河北高速公路网络视频监控系统关键技术专项方案.doc
《河北高速公路网络视频监控系统关键技术专项方案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河北高速公路网络视频监控系统关键技术专项方案.doc(79页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、河北省xx高速公路高清视频监控系统工程(暨以收费站5公里范畴内高清智能视频监控系统)技术方案南京交研科技实业有限公司9月目 录一、前言4二、项目概述72.1、需求分析72.2、建设目的9三、系统设计方案153.1、基本状况简介153.2、方案设计根据163.3、方案设计原则173.4、方案综述213.5、系统方案拓扑图233.6、方案功能优势243.7、系统可扩容性方案283.8、满足联网规范及技术原则规定28四、系统功能304.1 实时图像监控304.1.1 客户端浏览304.1.2 数字矩阵浏览314.1.3 录像存储、数据备份与录像回放324.1.4 报警联动334.1.5 电子地图33
2、4.2 系统管理功能344.2.1 顾客管理344.2.2 认证管理354.2.3 设备管理364.2.4 日记功能364.3 智能视频分析功能364.3.1 警戒线穿越检测功能模块374.3.2 警戒区域闯入检测功能384.3.3 滞留、徘徊检测功能394.3.4 骤变检测功能394.4 智能分析报警客户端404.4.1 实时报警404.4.2 报警列表404.4.3 报警查询功能414.4.4 记录分析42五、产品选型及技术参数435.1、视频监控产品选型建议435.2、监控产品选型465.2.1、室外高清红外云台网络摄像机465.2.2、网络高清视频存储服务器495.2.3、网络高清视频
3、管理服务器515.2.4、高清数字矩阵545.3、液晶拼接显示设备选型建议565.3.1、46寸高清液晶拼接屏595.3.2、高清多媒体图像拼接解决器625.3.3、多媒体拼接控制系统软件66六、产品选型与配备清单73七、近期有关工程案例与业绩77一、前言 随着信息时代迅速发展,信息化在高速公路运营管理、出行服务、安全、畅通、低碳方面正发挥着越来越重要作用,高速公路正逐渐实现全省联网监控。同步,高速公路联网逐渐成为全国道路交通行业发展趋势。高速公路在监控布点逐渐铺开同步,也在着手摸索全国联网之路。高速公路一旦浮现交通紧急事故,交通隐患更为突出,交通控制及预案设立需求比都市道路更加强烈,因而交通
4、部也从国家层面提出建立预警系统平台。随着高速公路网不断铺设和扩张,实现各路段联网,以实现具备更为强大安防综合管理能力系统平台,需求更为迫切。高速公路安防原则政策实行,除了在系统选取上加大门槛规范制度外,针对高速公路安全运营,单独路段异常事件导致影响范畴越来越广,这必然规定相临路段能直接互相协调,信息共享,联网成为最基本需求。当前,国内绝大某些省份高速公路已形成路网。随着高速公路网普及建设,各路段联网监控,从而实现省级综合管理需求更甚。据悉,高速公路联网监控系统普通由省监控中心、地区监控中心及路段/隧道监控所三级联网构成。省级联网监控达到需要集成庞大子系统,各子系统有效兼容,具备统一接口成为急需
5、解决主线问题。新建高速公路视频监控建设普通是以H.264为基准,并不需大幅度改造。但初期公路监控系统,因分段投资建设等因素,多半采用光端机视频矩阵监控模式,视频编码多采用MPEG-2或MPEG-4,监控中心相对独立且各自经营,缺少统一规划和协调,如需进行省级联网,则须对设备进行更换,统一采用H.264编码。当前各个省份均在基于H.264编码格式进行联网监控测试,从架构和原则两方面着手,实现与其他系统之间融合以及对各种监控资源分布布置,实现统一管理,摒弃以往孤岛式监控,为全省高速公路监控IP大规模联网打下基本。此外,依照高速公路辐射范畴广,地理位置偏僻,避免铺设光纤线缆工程难度较大,3G无线传播
