隨著國內智能交通監(jiān)控，高速公路監(jiān)控的大規(guī)模建設以及高速公路網(wǎng)的完善，對高速公路收費及路段的監(jiān)控、智能交通監(jiān)控管理已經(jīng)成為高速公路管理的一項重要內容。本方案旨在利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸線路，建設基于IP網(wǎng)絡傳輸?shù)募幸曨l監(jiān)控解決方案，以科技的手段減低交通管理部門工作強度，保證高速公路的安全通暢。網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)，包含網(wǎng)絡視頻服務器，多路解碼器以及視頻管理軟件，可以為用戶構建一套完整的IP視頻監(jiān)控解決方案。

二、組網(wǎng)

高速公路監(jiān)控系統(tǒng)從結構上劃分，一般可分為三級，從下往上包括收費站、高速公路路段監(jiān)控分中心和省監(jiān)控中心。

從功能上劃分，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費監(jiān)控和公路交通狀況監(jiān)控兩部分。收費站監(jiān)控主要是根據(jù)收費車道通過的車輛類型對收費員的收費過程中進行有效的監(jiān)督和記錄。公路交通狀況監(jiān)控主要是監(jiān)視互通立交、隧道等重點路段，及時掌握交通狀況；另外監(jiān)視高速公路主干線違章車輛，并記錄圖像依據(jù)留待交管部門處理。

傳統(tǒng)的高速公路監(jiān)控采用的是模擬化的解決方案，即利用模擬攝像頭對現(xiàn)場圖像進行采集，通過視頻線或者光端機進行近遠距離傳輸，在監(jiān)控中心通過矩陣、DVR等設備進行信號提取、線路切換、圖像存儲、上監(jiān)視器。這種解決方案的主要問題在于：

●   無法適應多級網(wǎng)絡架構下的集中管理

●   浪費了傳輸資源，布線、施工成本高

●   基于模擬視頻的傳輸易受干擾，難以保證圖像傳輸質量

●   無法實現(xiàn)遠程監(jiān)控及調度功能

采用網(wǎng)絡化的視頻監(jiān)控技術，就可以解決模擬監(jiān)控存在的以上問題，大大提高監(jiān)控效率和管理水平，同時也大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)整體投資的經(jīng)濟性。我們假設高速公路沿線已經(jīng)鋪設了數(shù)字化的光纖傳輸網(wǎng)絡，在各監(jiān)控點可以提供10/100/1000M的以太網(wǎng)接口，整個方案構成如下：

一、收費站監(jiān)控：

收費站點主要負責對來往車輛的類型進行記錄，同時對收費人員的收費過程進行監(jiān)督和記錄。通常都需要在收費車道的來去兩個方向以及收費亭處部署攝像機，由于攝像機的數(shù)量比較多而且分布比較集中，所以在該處可以就近布署多端口的網(wǎng)絡視頻服務器VE1004/VE1416/VE4416，網(wǎng)絡視頻服務器將攝像機采集的視頻信號轉化成MPEG4格式的壓縮碼流后，通過以太網(wǎng)口接入高速公路的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)進行傳輸。

VE系列網(wǎng)絡視頻服務器同時可以提供雙向音頻接口，該功能可以在對視頻圖像進行監(jiān)控的同時，將音頻信息同步記錄下來，并經(jīng)過統(tǒng)一的編碼、壓縮后在以太網(wǎng)上進行遠程傳輸。該功能使得收費站點無需另外安裝音頻廣播系統(tǒng)

收費站點處只需在設備安裝時對設備IP、圖像等信息進行初始設置，此后無需對設備進行設置和管理。該管理功能由路段監(jiān)控分中心或更上一級的監(jiān)控中心統(tǒng)一負責。

