深汕高速公路方案设计及系统设备选型 - 安防知识网

深汕高速公路是广东省新建的一座现代化高速公路，承载著深圳至汕头的客运和货运服务，为确保高速公路正常、高效率的运转，以避免事故的发生，故建设一套严密、精确、现代化的监控系统。

深汕高速公路是广东省新建的一座现代化高速公路，承载著深圳至汕头的客运和货运服务，每天过往车辆很多，为了确保高速公路正常、高效率的运转，及各段收费站廉洁正确地收费，以防止贪污和国家财产的流失，避免事故的发生和提高管理效率，故建设一套严密、精确、现代化的监控系统。

系统要求及设计理念
深汕高速公路根据其监控要求，采用英国DM公司的多画面监控主机UPX/2ED，通过专门铺设的光纤传输线路，构成一套结构庞大、功能繁多，涵盖整个高速公路的大型监控联网系统。

高速公路监控最重要的是图像和控制信号的传输问题，通常是距离遥远且提供的传输线路有限。深汕高速公路共设14个监控点，除了在控制中心设置一个监控点外，其馀各点皆沿著高速公路分布，最远距离达130公里.

高速公路沿线铺设光缆，可供使用的有8芯，将信号调制成不同频率的方式，可实现多路视频图像在一芯光纤上传输，利用一芯光纤双向传输资料（控制信号）。

由於光端机的价格随传输视频路数的增加而大幅成长，所以在光纤芯数的最大限制下，应尽量选用视频路数少的光端机。本系统在两监控点之间选用单路的视频光端机，四点汇集後再用四路视频光端机传回控制中心，所以共需12对单路的光端机，3对四路的光端机，13对RS485资料光端机。

每个收费站监控点，除了原有的摄像头外，再增加两个室外活动摄像头，其馀是固定摄像头；各监控点皆有一个分控席位，可独立控制该站点的摄像头。?使整个系统结构合理、工作稳定、易於操控，及降低图像传输成本，便在每个监控点放置一台英国DM多画面主机UPX/2ED，将多路图像合为一路多画面图像进行传输，再加上DM的主机和附属设备都采用RS485汇流排方式进行通信，便能实现所有监控点的多画面主机通过光纤联网。

主控设备

监控主机

选用英国DM公司的多画面双工监控主机。特点包括∶

全画面图元704(H)x512(V)，图像清晰度达到广播级。
双工功能，录影与现场监视互不影响。
16路视频输入，多画面和矩阵切换输出，环通输出。
外接长延时录影机，以帧切换编码方式长时间不间断记录，无论是现场监视还是图像重播，均能保证高清晰度。
单画面、4画面、9画面、16画面等9种现场监视和录影重播模式。
可通过解码器控制云台镜头和多种快球。
外接探头报警，图像活动报警、视频丢失报警功能，通过报警模组外接探头或启用主机的图像活动侦测功能，一旦非法分子或运动物体入侵防范区域，主机便回应报警，产生视频联动（强制显示、录影）和机械联动（声光报警）。
采用C-汇流排通信，以RS-485信号作为通信介面，用一根双绞线进行双向通信，C-汇流排设备不分先後，均可连接在汇流排上；每种设备都有自己的网路位址，这种结构大大简化了工程布线和安装工作，C-汇流排网路可将16台主机串接起来实现多单元控制，并能接受1个主控，15个分控键盘的控制，为增加监控点和控制中心提供了很好的扩展性。
装有WatchView-UPX软体的多媒体电脑可以控制整个系统。
远端故障诊断和维护功能，通过E-保障适配器和普通电话线路，即可获得英国DM公司技术部和维修中心工程技术人员的支援。

前端设备

根据高速公路具体情况和管理要求，摄像点应分为以下几个类型∶
分控室内固定半球摄像机配广角定焦镜头。
收费厅内室内半球摄像机配中焦距定焦镜头。
车道入口室外固定摄像机配中焦距定焦镜头。
广场上室外活动摄像机配长焦距两可变电动变焦镜头和室外云台。