6、技术巡逻车已在高速公路某些路段开始运用,即运用3G网络发送道路状况到中心区。而随着着中华人民共和国移动4G网络推出,将来高速公路无线传播,更受青睐。现如今,高速公路视频监控系统应用较为成熟依然是模仿视频监控系统,而此系统重要是基于初期高速公路分段投资、分段建设等因素,才以单路段独立建设监控系统。然而,从高速公路机电工程系统构成来看,监控系统、通信系统、收费系统独立构成,无论是从设备投入和运营成本,还是使用管理,都不能完全满足将来国家高速公路网发展规划。随着着交通量、运送规模持续扩大,交通运送安全风险也随之增长,以往“三独”独立系统、独立使用管理、独立信息模式下模仿视频监控系统显然由于其资源无法
7、实现共享、无法集中监控管理等现状与将来当代化、信息科技化智能高速公路网发展目的背道而驰。假若仅关注时下应用状况,高速公路监控系统不能实现联网监控弊端也已有所显现,如当前系统传播距离短、扩展能力局限性等。虽然当前网络监控系统还局限性以取代模仿系统,但网络监控系统优势已逐渐彰显。当前,高速公路联网监控系统普通可由省监控中心、地区监控中心、路段监控中心三级联网构成。联网后,开放平台可对除闭路电视监控系统以外车辆检测子系统、路面状态及气象检测子系统、信息发布子系统、环境检测子系统、报警系统等其她子系统进行集成。同步,开放平台架构具备模块化、原则化、可扩展等特性。除此之外,高速公路联网监控系统不但能实现
8、路网视频监控功能,同步可进行信息管理与发布,构建应急指挥系统等其她应用功能。联网后高速公路监控系统,可以全面宏观监控路网交通及运营状况,如遇交通拥堵、重大交通事故等状况,监控中心可第一时间积极采用办法,联动其她系统并发布有关信息给各分监控中心进行路网运营调节,保证路网畅通。二、 项目概述本方案以河北省内一条省际高速公路为对象,此高速公路全长100KM,全路段共有6个收费站入口,6个收费站出口,X个双向隧道,X个高速公路服务区。整个项目拟所有采用IP高清监控技术、智能分析技术、车牌辨认技术、网络通信技术等进行设计,最后实现高清、智能、统一管理、数据共享应用效果。2.1、需求分析通过与高速公路运营
9、方,高速公路管理方等各方面沟通理解,结合咱们进一步分析高速公路管理部门业务需求和咱们对高速公路管理信息化建设理解,以合理性、先进性、可靠性、稳定性和可扩展性为设计原则。总结了如下几种重要建设内容和方向。高清化所有硬件设备所有支持720P和1080P高清辨别率,唯有实现高清化图像采集和应用,才干实现整体系统高清化,才干使监控系统从看得见到看得清转变,也唯有高清化,才干提高整个系统智能化限度和实际应用效果。不但前端所有采用720P或者1080P高清监控摄像机,网络传播、管理控制、显示系统所有采用高清设备和技术。智能化通过各种智能分析技术来积极判断高速公路运营状况,对高速公路上不符合规范,规章和违法
10、交通行为及事件自动记录并报警,可以智能辨认各种违章行为,涉及车牌辨认,人脸辨认等。以实现从被动监控到积极智能监控转变。IP网络系统架构基于TCP/IP合同网络通信体系架构是全球最开放和最原则,由于IP网络系统架构开放性、成熟性和广泛兼容性,采用IP网络体系架构不但维护简朴,并且以便系统扩容和管理。网络存储基于整个系统全IP网络架构设计,采用网络化存储技术,布置简朴,与其她存储技术相比具备强大优越性能。存储网络可提供在计算机与存储系统之间数据传播,可以实现超大容量数据集中存储,超大数据吞吐能力,远距离数据存储,以便扩容并且布置简朴。弹性扩展,原则开放高速公路管理是一种层级管理构造,并且随着各地经
11、济不断迅速发展,高速公路建设里程不断增长,高速公路监控系统也会不断新建和扩容,为了保护已有投资,必要保证新旧高速公路监控可以无缝融合、平滑弹性扩展。在系统不断扩大同步,原则开放性可有效减少系统扩容整体成本,并实现迅速布置。系统整体规划依照高速公路长距离,全室外,多级管理特点,设计高清全IP光网络系统架构。与当前高速公路联网监控其她几种系统架构相比有比较明显技术优势。老式第一种系统设计方式是站级如下采用光端机+模仿视频矩阵+硬盘录像机主体架构方式,录像和上传都采用硬盘录像机编码和存储。此外比较典型一种是分中心如下所有采用模仿摄像机+光端机+光矩阵平台进行联网,省中心一级采用编码传播方式。在本文高
