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一、高速公路監控系統的分類
高速公路監控系統結構一般可分為三級，從下往上包括：
一）、收費站管理所：高速公路路段包括若干個收費站，把收費亭以及相關道路攝像機上傳至收費站管理所監控；
二）、高速公路路段監控分中心：負責高速公路該路段的收費及道路監控，把各收費站管理所選擇部分圖像上傳至監控分中心；
三）、省監控中心、省高速公路管理局需要對省內所有的高速公路進行統一管理，各高速公路監控分中心將視頻信號選擇上傳到省監控中心，由省監控中心統一監控。
從功能來分，高速公路監控系統一般分為收費監控系統和公路交通狀況監控系統兩部分。收費監控主要是根據收費車道**的車輛類型對收費員的收費過程中進行有效的監督和記錄。公路交通狀況監控主要是監視互通立交、隧道等重點路段，及時掌握交通狀況；另外監視高速公路主干線違章車輛，并記錄圖像依據留待交管部門處理。監控系統以科技減低交通管理部門工作強度，保證高速公路的安全通暢。
二、高速公路監控系統的具體實施方案
本方案從視頻傳輸和視頻監控兩部分來闡述目前高速公路的監控系統。在光纖資源充足的情況下，**使用‘點對點’非壓縮視頻光端機傳輸，具有圖像質量高、實時性好、成本較低等優點。對于光纖資源緊張的部分，可以考慮高速公路一般已經建立SDH網絡，把圖像信號壓縮后**網絡平臺傳輸。
前端攝像機與收費站管理所，以及收費站管理所至高速公路監控分中心采用光端機傳輸圖像方式。原因是沿路的光纖資源充足，并且對干道交通狀況視頻要求圖像質量高和實時性好，尤其是違章車輛的圖像抓拍更是如此，如果壓縮圖像**網絡傳輸很難達到要求。收費亭攝像機與收費站管理所距離比較近，可以使用同軸電纜或者infinova的多模光端機N3630、N3644、N3658等傳輸。N3630一路視頻＋ 一路反向數據，用于對廣場快球圖像傳輸與控制；N3644與N3658可以用于對車道和收費亭視頻、聲音同步監控。對遠距離的立交、高速干道圖像使用N3830單模光端機，**大傳輸距離達120Km。如圖1所示。
 
各收費站管理所圖像上傳至高速公路監控分中心可以使用‘點對點’的N3844/N3848光端機或者N3749數字節點光端機，把收費站管理所的矩陣輸出選擇幾路圖像上傳至高速公路監控分中心。**監控分中心矩陣聯網控制能監控高速公路各收費站及沿路的所有圖像。
省監控中心一般設在城市里，并且與各高速公路距離都比較遠，圖像以及所有的數據傳輸只能利用有限的光纖。考慮傳輸視頻數量比較多，可以充分利用高速公路本身SDH網絡的優勢，把圖像壓縮**網絡傳輸成為不錯的選擇。如圖2所示。
 
視頻監視系統實現省監控中心與下級的各高速公路監控分中心、收費站管理所多級聯網控制。聯網控制方式分硬件聯網和軟件聯網方式，軟件聯網是**各管理監控中心計算機聯網，由計算機軟件操作管理矩陣主機來達到聯網控制要求，這種方式比較容易兼容各廠家的矩陣，不過受軟件和計算機的影響，穩定性比較差，控制不靈活，并且成本比硬件聯網高。如圖3所示。
 
目前**聯網方式使用級聯矩陣主機，各管理所與監控中心的矩陣主機直接互聯互控。如今大部分CCTV廠家都推出了級聯矩陣主機系統，根據不同的聯網方式可分兩個系列：一是串口接口級聯方式(包括RS232、RS485），二是以太網接口聯網方式。前者的聯網方式系統能滿足比較小的二級聯網系統，擴容不方便。當聯網矩陣系統比較多時，使用串口（RS232/RS485）聯網就顯得有些力不從心了。**先串口聯網布線繁瑣，必須把聯網的矩陣主機都**立布設通信線；其次由于使用串口聯網，通信口波**率比較低，當系統需要控制圖像多，響應報警信號也多時，串口聯網方式就不能滿足要求，或者根本就不能上傳報警信號。以太網聯網方式矩陣主機可以利用已存在的網絡資源，同時未來系統擴容也非常方便，只要提供以太網接入口就能實現聯網控制。
收費站管理所圖像數量比較少，使用Infinova的中小型聯網矩陣系統AD2015系列，AD2015矩陣系統內置10M/100M以太網聯網接口，提供**大80路視頻輸入，16路視頻輸出。高速公路監控分中心與省監控中心使用AD2040矩陣系統，AD2040矩陣主機**立外置CPU設計，單系統容量**大可擴容到1024路輸入，128路輸出。支持255個聯網節點，聯網容量支持8096路輸出，1024路輸出。支持雙CPU熱切換，**的內置以太網接口聯網，**實現報警信號與控制信號多級矩陣聯網。每一臺矩陣**IP地址區分，在高速公路監控分中心和省監控中心的操作鍵盤上選擇對應的SITE號碼，就能調用和控制下屬的所有圖像。以太網聯網通信方式是****流行和**普及的通信方式，**以太網聯網矩陣主機來實現全省高速公路監控聯網，能充分利用已有的資源，降低聯網成本，系統穩定性也比軟件聯網有很大提高。以太網的普及也為該系統將來的擴容提供了基礎，新增的高速公路監控系統**SDH網與省監控中心聯網。