网络矩阵系统在高速公路监控的应用 - 安防知识网

由于高速公路全程监控图像数量多，对传输系统和控制系统要求较高，所以其监控系统一般都需要联网。矩阵作为监控系统的核心设备，在高速公路监控系统联网中起着重要的作用。

　　高速公路的建设水平代表着一个国家公路运输的现代化程度，它以车流量大、流动速度快等特点为推动国民经济发展起着重要的作用。据官方统计，至2005年底，全国已建高速公路达到4.1万公里，总里程居世界第二位。\r\n高速公路监控系统是保障高速公路被有效管理和维护的可靠手段，因此要求监控系统能对整条高速公路进行全方位、多功能的监视和控制，以便运营管理者能对高速公路运营路况实时地、全面地了解和掌控，实现及时地向公众发布高速公路路况信息等。\r\n然后因每条高速公路是由多个路段组成的，每个路段又多是由不同的投资商投资和管理的，所以在各路段监控系统的建设中，所选的设备都不尽相同。在建设初期也没有充分考虑到今后全省或全国的联网问题，由此造成了整条高速公路各个路段的监控设备由众多不同厂家的设备组成(即矩阵控制系统)，其联网也只能是各路段小范围的基于RS422方式的联网，不能实现整条路或全省的联网。针对上述问题，有厂家(如深圳三立公司)推出了基于IP的联网方式，就即能方便地将上述问题得以较好的解决。

　　系统要求

　　本方案以某公司生产的大型网络矩阵ST-MS750系统为实例，即利用以太网来实现对各路段设备的控制。矩阵主机有一个专用的以太网接口(RJ45)，可以连接到LAN集线器或交换机，实现以太网控制功能。在IP网络条件下，网络版管理软件可以对网络内任意一台ST-MS750矩阵主机进行IP地址、子网掩码及网关的设置。同时，还可以设置摄像机、探测器、切换程序、定时事件及设撤防等。

　　系统在同一网段中最多能连接64台矩阵主机，每台网络矩阵主机均有一个IP地址，用于确定信息的发送和回传。通过以太网连接，每台矩阵系统均能对网络中任意一台矩阵的图像进行切换及控制，甚至可以远程编程及参数设定，操作起来就象对本地矩阵一样方便。通过权限设定，多台矩阵之间可以相互控制，网络中任意一台矩阵都可以成为控制中心，以实现管理网络中的任意一台矩阵系统。

　　另外，系统中其它辅助设备也可以通过网络来传输控制信号，比如控制键盘、报警控制单元、跟随控制器及音频跟随器等辅助设备，这样就能减少工程的布线量，节省了时间和系统投资。同时为了兼容高速公路早期的基于RS485/RS422的控制联网方式的矩阵系统，有厂家(如深圳三立公司)研发了一种能将RS485/RS422控制信号转换为网络数字信号、并能以IP包的形式在网络上传输的设备ST-TR808。该设备能转换国内外多个品牌矩阵主机的控制信号，适用于高速公路老设备全线联网的需要。

　　典型案例

　　浙江省金丽温高速公路及甬金高速公路就是采用以上方式来实现的。由于金丽温高速公路是由多个路段组成，建设初期都是被独立监管，也没有考虑到整线的联网需求，因此，该条高速公路上采用了五个品牌的矩阵控制主机。其中有部分矩阵系统已采用RS422/RS485的联网方式，实现了局部联网。但省高速公路管理局要求所有站点及分中心的图像都需要上传到省高速公路监控中心，以便能及时、有效地掌握全省高速公路的路况信息，并及时地向公众及媒体发布。

　　本方案在设计时要求不更换各路段站点或分中心监控系统的设备，经斟酌最后确定本联网解决方案，其解决方案如下：

　　在省高速公路监控中心采用一台网络键盘和数字矩阵管理系统计算机，该网络键盘具有以太网接口，通过键盘菜单设定网络键盘的IP地址、子网掩码和网关，通过网络与监控分中心、收费站及隧道管理所的矩阵系统进行组网。对于收费站、隧道管理所及分中心的矩阵系统，凡是无以太网接口的矩阵系统均需增加RS485/RS422转网络的转换器。其具有一个网络接口、一个RS485/RS422接口和一个RS232接口，通过转换器管理软件，可对ST-TR808设置或更改IP地址、子网掩码和网关。其主要功能是将省高速公路监控中心的网络矩阵、网络键盘或数字矩阵的控制命令通过网络接收后，转换为相对应矩阵的RS485/RS422控制协议，以此来实现对各收费站点、隧道管理所及分中心的矩阵系统进行控制。省高速公路监控中心能控制前端多级矩阵系统，其中控制信号的连接为：所有站点矩阵的控制信号连接到网络转换器上，通过网络转换器连接到高速公路的通信系统，这样，在省中心控制站点只要直接输入某站点的网络转换器的IP地址就能对该某站点矩阵进行控制，不存在转发延时等现象，使得远程控制象本地控制操作一样方便和简单。而视频信号分两种方式传输，一种是通过视频编码器到通信系统，分中心及省中心可直接通过视频解码器来接收各路段图像，不存在多级图像切换的问题;另一种是站点矩阵的视频输出到路段分中心矩阵系统的视频输入，再由路段分中心输出到省监控中心，具体通路设置可在ST-MS750矩阵系统管理软件上进行设置来实现。

　　系统注意事项

　　另外，此系统需要注意：\r\n1、关联监视器：在省监控中心选择监视器来显示各收费站点上传的视频图像。有多少条上传的视频路径便决定了在省监控中心可以设定多少台关联监视器，在每次进行登录子网前在键盘控制器ST-CU750上进行设置，如果不设置则以默认键盘显示屏上的监视器号作为关联监视器。\r\n2、为了使系统正常稳定地运行，应对通信系统中的防火墙做相关设置。

　　结语

　　随着我国经济的持续发展，高速公路将越来越多，高速公路的监控问题也将成为人们讨论的焦点，利用先进的技术、通过强大的矩阵系统联网监控是个不错的选择。\r\n