12、速公路全IP高清监控系统设计当中,高清IPC直接输出高清720P或1080P图像,同步高清IPC都具备双码流输出技术,在高速公路机电工程中,传播系统所有采用光纤,为高清IP监控系统提供了良好基本网络传播平台,全流媒体转发和互换技术,并通过环网传播技术,可大大节约高速公路紧张光纤资源,同步可减少系统成本。此外,为了提高高速公路管理部门现场管理和执法水平,系统将来还可扩展移动执法终端系统,通过3G无线广域网络,管理人员能通过终端管理系统实时现场查看整条或多条高速公路路况,并可通过系统迅速展开取证执法,可极大提高高速公路管理效率和减轻管理人员劳动强度。2.2、建设目的系统分层设计采用全IP网络系统架
13、构,系统构造简朴,遵从了信息系统技术领域始终追求“瘦前端,胖后端”发展趋势,可有效提高系统坚强度,同步可以使系统应用更加灵活以便。信息采集综合考虑高速公路室外恶劣环境,涉及光照环境,气候环境等。摄像机防护级别所有满足IP65及以上防护原则,摄像机运用先进ISP图像优化解决技术,极大提高高清图像质量。采用原则H.264视频编码压缩技术,支持双码流或多码流输出,摄像机主码流辨别率为720P或1080P,系统符合ONVIF原则规范,可实现广泛平台系统兼容性。依照需要选取智能车牌辨认技术,结合平台指挥管理系统可实现各种应用,车牌辨认技术采用先进STS视觉技术、采用逐帧辨认办法,将车牌定位、车牌字符分割
14、、字符辨认以及物体跟踪技术有机结合;大量使用机器学习算法,有效地克服了启发式算法系统弊端;车牌辨认率高、辨认速度快、辨认功能全、使用方式灵活;同步,可以在不需要借助任何触发装置前提下,可以迅速、实时地对每一帧图像进行有效分析、辨认。高速公路前端信息采集系统,重要划分为3个大构成某些,分别是外场道路智能监控子系统,隧道智能监控子系统和收费站监控卡口子系统。外场道路及服务区智能监控子系统选用高清智能网络摄像机和高清智能网络高速球摄像机为主,按照道路实际环境状况和结合交通管理部门管理需要,在高速公路适当位置安设具备智能分析功能高清网络摄像机,智能视频分析算法可对高速公路上过往车辆交通行为进行精确检测
15、,如逆行检测,超速检测,违章或故障、事故停车检测。对智能摄像机检测到违章或违法行为进行录像和拍照并联动触发各种报警并自动执行各种预案。在智能摄像机检测到各种违章行为同步,通过车牌辨认技术和人脸辨认技术提取违章车辆车牌信息和人脸信息并传送给指挥中心服务器做智能分析解决。同步依照管理需要,可以选取在高速公路沿线恰当位置布设温度传感采集器,实时温度可叠加显示在显示和录像通道上,实现远程指挥中心非现场实时掌握高速公路传感器附近气象温度。由于高清摄像机720P/1080P高辨别率,在服务区布置更少摄像机即可实现大范畴高清监控,不但看得见,并且可以实现看清人脸和任何事物细节特性。隧道智能监控子系统为应对高
16、速公路隧道光环境复杂,入口、出口光照反差大,隧道内部光照局限性等状况,选用低照度摄像机以及宽动态摄像机来对监控图像最初良好改进,以实现高清监控。同步用于隧道监控摄像机所有集成智能分析功能,实现对隧道内超速,随意变道,违章停车和隧道逆行等违章驾驶行为进行抓拍和记录,同步通过集成自主研发车牌辨认技术提取违章车辆车牌信息所有上传至高速公路指挥中心交通信息管理系统,管理信息系统对采集信息进行分析,记录和解决。收费站监控卡口子系统通过选用高清IP智能摄像机来建设高速公路收费站监控卡口子系统,一方面可以清晰精确记录每一辆进出高速公路车辆车牌信息,通过服务器OLAP联机查询分析系统实现假套牌,违章违法布控(
17、基于数据仓库技术,通过抓拍过往车辆车牌信息,与违法及违章车牌信息数据库对比分析,对于已经实行布控车牌,系统将联动布控预案并实行报警)等功能,另一方面可以通过车牌号实现自动计费功能,变化目迈进口发卡,出口收卡计费及ETC预缴费收费模式。可实现迅速收费过站,减少车流量大时收费口车辆拥堵,提高公路通行效率,并可减少收费系统建设成本。网络传播高速公路网络通信所有为光纤传播,由于高速公路监控摄像机呈线状分布于公路沿线,采用星型传播构造进行信息互换,将需要占用大量有限光纤资源,并且可靠性无法得到保障,而运用高速公路沿线光纤资源建设光纤环网传播系统不但可以节约光纤资源,并且可以通过以太光纤环网迅速收敛自愈功
