实时数字硬盘录像机在高速公路的应用 - 安防知识网

传统的高速公路电视监视系统采用时滞录像机和录像带作为图像存储设备，录像回放时经常出现丢帧、图像质量差和检索难、不利于保存等问题，常常给值班管理人员带来监控查询上的困难。

【安防知识网】传统的高速公路电视监视系统采用时滞录像机和录像带作为图像存储设备，录像回放时经常出现丢帧、图像质量差和检索难、不利于保存等问题，常常给值班管理人员带来监控查询上的困难。随着实时数字硬盘录像机(DVR)技术的迅速发展，DVR已取代了传统的时滞录像机，特别是目前基于MPEG-4 & H.264视频压缩技术的DVR，其高性能的视频压缩编解码技术大大优化了视频信号的传输和存储，先进的软解压技术及强大的集成管理软件更加摒弃了繁杂庞大的监控终端设备的费用投入。而冗余环网以太网交换机技术的发展与应用，则为视频监控系统的网络化奠定了基础，监控终端一台计算机就可以完成一个庞大的监控中心的大部分工作。

　　下面将以某高速公路的应用实例来介绍基于冗余环网以太网交换机技术的实时数字硬盘录像机的应用方案。

　　原监控系统组成及缺点

　　系统组成

　　揭普惠高速公路贯穿东港站、葵潭站、高柏站、乌石站、霖磐站、池尾站、赤岗站、锡场站及中心。原监视系统由前端摄像机、车道图像抓拍系统、各收费站监视系统、视频传输设备和分中心监视系统等组成。

　　前端摄像机包括：入/出口车道摄像机、出口收费亭内摄像机、收费广场摄像机、监控室摄像机和票管室摄像机。

　　车道图像抓拍系统：由入/出口车道摄像机、视频分配器、数据叠加器和车道控制器的图像捕捉卡组成。

　　收费站监视系统：由收费站视频矩阵切换器、时滞录像机、监视器等设备组成。

　　视频传输设备为数字式视频光端机，负责收费站到分中心的图像传输，系统实现分中心矩阵切换器与收费站矩阵切换器联网，远程收费站矩阵切换器将切换若干路视频图像上传至分中心。分中心监视系统由分中心矩阵切换器、数字实时数字硬盘录像机、监视器等设备组成。

　　系统缺点

　　各收费站图像均由本站的视频切换器切换若干路图像上传分中心，同时在中心设置的六台数字硬盘录像机对上传的图像进行统一的录像和管理。[nextpage]

　　但由于各收费站图像并没有全部上传分中心，所以分中心仅对各收费站切换上传的图像进行录像，而各收费站未上传部分图像则没有录像，因此当发生纠纷、违纪违规或其他特殊情况时，很可能因为某路图像没有及时录像，而导致无据可查，给正常的营运带来不便和麻烦，因而不能满足现行高速公路的营运管理、监视、查询、证据备查的需求。

　　系统改造特点

　　参照国家有关高速公路监控系统的标准，根据本工程实际情况、功能要求，系统改造时设计了基于计算机冗余网络交换机全新概念的数字多媒体监控方案，以满足高速公路监控的特殊需要。

　　本改造方案充分利用高科技的优势及计算机网络的丰富资源，多媒体监控系统采用硬盘进行全实时记录监控视频数据，可方便地实现视频图像的实时显示与传输，方便分中心值班管理人员对前端现场情况进行实时监视、分析，第一时间了解现场情况，以作出及时、最佳的选择;可实时记录监控数据，方便以后调阅和查证。

　　系统改造解决方案

　　设计依据

　　·《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92);

　　·《民用闭路电视监控系统工程技术规范》(GB50198-84);

　　·《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)。

　　改造原则

　　·充分利用现有资源，避免重复投资;

　　·设备选型要保证高可靠性。

　　改造内容

　　系统改造增加实时数字硬盘录像机对所有的视频图像进行记录，且同时将所有的实时数字硬盘录像机联网，使有需要的部门、管理人员能及时的查询、备份、监视。

　　10/100M冗余环网解决方案

　　考虑到光纤资源的重要性以及系统的可靠性，利用通信系统提供的4芯备用主干光纤，采用跳站联接2个单模 100BaseFX 口工业冗余以太网交换机组成一个10/100M的冗余环网。

　　线路通信正常时，东港站至葵潭站的光纤链路设置为备用线路，使东港、高柏、乌石、霖磐至中心形成一个网络，葵潭、池尾、赤岗、锡场至中心形成另一个网络，使整个网络带宽得到充分利用。

　　当其中一条光纤链路出现故障时(如光纤中断、节点设备故障等)，自动实现光通道保护，即东港站至葵潭站光纤链路自动由备用恢复为正常使用，而不会使网络出现中断而影响各站实时数字硬盘录像机的图像传输。系统架构如图1所示。

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　　实时数字硬盘录像机解决方案

　　在各个收费站以及中心新增实时数字录像机，实现对每路视频图像的实时监控及存储。

　　1、各收费站和分中心实时数字硬盘录像机配置参见表1。

　　2、实时数字硬盘录像机功能如下：

　　·各实时数字硬盘录像机均配置智能卡，实现系统死机自动重启，定时开关机功能;

　　·实时数字硬盘录像机客户端软件可实现单台或多台实时数字硬盘录像机任选1路或多路图像进行监看，使无须监看图像无须上传以减少占用网络带宽，同时减少客户端工作站CPU因对太多无用图像解压而占用资源，免使因配置较低的工作站出现丢帧或图像变差现象;

　　·各实时数字硬盘录像机的控制输出端口通过RS232/RS485转换器接至协议复合器接至广场球机，实现实时数字硬盘录像机或矩阵对广场球机进行控制，并可通过对实时数字硬盘录像机进行设置，实现各工作站对广场球机控制的权限;

　　·各收费站和分中心的管理工作站只需接入网络，并安装相应的实时数字硬盘录像机客户端软件即可对实时数字硬盘录像机在权限许可范围内进行查询、控制球机、备份、监视等操作。

　　改建后高速公路各站点基于硬盘录像机的系统架构参见图2。

　　中心查询、备份、监视解决方案

　　在中心设置两台管理工作站并安装实时数字硬盘录像机客户端软件，分中心远程图像调阅监视实况参见图3。

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　　每台管理工作站功能：

　　·实现单台或多台实时数字硬盘录像机任选1路或多路图像进行实时监看;

　　·实现实时任选全线各站实时数字硬盘录像机中任其中一路或多路图像在单台工作站上组成32路分割画面进行远程监视;

　　·实现工作站对广场球机控制;

　　·回放各站实时数字硬盘录像机录像和备份;

　　·网络巡更，监测网络通断情况;网络督察远程查询主机工作状态;

　　·全功能的远程设置、控制;网络用户授权管理精确，避免非法登录和监视、控制;

　　·网络语音广播、对讲;智能远程软件升级;

　　·强大的网络督察，可以快捷察看远程主机上的工作状态。

　　结语

　　本系统改造完成应用至今，整个系统运行可靠、正常，满足了揭普惠高速公路监控、稽查的要求。