二、路段監(jiān)控分中心

路段監(jiān)控分中心負責高速公路該路段的各收費站及道路監(jiān)控。 由于各收費站的音視頻信號都已經(jīng)在本地經(jīng)過了編碼和壓縮，所以在路段監(jiān)控分中心，只需要根據(jù)各監(jiān)控點的IP地址或已定義的域名，通過以太網(wǎng)進行遠程信息提取和顯示。對道路監(jiān)控，因為每隔一定距離，需要部署一臺攝像機，各監(jiān)控點相對比較分散，所以，在這些監(jiān)控點，我們建議選用單路網(wǎng)絡視頻服務器，將各路段攝像機采集的視頻信號現(xiàn)場進行編碼、壓縮，然后接入以太網(wǎng)進行傳輸。

在路段監(jiān)控分中心的管理分機上，裝有VSTAR視頻管理客戶端軟件，可以實現(xiàn)對該路段設備的配置、圖像監(jiān)控、錄像查詢、回放、云臺控制、存儲管理等功能。

VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持分布式存儲技術。存儲包括兩級，一級是在設備側，即存儲在本機的IDE硬盤中，另一級是本地管理中心，每一個本地管理中心，根據(jù)設置選項保存它所負責的視頻產(chǎn)品的音視頻錄像數(shù)據(jù)。在本方案中，我們建議將視頻資料保存在路段監(jiān)控分中心，上級監(jiān)控中心可以遠程查詢、調用錄像信息。在路段監(jiān)控分中心，可以利用PC式監(jiān)視器對前端監(jiān)控點的圖像實時監(jiān)控，也可以利用多路視頻解碼器VE2004、VE2016，將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進行監(jiān)控。

三、省監(jiān)控中心

省監(jiān)控中心負責對整個高速公路的收費及道路情況進行監(jiān)控?；诰W(wǎng)絡化的視頻監(jiān)控技術，可以使得省監(jiān)控中心的管理功能大大加強。

省監(jiān)控中心的管理主機上，裝有VSTAR視頻管理軟件，不但可以對任意一個監(jiān)控點的信息進行實時監(jiān)控、查詢、回放，還可以實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理、設備管理、故障管理、存儲管理等功能，真正實現(xiàn)分布式監(jiān)控，集中化管理。

省監(jiān)控中心的認證服務器，負責對用戶統(tǒng)一進行帳號生成、授權、認證，杜絕非法用戶對網(wǎng)絡的入侵和非法監(jiān)視。利用VE2004、VE2016多路視頻解碼器，可將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進行監(jiān)控。

省監(jiān)控中心也可以對部分重要監(jiān)控點的視頻信息進行遠程錄像或備份。

三、系統(tǒng)功能

(1)用戶管理模塊

●   用戶權限分配指對整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)中每一個用戶的權限，包括管理權限和業(yè)務權限的分配。一個用戶可以根據(jù)層級不同，被授予不同的監(jiān)控和管理權限，一個用戶可以管理多個設備，一個設備也可以被多個用戶管理。

該模塊主要完成用戶集中管理、用戶權限分配和用戶集中認證功能。

●   用戶集中管理主要包括增加用戶、刪除用戶、更新用戶和用戶查詢的功能，可以對所有的視頻設備上的用戶進行管理。

●   用戶集中認證指所有用戶，無論在網(wǎng)絡的什么位置，當對網(wǎng)絡視頻服務器提出訪問要求后，都被要求輸入用戶名和密碼，該用戶名和密碼經(jīng)過Radius認證服務器認證通過后，用戶才可以對視頻圖像進行監(jiān)控、瀏覽和管理。