18、能提高网络传播系统可靠性。环形以太网是当前比较先进网络拓扑构造,它自愈性功能好,具备生存能力强,网络传播稳定性和可靠性高等长处。在光纤环网中,总前端和分前端可以依照需要灵活在不同路由上进行切换,从而实现双向业务高可靠性、多备份和信号迅速恢复功能,切实解决既有网络传播不稳定性缺陷。当线路干线中有一种点浮现问题时(例如主干光纤线路某处浮现断路),系统可以运用它自愈功能自动切换到备用线路上,保持通信畅通。管控指挥中心整个系统所有采用全IP流媒体互换方式,保证系统最大开放性、兼容性和易扩展性。流媒体所有基于TCP/IP合同进行封包传播,系统硬件构造简朴,容易布置实行。在管控指挥中心布置流媒体服务器,数
19、据库服务器,登录服务器,应用系统服务器以实现设计各种应用功能。整个系统业务与管理分离设计,音视频实时流,点播回放流,音视频存储流,信令控制流逻辑分离分别传播。分流设计使流媒体实现端到端转发,减少中间环节,如此,如果某个服务器浮现故障无法工作,也不会引起整个指挥系统瘫痪,其她服务器应用继续正常运营。此外这种IP系统分流设计使系统比较容易扩容,当系统需要扩大规模时,整个系统网络架构不必任何做任何变化,不必进行网络改造,不必增长新平台服务器,不必变化系统平台构造。布置IP-SAN存储服务器对前端摄像机视频流进行直接存储,同步布置高清网络硬件解码器把从流媒体服务器传播过来音视频流进行解码输出至拼接墙,
20、实现大屏幕监看。后期为了以便高速公路管理人员移动管理和执法需要,可通过布置支持移动操作平台(Android、Symbian、iOS)手机客户端或平板客户端系统,通过3G网络连接至公路监控指挥中心,实现远程无线应用。信息存储监控信息可靠存储对于整个视频监控来说至关重要,由于监控系统监控摄像点多,规定保存时间长,可靠性高。因而在设计监控系统信息存储时必要从存储系统大容量,易扩容,高性能等几种方面考虑。为实现以上规定,存储方案分别设计前端摄像机缓存,路段中心直存和省中心备份存储可靠方案。前端摄像机缓存高清IP监控系统在实际应用过程中,经常无法避免会遇到网络拥塞、中断,存储服务器故障、断电等各种意外状
21、况,使得前端摄像机采集到视频流无法通过网络及时存储到指挥中心存储服务器上,从而导致视频流录像失败。项目选用高清IP智能摄像机都支持本地缓存功能,当网络故障或中心存储服务器等故障导致无法录像时,摄像机自带数据缓存功能可以将采集到视频流存储到本机SD卡上,直到网络或存储服务器故障恢复正常后,摄像机会自动将本地缓存信息通过网络上传到存储服务器上,避免数据丢失。路段中心直存在路段监控指挥中心采用IP-SAN数据存储技术对前端摄像机视频流进行集中存储。IP-SAN存储技术是一种基于IP以太网网络区域存储架构,它使用iSCSI合同来传播流媒体数据,与其她存储方式相比,更加适合高清网络监控存储性能和合用规定
22、。系统存储流直接从摄像机通过数据块形式写入IP-SAN存储设备中,保证可靠存储。此外通过平台软件系统存储管理机制依照实际应用需要实现重点内容重点存储,普通内容原则存储。省中心备份存储由于系统多级管理架构,对于某些高速公路管理部门以为非常重要视频等信息,除在路段指挥中心集中可靠存储之外,省指挥管理中心还需依照状况有选取,有取舍进行流媒体存储,增长系统存储可靠性。并且依照需要路段指挥中心存储系统与省监控指挥中心存储可互为备份,一旦某个存储系统故障,此外一种存储系统可以作为备份存储,待故障修复后,视频存储信息可及时得到有效恢复。整体系统功能和特点基于全高清IP网络架构而设计高速公路监控系统,结合高清
23、720P或1080P网络监控摄像机,使得创新架构体系和高品质系列图像采集产品获得了完美融合。项目经建设布置后,具备如下功能和特点:1、 功能强大并易于集成开发监控管理指挥平台。2、高清晰度监控画质,技术先进车牌辨认技术、人脸辨认技术及其她视频分析技术应用于高速公路管理和收费,高速公路管理智能化水平明显提高。3、环网技术,保证信息可靠传播,并实现了尽量少运用高速公路光纤资源。4、“瘦前端,胖后端”设计,大大减少了室外设备或系统发生故障几率,充分考虑了系统易维护性规定。三、系统设计方案3.1、基本状况简介高速公路网络视频监控系统组建涉及对道路或桥梁隧道、收费亭、车道和广场监控、卡管室安全等重要场合
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 河北 高速公路 网络 视频 监控 系统 关键技术 专项 方案
限制150内