本案例中，半球摄像机选用日本SANKO高清晰半球摄像机，一体化的镜头分别配3.6毫米和4.3毫米定焦镜头。；车道用摄像机选用英国DM的高清晰彩色摄像机；室外摄像机选用英国DM的日夜两用低照度彩色黑白自动转换摄像机；全方位云台选用美国PALCO的室外云台，全天候护照选用PELCO的护罩，再加太阳罩及支架；镜头选用日本精工6毫米手动定焦镜头和二十倍两可变电动变焦镜头。

终端显示部分

终端显示部分也是系统的关键之一，系统的各项技术指标都显示在终端设备上，因此采用高性能、高稳定、高清晰及新颖外观的监视器设备，是必不可少的。本系统选用荷兰PHILIPS的彩色监视器。

报警部分

英国DM多画面主机UPX，其报警功能集成在主机内，无需再另加专门的报警主机，此主机包括三种报警功能∶
视频丢失报警∶即所连接的摄像机视频信号丢失，例如视频线断开、BNC头损坏或摄像机漏电等，都会引起主机报警。
图像活动报警∶主机具有图像活动侦测功能，当启动此功能时，一旦一幅静止画面中有活动物体闯入，即刻产生报警，用於封锁一些重要场所，效果非常好。
外接探头报警∶主机有一种专用於连接报警探头的附件~报警模组，通过此附件可连接各种类型的报警探头，如红外、双鉴、震动、玻璃破碎、门磁等。

主机具有智慧式可编程报警回应功能，包括∶强制将报警图像切换显示出来、自动启动录影系统进行录影、联动外部设备产生声光报警等。

本系统中主要使用主机的视频丢失报警和图像活动报警功能。

系统结构和功能、系统可实现的功能

即时监视功能

主控中心和分控中心均可选择任意现场图像进行即时监视。
分控中心可选择其辖区域内的任意现场图像进行即时监视。
无论在主控中心还是分控中心，可选某一路图像定点监视，也可选某几路图像作时序回圈监视。
在主控中心和分控中心的监视器上，即可看到16画面的分割图像，又可看到单画面的切换图像；一旦有重要情况发生，可全萤幕单画面重点监视。
字元显示功能，监视器上可叠加摄像机位置、编号、日期、时间等字元资讯，这些资讯关机後不会丢失。

图像存贮及重播功能
采用长延时录影机进行图像的存贮及重播；长延时录影与多画面分割器配合使用，以帧切换录影方式全面连续记录监视图像。

报警及联动功能

系统可进行视频信号丢失报警、视频图像活动报警、外接报警探头报警（如双鉴探头、触点开关、紧急按钮等），有报警发生时，主控中心能自动将画面强制切换到报警现场进行监视，并自动进行报警录影，同时能触发警灯或警号提醒管理人员。

多媒体控制软体功能（选用）∶
友好的人机互动式全中文用户介面，高清晰度彩色图像显示视窗。
采用滑鼠操作，可方便直接选择摄像头、控制监控图像显示方式、控制前端云台镜头。
监控现场平面布局图显示功能，可在图中显示所安装摄像机的位置，并方便进行修改和添加。
可捕捉、存储并列印单帧图像。
采用微软Windows95作软体平台。

系统结构

系统由四个基本部分组成∶

A、前端摄像部分∶B、图像处理与控制部分；C、终端显示部分；D、光纤传输部分。

系统的核心是图像处理与控制部分，即监控主机。

系统由控制设备、前端设备、执行设备等，通过控制汇流排和视频线路及报警线路，构成覆盖全公路的一个监视与控制资讯网路。网上传递的资讯包括主控中心和分控中心对各监控现场的控制指令、各监控现场送往主控中心和分控中心的图像信号、报警信号等。系统信号传输方式多样化，传输通道包括8芯双绞线、同轴电缆、光纤等，严格保证信号传输的即时性和精确性。

前端的CCD摄像机作为系统的图像传感设备，通过各种镜头进来的现场光信号，由摄像机的光电转换器转换成数位化的视频信号，经过滤波、调整等数位信号处理，再转换成高质量复合视频信号进入控制设备，处理後传递给监视器，在各控制点可看到高质量的单画面、多画面、切换图像。

图像活动检测、视频丢失报警及前端报警探头、紧急按钮及触点开关将报警信号传送回主控室，主控设备收到报警後，会产生视频联动、机械联动和声光指示。无论是主控室还是分控室，操作人员都可通过系统键盘控制整个系统，包括调用图像、改变显示、控制云台镜头、报警布防和撤防等。

