OTS视频光端机在高速公路的应用

一、工程概况

　　广深沿江高速公路全长88.79公里，全线共设置17个收费站，其中3个为收费分中心。采取“大站管小站”的管理模式，具体如下：

　　1：收费站：此高速公路设置官田主线、官田匝道、夏港匝道、南岗匝道、麻涌匝道、漳澎匝道、大流匝道、民田匝道、齐沙匝道、威远匝道、宴岗匝道、农裕围匝道、田园匝道、福涌匝道、机场匝道、西乡匝道、终点主线等17个收费站。收费站监控系统主要负责收费站车道、收费亭、收费站出入口、隧道、收费站广场等地方的监控，并通过光端机将视频图象上传至收费分中心。

　　2：收费分中心：此高速公路设置漳澎匝道、宴岗匝道、福涌（南坪）等3个收费分中心，分别对相应路段进行监控和管理。比如：可查看和控制各收费站的摄象机，可与各收费站收费员进行实时通话。

    按照招标文件要求，监控中心可实施管理区段（包括隧道、收费和路面）的交通管理，并对路段交通进行协调控制，可进行交通及气像参数检测、隧道内环境参数检测、火灾报警、光强检测、异常情况处理、闭路电视监视、交通信息发布以及系统日常运行操作，对路段的交通数据及其它各种参数进行汇总、统计、打印。

    二、系统设计原则

　　系统全部采用成熟稳定的产品，保障系统稳定可靠运行。

　　系统核心技术采用当前世界一流技术和国际标准，保障系统在未来使用的先进性，扩展性和兼容性，不会被淘汰。

　　系统设计时预留有扩展接口，大大提高的系统升级扩展的能力，为系统今后的升级定基础。

　　由于全线监控系统各收费站需上传的图象比较多，采用点对点方式性价比不理想，系统采用一芯光纤级联方式进行传输。
 
    三、系统工程的设计

　　系统全线所有信号均先采用OT SYSTEMS光端机通过波分复用技术传输到监控中心.然后通过视频分配器分别与视频矩阵切换器及交通事件事故监测系统中的分析仪相接。

　　本方案设计时考虑先进性、可靠性、可扩民性、灵活性和经济性等设计需求。此次系统设计全部采用OT SYSTEMS光端机和波分复用器实现远端视、音频、数据等信号的传输。

　　整个系统结构是链路式的，可在一芯光纤上通过波分复用器传输多路图象。

　　根据招标工程施工图远端站安装位置要求，在规定的公里里选取合适型号。一芯光纤上可传输1~90路（工业级图像标准）或1~64路（广播级图像标准）视频图像。

　　OTS光端机采用10位PCM数字编码，视频监容NTSC、PAL、SECAM制式，无电磁干扰、射频干扰以及共地回路。

　　信噪比大与70dB，平均无故障时间大与10万小时。
 
    系统的组成及功能描述

    交通监控子系统

　　交通监控子系统主要由主线能见度检测器、车辆检测器、大型可变情报板、小型可变情报板、隧道交通信号灯、隧道车道指示标志、隧道横洞指示标志、区域控制PLC系统、监控分中心计算机系统等组成。

　　按照招标文件的要求，主线能见度检测器、车辆检测器、大型可变情报板、小型可变情报板、隧道交通信号灯、隧道车道指示标志全部采用通讯方式(RS-232或RS-485)来上传数据和接受命令。
　　
    在主线监控方面，交通监控子系统可以根据交通事故检测程序提供的方案，以及紧急电话、闭路电视、环境数据等其他数据源的信息，由管理工程师综合判断，发布道路交通诱导命令到可变电子诱导标志，诱导交通。在隧道线监控方面，交通监控子系统将通信系统上传的经本地控制器预处理的车辆检测信息及各类显示标志状态信息，运算处理后得到车流量、车速、区段占有率等数据，从而控制车道指示器、信号灯、限速标志、可变情报板。在发生车祸或火灾时，交通监控系统在收到相关系统的报警时，首先通过隧道紧急广播系统发出通知，让人员疏散，使发生点下游车辆尽快离开，事故发生点上游的车道指示器改为相应标记，同时隧道入口处的信号灯发出红信号灯关闭速调。洞内可变情报板将显示相关信息进行诱导。已经行驶到隧道内的上游车辆在相邻隧道已转换为单洞双向行车后，由横洞驶入相邻隧道按单洞双向行车方向继续行车。

闭路电视监视子系统

　　广深沿江高速公路监控系统前端摄象机分布：
 
    1、漳澎匝道收费站兼管：官田主线收费站（24路图象上传）、官田匝道收费站（8路图象上传）、夏港匝道收费站（10路图象上传）、南岗匝道收费站（8路图象上传）、麻涌匝道收费站（8路图象上传）、漳澎匝道收费站（12路图象上传）、大流匝道收费站（8路图象上传）等7个收费站。
  
    2、宴岗匝道收费站兼管：民田匝道收费站（10路图象上传）、齐沙匝道收费站（14路图象上传）、威远匝道收费站（12路图象上传）、宴岗匝道收费站（14路图象上传）、农裕围匝道收费站（14路图象上传）、田园匝道收费站（14路图象上传）等6个站。
  
    3、福涌（南坪）收费站兼管：福涌匝道收费站（12路图象上传）、机场匝道收费站（8路图象上传）、西乡匝道收费站（24路图象上传）、终点主线收费站（24路图象上传）等4个站。
    
    4、漳澎匝道收费站、宴岗匝道收费站、福涌（南坪）收费站3个中心收费站均有多路图象上传至收费分中心。

    5、每个站有两路反向数据要传到中心收费站。

　　监控分中心操作员都能观察管辖内的摄像机图像，控制活动型摄像机；包括收费站的车道摄像机图像、亭内摄像机的图像、控制活动型摄像机（广场）。图像均要求采用超低导照度摄像机。视频图像传输距离较远时，一般采用光缆传输。每个隧道内视频图像采用多视频电缆和视频放大器，经多级放大传输到隧道设备控制室，然后采用单模光缆传输到监控分中心。采用光缆传输，以保证视频图像的质量。

　　道路闭路电视监视系统用于道路管理人员对高速公路隧道内的交通流以及各收费站的交通流进行直观的监视，并对特殊情况自动录像。

　　道路监视系统由外场设备、传输设备、控制室设备三部分组成。外场设备包括隧道出入口的高速球型摄像机、固定摄像机和隧道设备室的报警探测器；传输设备包括视频光端机、视频放大器和其他传输介质；控制室设备包含视频控制矩阵、录像机、彩色监视器、视频分配器等。

　　全线设有遥控摄像机224台，各收费站将分别传输图像到监控分中心，监控分中心可切换选择图像。监控分中心还向官田监控中心上传图像。

　　1.所有的视频信号，先采用视频电缆和视频放大器，经多级放大传输到隧道设备控制室。然后再采用1芯单模光纤集中传输方式，在隧道变电站监控设备室和监控分中心对应设置相应的多路视频复用光端机，在1芯光纤上分别传输多路视频图像。复用光端机可具有双向数据、100M以太网和双向音频（电话）传输功能。

　　2.收费站图像传输，先在收费岛和收费站通信机房之间配备相应多路数的近距离的单模多路复用光端机传输到收费站通信机房。再在每个收费站和监控中心之间统一配制16路视频/数据复用光端机，利用一芯单模主干光纤，直接上专监控中心监控。
 
    本系统具有传输距离长，抗干扰性能极佳，传输频带宽、非线性失真极小等卓越品质，是十分理想的长距离图像传输手段。