高速公路视频监控系统的应用及构建

高速公路视频监控系统的应用及构建

余搌榜

广东飞达交通工程有限公司  广东省广州市510663

摘要：根据《全国高速公路视频联网技术要求》、《公路视频监测技术要求》提出的需求，智能分析功能至少需要包含视频事件检测、气象及路面监测、智慧服务区监测等功能。本文主要对高速公路视频监控系统的应用及构建进行论述，详情如下。

关键词：高速公路；视频监控；应用

引言

高速公路数量与车流量的逐步增长，使得高速公路中发生交通事故的风险随之提高，对高速公路的日常通行效率极为不利，其也是威胁行车安全的关键因素。为此，需选择采取有效措施以保证高速公路的使用畅通性与安全性。若仅仅依靠人力资源对高速公路所发生的交通事件进行监视，则无法确保检测与处置交通事件的及时性，这就需要构建一套切实可行的完善高速公路视频监控系统，基于先进的计算机技术对交通事件进行自动检测以判断。从实际应用情况来看，高速公路视频监控系统的构件在保证交通事件发现与处置高效性与及时性的同时，俨然已经成为了保证高速公路使用安全性与畅通性的有效手段。

1视频监控体系发展阶段

从技术方面看视频监控体系的成长大概经历了3个时期：（1）闭路电视机监控体系：以模拟设施为主的闭路体系，被称为初代监控体系。主要由摄像机器、视频矩阵、监控仪器、录像机器等构成。（2）本地数字监控体系：以数字视频搜集卡为中心的视频监控科技，被称为二代视频监控体系。（3）数字互联网监控体系：以网络传送为特性的数字视频监控，被称为三代视频监控体系。主要由前部摄像设施、互联网视频服务器、传送网络和监控终端等构成，全部都使用数字讯号搜集、压缩、保存、传送和播放视频，以局域网络和互联网络为传送媒介。

2高速公路视频监控系统的应用及构建

2.1公路平交道口视频监控的发展现状

之前的公路视频监控体系以模拟讯号闭路电视监控体系为主体，传送间距较短，监控开支较高。这时候公路平交道口视频监控体系设施比较庞大，但是作用单一，总模拟讯号传送距离较短，只能在有人值班的公路平交道口进行粗略监控，视频监控只作为公路平交道口安全防护的辅助设施，监控记录公路平交道口视频，当成事件发生之后判断责任的方式之一。随着经济提升和计算机科技进步，数字视频监控科技引入公路体系。在原先安全模拟讯号的闭路电视监控体系的基础上，添加了计算机对视频内容的数字处置，通过自动解析软件，把视频监控与报警部件、自动保护设备联合构成智慧监控设施，当有危险出现的时候自动报警和开启公路平交道口保护挡板，从而避免安全事件出现。最近几年互联网科技和嵌入式科技飞速提升，更是给公路平交道口视频监控系统注入全新的生命力，公路平交道口监控行业出现了互联网球机等以微处置器和嵌入式操控体系一体高度集中的嵌入式互联网视频监控体系。嵌入式监控体系全部融合了音频视频数据搜集压缩和打包发出进程，整个体系除了后面显示设施之后，所有设施都已经转变为IP，利用Web互联网服务就可以完成远距离监控。现今的嵌入式公路平交道口视频监控体系大部分都使用MJPEG或MPEG4视频处置科技，压缩效率较低，对带宽需求比较高，图像模糊，给监控带来较大阻碍。

2.2基于无线网络的智能交通监控系统

数据是智能交通系统的基础和命脉，任何应用的实现都离不开海量数据的实时获取和分析，车辆位置信息、车辆速度、车辆占有率、交通流量、排队长度、区间速度等都是非常重要的交通数据。无线传感网络是一种分布式传感网络，其末端可以感知和检查外部世界的传感器。基于无线网络的智能交通监控系统主要由三部分组成：数据采集部分、信息传输部分和信息管理部分。数据采集部分通过传感器采集各个路口的车辆流信息；信息传输部分负责将采集到的车辆流信息发送给监测站和监控中心；监控中心负责信息管理，通过信息整合、分析，计算出公路各路段车辆流情况，并通过车联网技术反馈给车主，供车主选择最优行驶路线，避开交通拥堵。本系统利用ZigBee网络进行网络架构，基于无线传感网络的智能交通监控系统由终端节点、监测站协调器和监控中心三部分组成。终端节点为具有无线收发模块的CC2530和传感器组成，用以完成车辆流信息的采集；监测站协调器由具有无线收发模块的CC2530和TMS320F28335组成，用以完成对各路口车辆流信息的接收，并将采集到的信息通过Internet网络传输给监控中心。监控中心通过计算、分析，得出各路口拥堵情况，并将拥堵情况通过车联网技术发送给监控中心车辆电子信息卡数据库里的车主，提醒车主提前更改路线，这里通过车牌号与车辆的其它信息进行唯一对应，建立车辆电子信息卡数据库。

2.3城市照明自动化智能监控系统

在城市照明自动化智能监控系统的设计中，需要结合供电半径配置适量的配电控制柜和若干盏灯具，形成多回路的灯具供电子系统，从而降低线路损耗，便于进行灯具的回路控制。我国绝大多数城市的路况环境比较复杂，会在很大程度行限制LoRa无线通信的距离，使可接入LoRa无线网络的节点数受限。为改善这一现象，需要结合LoRa的有效通信距离与最大的接入节点数量，对城市照明自动化智能监控系统进行合理设计，以对多个供电子系统加以全过程、全方位的实时监控。监控系统主程序是确保自动化智能监控系统安全可靠运行的关键部分，主程序功能设计涉及参数设置、状态监测、控制模式、系统报警四个模块。（1）参数设置。在启动自动化智能监控系统之前，需要准确设置设备、系统及组网等方面的参数。①设备参数涉及监控系统中安装的全部设备的基本参数信息，如通信设备参数包括串口号、波特率及奇偶校验位等；②系统参数主要包括系统所在区域的名称、时区及经纬度；③组网参数涉及无线协调器的网络号、网络大小、控制柜回路数与地址等。（2）状态监测。自动化智能监控系统的状态监测涉及以下三个部分：①回路通断状态监测，即针对主控制柜与子控制柜中所有回路通断状态的监测；②智能电表数据监测，即针对主控制柜和子控制柜中所有回路运行过程中产生的电压、电流、用电量数等参数的监测；③灯具调光值监测，即针对自动化智能监控系统运行过程中各时间段的灯具调光输出值的监测。状态监测程序主要采用多线程的方式。（3）控制模式。设计自动化智能监控系统的控制模式时，可结合城市照明的具体运行需求来选择适宜的控制模式。通常，系统控制模式包括自动控制、手动控制、远程控制三种。

结语

综上所述，视频系统最为适合应用在高速公路视频监控项目中。得益于完善的事件管理平台以及先进的检测设备，保证了交通事件检测的准确性，并基于对交通事件处置的闭合式管理思路，实现了实时接入与突发情况处理等一系列功能。未来，相关人员仍需要针对此系统的应用环节进行持续完善，充分发挥高速公路视频监控系统的应用优势，实现维持高速公路安全且畅通运行状态的根本目标。

参考文献

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