视频光端机在高速公路矩阵联网中的应用

    高速公路视频监控系统一般分为收费监控和道路监控两部分。收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进行监视，掌握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，及时给予引导，保证高速公路的安全通畅。
    
    目前高速公路项目中对视频信号的监控和管理自下而上可分为以下几层：
   
    1）各收费站

    各收费站需要对本地的视频信号进行监控。各收费站所辖的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，收费站对本地所有图像进行监控管理。
   
    2）监控分中心

     一条高速公路通常设置1个路段监控分中心，对某一路段进行监控和管理。各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段监控分中心对路段中各收费站上传的图像进行统一监控和管理。
   
    3）监控中心

     多条高速公路的统一管理通常根据地域划分为若干个片区来进行。一个片区对某一区域内相连的几条高速公路进行统一的监控和管理。这几条高速公路的监控分中心根据片区监控中心的要求上传图像，片区监控中心对各路段监控分中心上传的图像进行统一监控和管理。
    
  
    下面以张石高速公路的视频联网监控案例简单探讨下数字视频光端机＋矩阵的联网模式：

张石高速的项目介绍

    张石高速公路，是河北省公路建设“十五”规划的重要组成部分，是河北省西部地区纵贯南北的交通大动脉，也是张家口市确立的十大立市项目之一。张石高速公路张家口一期工程起自张北县城西北赐儿山，由北向南，沿国道207线走向布设，途经张北县、万全县、高新区、宣化县一区三县，终点宣化县旧罗家洼与宣大高速公路并线，全长90.23公里，概算总投资28.6亿元,双向四车道，全封闭，全立交,设计车速为80公里/小时。张家口一期分别有 张家口南，张家口北，张北，胶泥湾四个收费站和一个服务区万全服务区。张家口南为监控分中心。

视频传输设计方案

    本项目设计时，不但要符合国家相关的标准，行业标准，技术规划的要求，还应尽量满足ITU－T的有关建议，还要充分考虑张石高速沿线气候，因此基本上的问题有：系统的实用性、可靠性，先进性，经济性，图像质量，传输距离，业务流量，发展的可行性，环境适应能力等相关因素，合理选择传输系统传输模式。根据张石高速（一期）监控分布情况和技术特征，此次视频传输结构和其他高速公路一样采用三级监控模式，有区别的一点是采用了数字视频光端机＋矩阵级联的传输方案，监控中心可以任意控制和管理分中心的图像。

    张石高速一期外场监控为收费站互通立交监控、收费站广场监控，野狐岭隧道监控，万全服务区监控20个外场监控点，考虑到此项目所处的地段气温，冬季平均气温在—20℃，部分地段还处于低压，因此全部采用图像质量高、实时性好，成本比较低、安装简单，便于维护的OT Systems一路数字视频光端机加一路反向数据的光端机传输。

    收费站监控系统也是先把每个收费亭的视频和每个车道的视频先集中到收费站监控设备室，然后根据各收费站自身的视频路数，分别用相应的多路OT Systems数字光端机传到收费站管理分中心的一级矩阵上，再接入分中心电视墙上，进行本地监控和管理，矩阵输出一部分图像用OTS 810BST-SR上传到张家口南管理中心大矩阵上，大矩阵通过OTS810B光端机给一级矩阵一个反向级联信号，大矩阵设置地址号为0，为每个一级矩阵设置一个地址号为1、2、3、4┅┅┅，中心控制键盘输入地址号与一级小矩阵通信，一级矩阵和中心大矩阵之间形成了联网结构，大矩阵就可以通过光端机访问任意分中心的矩阵。张家口南中心通过中心矩阵键盘控制、调用和查看各分中心的图象。结构图如下： 

    上图可以清楚地看出整个系统的工作流程，而整个张石高速视频监控系统的图像、数据等信号的远程传输及矩阵的级联控制功能经过这个系统都将得以完美实现。

    随着我国高速公路建设里程的不断增长，各省市的高速公路网逐步向资源整合方面发展，高速公路运营管理也随之向集中运营管理过渡，这就要求所有监控系统中的图像、数据能够联网并且管理中心以下的所有控制设备都应能联网,能被管理中心通过软件直接操作。虽然目前高速公路视频监控上像张石高速公路一样使用矩阵级联的视频传输方案应用并不多，但是，随着矩阵级联的优势体现出来。未来，不仅矩阵级联，其他设备的级联也必将成为高速公路视频监控系统的一个发展趋势。