(2)設備管理模塊

●   IP地址設置

●   網(wǎng)關設置

●   時間設置

●   網(wǎng)絡協(xié)議設置

●   PTZ協(xié)議選擇

●   數(shù)字水印設置

●   畫面輸出方式選擇

●   圖像大小、分辨率設置

●   輪詢方式設置

●   告警輸入設置

●   站點電子地圖生成

(3)錄像功能模塊：

●   按照時間和日期回放任何一個攝像機的錄像資源

●   按照事件、報警、書簽和動態(tài)偵測搜索視頻序列

●   在指定的圖像區(qū)域內搜索動態(tài)發(fā)生變化的視頻序列

●   同時回放多達4個視頻序列（同步或異步）

●   在任何一個視頻序列中創(chuàng)建新的書簽

●   按幀回放、快速回放或快進

●   以JPEG或者BMP格式儲存選定的圖像

 (4)視頻監(jiān)視模塊：

●   可以同時查看16路實時攝像機圖像

●   在監(jiān)視的同時進行PTZ攝像機的上、下、左、右轉動及變倍、聚焦、光圈等操作；高速公路網(wǎng)

●   雙向語音對講

●   配置各布局頁及設置各布局頁停留時間，可以建立多個布局頁，每個布局頁可以采用不同的分割方式，各個布局視圖之間可以按照設定自動或手動切換；

●   以資源列表的方式顯示前端攝像機（編碼器）及監(jiān)視器（解碼器），并實時顯示設備的狀態(tài)（在線或離線）

●   手動觸發(fā)錄像和錄音

●   激活數(shù)字縮放模式

四、系統(tǒng)優(yōu)勢

VSTAR視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)將監(jiān)控技術由模擬化、數(shù)字化時代，推進到網(wǎng)絡化時代。與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比，網(wǎng)絡視頻監(jiān)控具有不可比擬的優(yōu)越性：

(1)遠程監(jiān)控

數(shù)字化、網(wǎng)絡化已經(jīng)成為未來技術和管理的趨勢，借助網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術，可以充分利用高速公路現(xiàn)有的傳輸資源以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺，輕松實現(xiàn)遠程監(jiān)控。在網(wǎng)絡的任何位置，合法用戶都可以通過有線或者無線的方式接入網(wǎng)絡，根據(jù)授權情況，對遠端圖像進行監(jiān)控和調用。

(2)靈活升級

VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于開放式標準設計，提供了監(jiān)控點數(shù)無限升級的可能性，系統(tǒng)容量不再依賴于傳輸及節(jié)點設備，而是可以任意擴容，隨時接入。

 (3)集中管理

VSTAR視頻管理系統(tǒng)，支持集中用戶管理、設備管理、存儲管理以及圖像調用，改變了以前模擬系統(tǒng)分散管理的弊端，大大提高管理效率和調度能力。

(4)安全性高

VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶認證，確保用戶訪問的合法性；同時，VSTAR視頻管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡病毒攻擊采取了獨特的防范機制，大大提高了系統(tǒng)的安全性

(5)經(jīng)濟型架構

VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于IP架構，網(wǎng)絡視頻服務器可以在監(jiān)控點處安裝，通過雙絞線或者光纖傳輸，不需要額外鋪設長距離視頻線和控制線到監(jiān)控中心（CCTV安裝項目中一項較大的開支），系統(tǒng)可以同時管理數(shù)據(jù)、視頻、音頻和其他文件，實現(xiàn)高效、低成本的管理，節(jié)省了系統(tǒng)投資和施工成本。

(6)可靠性強

VSTAR視頻管理系統(tǒng)的硬件遵循電信級產(chǎn)品設計理念，其嵌入式操作系統(tǒng)、模塊化結構設計，大大提高了設備穩(wěn)定性和可靠性。VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供的集中管理功能，也為監(jiān)控設備穩(wěn)定運行、及時響應故障告警提供了支持。

(7)智能化應用

VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持移動偵測、事件處理、傳感器輸入、時間和日期，以及其他內置功能，可以根據(jù)預先設定的時間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略，并可以對幀速率、清晰度等進行動態(tài)調節(jié)，真正實現(xiàn)了智能化應用。

(8)開放接口，可定制開發(fā)

VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供Java接口，支持二次開發(fā)。可以將視頻監(jiān)控功能融入高速公路管理部門的統(tǒng)一的管理平臺中。