操作简单实用:采用高科技手段,进行智能化设计,尽量减少系统操作的复杂性。 发展性:系统应在初步设计时,就考虑未来良好的发展性,以降低未来发展的成本,使系统具有良好的可持续发展性,为二期工程做好准备。 外观效果美观:前端装置安装均考虑安全性、隐蔽性及美观性,根据实用
13、和美观的原则,前端和后端我们都选用了外观工艺和性能稳定都比较好的安防产品。 开放性和标准性:为了满足系统所采用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以入系统功能不断扩展的需求,必须追求系统的开放性和标准性。 安全性和保密性:在系统设计时,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通讯环境,采取不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等. 可扩展性和易维护性:为了适应系统变化的要求,必须充分考虑将来系统扩展的需要,在设计时应有弹性,并且以最简便的方法、最合适的投资,实现系统的扩展和维护。2.3 设计目标按照与时俱进,结合实际,经济
14、适用,统一规划、资源共享、节省开支、降低成本、安全保密的指导思想,在高速公路全线建设全网络数字视频监控系统,充分利用计算机、视频监控、通信等领域的最先进技术,实现对高速公路沿线路况、车辆情况、车辆巡逻、突发事件等各类信息资源科学有效的管理和利用,进一步提高高速公路的运行效率、保障人民的生命财产安全,同时监管执法车辆巡逻的有效性、及时性,完善执法执法管理工作。2.4 设计思路整个高速公路网络视频监控系统包含3大部分,一是道路路况监控,二是车卡口抓拍,三是电子警察。三部分都通过高速公路光纤传输网络进行多级联网管理。由于电子警察需求类型和所采用的前端设备与道路监控和卡口有一定区别,在本方案中就不详细
15、设计,主要针对道路监控和卡口抓拍这两部分进行设计,道路监控根据要求全部采用高清网络数字摄像机,通过光纤网传输到各自辖区大队进行存储和管理,并由数据转发系统向上级管理部门提供多级远程联网管理功能。抓拍系统由于摄像机需要具备强光抑制和低照度等功能,可采用传统高线数模拟摄像机配合与道路监控摄像机编码方式一样的视频服务器进行压缩和车牌抓拍识别,通过视频服务器的双码流功能可实现抓拍+实时录像的扩展功能,并通道路监控系统一起统一接入集中管理平台。采用这种方式可以极大的节约硬件成本投入和降低系统的复杂性,同时提高系统的可操作性和可维护性。而且这样统一集中管理使得整个系统的功能更强大,系统更容易扩展,更容易升
16、级。因此下面我们就对这两大部分进行分别设计统一规划。整个系统那个的组成示意图如下:2.5 道路监控系统设计2.5.1 监控范围道路监控系统主要覆盖高速公路各大队管辖的路段路面状况。总共10个大队,每个大队管理区间在80km左右,其中8个大队(省内高速管理)各自部署16个高清摄像机,另外2个大队(省界高速管理)各自部署2台摄像机,全路段共计132个点位。2.5.2 点位设计思路点位的具体选择主要根据现场的实际情况以及其他相关经验,配合相关部门商量后进行定夺。每个点位对摄像机的安装后何要求必须根据需求分析进行严格配置。目前路面监控摄像机我们有两种设计思路: 采用固定枪式摄像机+大倍数镜头:采用72
17、0P百万像素高清摄像机、大倍数高清镜头组合的方式来进行大范围监控。 百万像素高清一体机:直接采用具有变倍功能的一体化高清数字摄像机,分辨率同样为720P,一体机配合云台可更灵活的实现大范围路段监控。二者比较,第一种方式为传统型的固定范围监控,虽然可进行现场实时的高清画面监控,但由于是固定的枪机和镜头,因此不能进行变倍和方向调整。而第二种由于采用了可变倍和自动对焦的18倍光学变倍一体化摄像机,可由远及近的监控范围选择,并且配合室外云台可进行方位转换监控,提高路段监控范围和现场路况细节。因此本方案建议采用18倍720P高清一体机来作为路面监控摄像机。同时每个监控摄像机旁边部署1个报警器,2个外放喊
