东营至青州高速公路是山东省“五纵、四横、一环”公路规划的重要组成部分，是贯穿东营市南北并跨越济青高速公路与青州北部连接的交通大动脉，也是连接胶东半岛、山东东南部通往京津地区的黄金通道。东青高速全长89km，设计时速100km/h，按平原微丘区双向四车道高速公路标准建设，全封闭、全立交。
东青高速已于2000年9月建成通车，通车时交通量较小，同时受供电条件、投资限制等因素的制约，监控系统建设规模较小，特别是道路监控摄像机和可变信息标志数量偏少，无法做到对交通的实时监测和及时诱导。随着沿线地市经济的高速发展，东青高速的交通量也迅速增长，当发生交通异常时，极易造成交通阻塞，急需通过有效的交通管理设施和手段，来提高道路的运行效率，因此需对原有监控设施进行改造，以满足目前车流量增加对监控系统的需求。
方案设计原则
视频传输方案按先进性、可靠性、灵活性的原则设计，考虑系统的可扩展性及系统升级需求;摒弃了传统的光端机+矩阵的方案，采用多业务光传输平台解决方案，系统灵活可扩展能力强，可大量节省光纤资源。主要原则如下：
先进性：采用科学的、主流的，符合发展方向的技术、设备和理念，系统集成化、模块化程度高、兼容性强;
可靠性：采用成熟、稳定、完善和通用的技术设备，能够保证全天候不间断长期稳定运行;
实用性：设计合理，构架简洁，功能完备，切合实际，能有效提高工作效率;
经济性：在充分满足系统功能的前提下，体现高性价比，采用经济实用的技术和设备，充分利用现有的设备和资源，综合考虑系统的建设、升级、联网和维护费用，不盲目投入;
扩展性：系统、设备接口的可扩展，可兼容性，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级功能。
方案详细介绍
总体结构
结合系统建设的功能需求和东青高速全程监控实际情况，总体建设方案如下：
道路监控摄像机按照平均2公里/对布设，摄像机立柱设置于路侧。道路监控摄像机采用枪型摄像机，每处立柱上设置2台摄像机，1台采用枪型云台摄像机，1台采用枪型固定摄像机;
采用节点式远程接入模块将外场视频、数据信号传输至东营监控分中心;
在东营监控分中心设置多业务传输平台、事件检测系统，负责对所辖路段的视频图像进行处理控制，为监控人员提供报警信息。
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视频传输系统的构成
高速公路监控联网项目具有前端监控点位置分散、远距离传输、分布式管理要求高等特点，因此视频传输的方式直接决定了整个高速公路监控系统的质量和效果。东青高速视频传输系统策略上采取链状结构和星形结构复合组网方式，根据路段改造的实际情况，道路监控图像通过链网模式将图像传输至路段分中心，再经通信系统传输网络星型点对点上传到省中心(图1)。
整个视频监控系统包括了视频信号的接入、传输、交换、控制和管理，是公路监控系统的核心子系统。在本系统中，外场的视频传输均采用了光纤作为传输信道，并采用数字非压缩视频处理方式。
具体传输和控制方案如下：
路段外场图像传输设计采用光纤链网模式，利用节点式远程光模块，通过多芯光纤将所有道路监控图像及数据上传至路段分中心。外场图像的接入和传输，都采用数字非压缩方式，每路图像的传输带宽125M，保证了图像的清晰度及实时性;
东营监控分中心：配置多业务光传输平台一套，采用13条光链路，光接入节点式远程光模块46个，实现下辖外场90路监控外场视频+反向控制数据到分中心的上传;
通过本地控制键盘或安装在视频控制计算器内的视频图像控制软件对所辖范围内的任意摄像机图像进行调看;
管理系统：每一台多业务光传输平台要占用一个专网IP地址，多业务光传输平台网管通过TCP/IP方式，对系统内的所有多业务传输平台进行在线管理和配置。根据管理权限通过管理系统可以完成以下功能：系统配置、故障巡检、视频切换、前端设备控制、用户权限管理等。
路段监控分中心功能
路段监控中心为路段监控系统的中心处理点，设置在路段监控中心的多业务传输平台通过光纤接入全路段各种业务。在路段监控分中心可实现以下功能：
1、视频开关和浏览功能
在本地经过授权的用户在授权范围内对视频图像进行切换、控制、管理、浏览等操作，实现自定义切换、组切换、自由定义轮询切换时间间隔等功能，实现对所有型号外场摄像机、云台、镜头的控制。与上级监控中心视频控制软件对接，上层视频控制软件能够通过监控分中心多业务传输平台控制任意图像的上传。
多业务传输平台可输出IP视频流，通过流媒体服务器和WEB服务器实现缓存和转发。外网视频浏览系统可单独采用交换机，与内网完全物理隔离，配置路由器和防火墙，保证系统的安全。
2、视频接入
配置光接入板，光纤方式接入外场所有监控图像和数据;也可配置仿真视频接入板，接入就地的视频。
3、仿真图像输出