主控及分控室设备配置
主控中心

主控中心是整个系统的控制中枢，它能实现对系统中所有设备的控制，接收所有前端送来的图像信号和报警信号。

名称	产地	数量
控制键盘	英国DM	1
16进16出控制切换矩阵	英国DM	1
长延时录影机	荷兰PHILIPS	1
21(彩色监视器)	荷兰PHILIPS	17

副控中心

副控中心是由高级领导人或管理人员日常工作使用，提高管理效率的手段，设备配置应尽量简洁实用。

分控点设备配置表

名称	产地	数量
控制键盘	英国DM	1
键盘电源	英国DM	1
21(彩色监视器)	荷兰PHILIPS	1

分控点设备配置表

站点	陆丰	霞湖	内湖	东港	隆江主	隆江次	惠来
主机	2	1	1	1	1	1	1
录影机	2	1	1	1	1	1	1
监视器	4	2	2	2	1	2	2
键盘	1	1	1	1	1	1	1
解码盒适配器	1	1	1	1	1	1	1
解码盒	2	2	2	2	2	2	2

站点	仙庵	田心	海门主	海门次	河浦	达壕	汕头
主机	1	1	1	1	1	1	2
录影机	1	1	1	1	1	1	2
监视器	2	2	2	2	1	2	4
键盘	1	1	1	1	1	1	1
解码盒适配器	1	1	1	1	1	1	1
解码盒	2	2	2	2	2	2	2

名称	产地	数量
16路彩色双工多画面主机	英国DM	16
控制键盘	英国DM	14
解码盒适配器	英国DM	14
解码盒	英国DM	28
24小时延时录影机	荷兰PHILIPS	16
14(彩色监视器)	荷兰PHILIPS	16
21(彩色监视器)	荷兰PHILIPS	16

系统前端设备配置及现场布置图
前端设备配置原则

每个收费站所安装的摄像头分为车道入口、出口、收费亭、分控室和广场，其中车道出口原来已经安装有摄像机，只需接入主机，入口安装一个带护罩支架的摄像机，考虑到有可能被风雨侵袭，必须使用室外护罩；收费亭内和分控室内，考虑到室内安装的美观性和隐蔽性，选用半球形吸顶摄像机，分控室内用广角镜头，收费厅内用中焦镜头，安装的位置应完全避免死角；广场监视点监视区域较广，故采用全方位云台和二十倍电动二可变自动光圈镜头，选用经久耐用的室外全天候云台和护罩；另由於室外照度变化范围大，光线不足，故选用彩色黑白自动转换，日夜两用型高解析摄像机，以得到稳定清晰的图像。

前端设备配置表

根据高速公路收费站的具体地形，前端摄像头具体分布如下表。

站点		陆丰	霞湖	内湖	东港	隆江主	隆江次	惠来
车道		4入6出	3入3出	2入3出	2入2出	2入2出	2入2出	2入2出
原有摄像机		12	6	6	4	4	4	4
新增摄像机	分控室内半球	1	1	1	1	1	1	1
	收费亭内半球	4	3	2	2	2	2	2
	入口普通	4	3	2	2	2	2	2
	广场活动	2	2	2	2	2	2	2

站点		仙庵	田心	海门主	海门次	河浦	达壕	汕头
车道		2入2出	2入2出	2入2出	2入2出	2入3出	2入3出	5入5出
原有摄像机		4	4	4	4	6	6	10
新增摄像机	分控室内半球	1	1	1	1	1	1	1
	收费亭内半球	2	2	2	2	2	2	5
	入口普通	2	2	2	2	2	2	5
	广场活动	2	2	2	2	2	2	2

前端设备配置总计

名称	产地	数量
470线彩色摄像机	英国DM	34
6毫米手动定焦镜头	日本精工	34
450线彩色半球摄像机（3.6毫米）	日本SANKO	14
450线彩色半球摄像机(4.3毫米)	日本SANKO	34
日夜两用高清晰低照度摄像机英国DM	英国DM	28
二十倍两可变镜头	日本精工	28
全天侯室外护罩	美国PELCO	28
太阳罩	美国PELCO	28
全方位室外云台	美国PELCO	28
室外云台支架	美国PELCO	28