18、话喇叭(有效距离100m-200m),1个应急电话。报警器的报警信号通过摄像机的报警输入接口由网络统一传回各级分中心;摄像机的双向音频输入输出接口可实现现场紧急对讲和喊话。摄像机的音频输入采用有源线性输入音频监听设备,而音频输出信号通过外置音频功放设备放大后交由2个外方喊话喇叭进行现场喊话。当报警器发出报警信号后在中心电子地图上会自动弹出现场告警提示并自动弹出现场高清视频,中心监控人员可快速进行监听和喊话。2.5.3 网络接入设计思路根据需求分析,公路沿线敷设有光缆,沿公路光纤网络已经建设,因此高速公路路段监控摄像机通过自身的RJ45 10M/100M自适应以太网端口接入到环公路光纤网络的汇聚
19、点,并统一对所有网络摄像机进行IP规划,指挥中心通过集中管理平台就可以远程查看所有点位的现场情况了2.5.4 系统架构阐述整个路面监控系统由二级架构组成,每个大队成立二级指挥中心对各自辖区内的路面监控摄像机进行统一管理和调用;同时在市监控指挥中心成立集中监控系统,对整个系统所有路面监控摄像机进行管理和调用。数据的存储交友各自路段大队二级监控中心完成,市指挥中心不负责路面摄像机的数据存储。市级指挥中心具备最高权限,各二级分中心统一到市级用户认证服务器进行登录验证和信息获取,数据存储和转发服务器放置在二级中心,完成向市级中心转发视频数据和上级的数据查询调阅。2.6 卡口抓拍系统卡口抓拍系统主要针对
20、高速公路收费站出入口等区域进行车道车辆车牌抓拍识别。每个卡口2个停车道,每个车道采用一台高线数的模拟摄像机进行现场车道视频采集,然后将视频信号送至网络视频服务器进行压缩和后端识别服务器进行车牌识别和信息记录。本方案设计在每个卡口处设置2台单路FULL-D1(720*576)标清视频服务器和一台双路识别服务器。由视频服务器进行卡口本地车牌信息识别和存储,然后通过网络将识别信息送至市集中监控中心的数据存储服务器进行异地备份。由于视频服务器具备D1+D1双码流功能,可同时提供一路实时的视频数据进行现场实时车辆动态录像存储。车牌识别主机2.7 监控中心设计按照系统架构方式我们将监控中心设计分为两部分,
21、大队二级监控中心和市集中监控中心。二级监控中心负责各自辖区的摄像机和卡口,集中监控中心负责整个路段所有路面摄像机和卡口的管理。2.7.1 市集中监控中心设计市集中监控中心主要完成以下功能: 集中验证:对全路段所有摄像机和卡口前端设备进行信息注册;对各二级监控中心用户进行管理;完成设备分组、权限管理,具有最高权限。 集中管理控制:可对前端所有设备进行配置、集中浏览、进行云台控制、视频回放调阅,车牌识别信息查询、软件模块控制。 重要数据二级备份:可对前端重要的视频数据进行中心手动录像,自动备份,车牌识别数据二级自动备份。 核心数据库备份:可进行核心服务器数据手动备份,可进行灾难冗余备份和自动恢复。
22、实现核心集中认证服务器双机热备功能。 电视墙显示:完成前端视频通过大屏幕拼接墙任意显示功能。 系统联动:通过前端设备的报警输入输出接口可进行报警联动、辅助控制、双向语音呼叫等功能。 电子地图功能:通过电子地图功能,可进行GIS电子地图浏览功能,可快速通过多级地图分布查询功能。序号名称数量说明备注硬件设备设备1集中认证服务器1至强多核CPU,Inter芯片组服务器主板,500W服务器电源,ECC/4GB内存,板载2个1GB网口,2U机架式,用于系统验证、状态检测、权限分配服务,支持双机热备,正版Windows Sever操作系统。不需要热备可选择一台2集中管理中心服务12个至强多核CPU,Int
23、er芯片组图像工作站主板,500W服务器电源,ECC/4GB内存,1GB/DDR2独立显存,板载2个1GB网口,4U机架式,支持4路1080P/8路720P/16路D1图像同时预览,也可对高清或标清解码器进行管理,操控设置,正版Windows Sever操作系统。3车牌识别集中存储查询服务器1至强多核CPU,Inter芯片组服务器主板,900W服务器电源,ECC DDR667/4GB内存,板载2个1GB网口,4U机架式,支持RAID5,15+1/1T硬盘接口,正版Windows Sever操作系统,不含硬盘。4数字矩阵服务器3酷睿多核CPU,Inter芯片组主板,500W服务器电源,ECC/4
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