配置仿真视频输出板，实现大屏、电视墙、主监视器切换输出，通过控制键盘或平台软件实现图像切换和控制;输出仿真视频到事件分析系统，图像传输采用数字非压缩图像传输方式，实现高清晰度图像输出，便于事件的还原和分析。
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4、数字视频流输出
路段中心多业务传输平台可直接输出IP数字视频流，到IP SAN存储，采用IP SAN的录像方式，图像数据统一存储，便于数据的检索和分析;
也可直接输出数字信号进入视频分析系统，减少视频转换损失。
多业务传输平台输出IP视频流通过通信系统提供的以太网通道上传省中心。
5、数据
通过多业务传输平台以太网信道或数据信道，实现情报板、车辆检测器、气象监测器、太阳能供电系统等道路监控数据传输，分中心对可变情报板，摄像机进行控制，也可向省中心上传道路检测数据及道路运行状态，接收省中心视频控制及情报板控制信息。通过事件服务器和事件客户端软件，报警图像可自动切换到主监视器上显示。支持IP 网络传输协议或者开关量等多种报警触发条件，预留自定义报警接口，方便扩展。
6、控制管理
完善的平台管理软件，包括设备管理，故障检测、视频管理、存储管理、信息发布、用户管理等多种功能模块。实现所辖范围内的设备状态刷新，故障自动告警及定位。
7、界面友好，接口开放
采用图形界面、中文显示，界面美观，操作简单易用;开放SDK开发包，支持用户二次开发，提供必要的程序源码和开发平台源码。
系统主要优势
多业务传输平台全光数字监控网络，是融合了数字非压缩视频编码技术、光纤专网通信技术、数字矩阵技术、软件技术的新型光纤网络平台，针对高速公路监控系统视频传输的特点，实现了全网视频一次模数转换、全数字传输及交叉切换等功能，是在传统的模拟视频监控联网方式基础上的一次飞跃。创造性地将分布式数字视频矩阵纳入该平台，为视频监控高端用户提供了专业的综合解决方案。相对于传统光端机+模拟矩阵方式有主要有以下优势。
多业务复用及扩容性强
1、传统方案设计
传统光端机+仿真矩阵方案只针对图像的传输和切换，无法满足系统其他业务的传输需求。对于模拟矩阵联网，需要考虑兼容性问题，联网困难。
2、多业务传输平台方案设计
多业务传输平台组网方式，除满足图像传输需求外，还可复用传输以太网、数据、音频、E1、电话、开关量等其他多业务信号，构架一个统一的多业务、大容量传输平台。在前端图像接入、本地控制、平台联网传输等做了统一的设计，主要优势包括：
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取消了图像在就地的接入光端机，改用远程模块光接入，采用各种拓扑形式，通过光纤最后直接接入多业务传输平台;取消收费站及分中心的模拟矩阵，改用多业务传输平台。多业务传输平台之间采用各种拓扑形式的光纤链接，解决了视频联网问题;
整个系统视频经过一次数/模、模/数转换实现传输。视频信号可从任意节点输入，任意节点输出，只需要在接入点进行一次数字化，并在输出点还原为仿真图像，可保证任意节点得到最佳的图像输出效果。摆脱传统模拟矩阵联网中多次A/D、D/A转换对图像信号的损失。
业务接入和输出采用板卡方式，按需配置不同的板卡，系统扩容方便。
图像数据共享强
1、传统方案设计
传统方案是将外场监控图像信号全部传输至分中心。如果要在其中某一个站点想对其他站点的图像进行查看，所有的信号必须经过分中心进行统一调度，流程复杂且操作繁琐。
2、多业务传输平台方案设计
多业务传输平台对于图像信号共享方面的功能实现非常简单，只要图像接入到多业务传输平台的数字总线上，在任何一个上节点都可以通过多业务传输平台的背板总线对全网的图像进行调用，对其他站的图像上传及调用不会产生影响。
GIS功能
1、传统方案设计
传统方案中采用模拟矩阵，模拟矩阵人机界面差，一般只有配置功能，没有完善友好的人机对话界面，必须专业人士才能进行操作。集成商一般通过监控软件把模拟矩阵的操作集成到监控软件，需要专业编程人员进行二次开发，从而使一般操作人员能进行操作。
2、多业务传输平台方案设计
多业务传输平台采用GIS电子地图界面，有效的解决的人机界面问题，方便客户操作(如图2所示)。只要具有计算器基础知识的人就可以方便的进行操作，并真正实现了所见即所得的效果。
通过流媒体服务器、GIS服务器、GIS客户端软件，用户可在地图上直观地定位设备，并可在地图上对其进行操作管理。通过电子地图直接对监控点进行调看、设置、报警联动操作，让用户更加形象地应用与感受。
基于地图快速调取图像，是监控系统的基础应用。系统为用户提供全面灵活的电子地图应用。用户可选择第三方地理信息系统，提供图像调取接口进行集成。
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