昆石公路起于昆明关上石虎关；止于著名风景区石林，是云南已经建成的高速公路中标准最高的一条路。昆石公路全长78.07公里，其中起点至小石坝6.27公里为双向8车道高速公路，路基宽40.5米；小石坝至半截河67.07公里为双向6车道高速公路，路基宽26米；半截河至石林4.28公里为双向4车道高速公路，路基宽24.5米。昆石公路是云南通往东南亚国际通道的重要路段，也是直达著名风景区石林的黄金旅游通道。

系统需求分析
    昆石高速公路设计采用封闭式收费系统，全线设2个收费站和9个收费点，采取“大站管小站”的管理模式，小喜村收费站兼管：小喜村主线站、小石坝匝道、王家管匝道、松茂匝道、阳宗匝道5个收费点；宜良匝道收费站兼管：宜良匝道、草甸匝道、石林主线站、半截河匝道4个收费点。

    由于昆石高速公路路段较长，收费中心设在路线起点，与小喜村收费站同址，其他各站点距离收费中心较远，且全线监控系统需上传中心的外场图像也较多，各收费点距离所属收费站距离也较远，因而采用点对点式光端机进行图像传输性价比不理想，所以全路段收费和路段监控以及小团山、阳宗隧道的图像统一采用视频链路节点机进行图像传输；（其中入口车道的车道图像不上传）即各收费站点的出口收费车道、收费亭内及广场摄像机的图像以及外场监控图像通过多模光缆+光端机的方式，将视频信号传输到各收费站点的视频链路节点机，控制信号走通信系统提供的低速数据通道。各收费站的视频链路节点机除了输出所辖各收费点图像到视频控制矩阵外，同时输入各收费站控制矩阵所切换的图像，依次接入下一个收费点（站）的视频链路节点机，传输到监控中心。视频图像传输系统占用主干四芯单模光纤。

    所有收费点的图像全部上传所属收费站，收费站监控室通过视频切换矩阵对收费广场、收费车道的图像进行切换监视，实现收费站对收费业务的实时监视。

    监控中心的反向控制信号经控制信号分配器，经过通信系统提供的低速数据通道，到各通信站后，与各收费站点的控制码分配器相接，各收费站点的控制码分配器再与视频数据光端机连接，从而实现视频图像的反向控制。主线外场摄像机、隧道部分遥控摄像机图像传输均采用复用光端机（1路视频+1路反向控制信号）进行传输。

    所有监控外场的监控图像全部上传所属收费站，再通过各自收费站点的视频链路上传监控中心（与小喜村收费站同址）。小团山隧道和阳宗隧道分别直接上传监控中心20路和44路监控图像信号。通信系统为视频传输系统提供4芯主干单模光纤。[nextpage]

系统设计思想
    系统着眼于整个系统的实用性、先进性、可靠性、灵活性和经济性的原则设计。综合考虑系统的可扩展性，业务拓展功能及系统升级功能.视频传输建议采用VNX节点式数字非压缩光端机，在3芯主干单模光纤上实现各收费站向管理站、管理站到分中心、隧道站到分中心、以及外场监控图像（先集中到收费站）向分中心的视频传输。

    A)实用性：充分考虑到昆石高速项目的具体使用要求，昆石高速公路视频传输设计时采用压缩方式，后来为了避免省中心联网时的二次压缩决定采用数字非压缩视频传输方案，在设计时预留给视频传输的主干光纤芯数较少，如果采用点对点方案，光纤资源远远不够。而采用VNX节点式数字非压缩光端机，既节省了光纤资源紧张的情况，又能保证视频传输的质量，轻松实现多级传输管理。使系统的功能尽可能的完善并充分加以利用。

    B)可靠性：系统设计、设备选型、调试、安装等环节都将严格贯彻质量条例，完全符合标书和国家、行业的有关标准，确保系统稳定、可靠、安全地运行。VNX节点式数字非压缩光端机采用数字非压缩技术和CWDM粗波分复用技术相结合，数字非压缩技术和CWDM粗波分复用技术都是目前被实践验证了的比较成熟的技术，保障系统的可靠性。

    C)先进性：在系统设计中，我们充分考虑图像监控及视频传输技术的发展，参考目前视频监控及图像传输行业的发展水平，确保系统在国内处于领先地位。采用比较先进的视频非压缩技术实现视频传输，采用目前潮流的性价比较高CWDM粗波分复用技术实现复用。

    D)经济性：整个网络系统在先进性，开放性，高效性，实用性，可靠性和稳定性方面进行综合平衡，传输网除了保障图像传输的高实时性，动态稳定的图像业务外；数据传输采用通信系统冗余通道，使系统具有良好的系统性能价格比。

方案详细设计及说明
1．采用3芯光纤组成3套节点式数字非压缩视频传输系统，实现163路视频的两级传输。剩余一芯备用。
2．管理模式：各收费站收费图像通过VNX节点式数字光端机将视频传输到所属管理收费站，输出到管理收费站切换后在监视器实时监视，同时切换输出视频上传路段中心。外场监控图像不在管理站管理，采用多模光端机就近传输到收费站，和收费站图像一同采用VNX节点式数字非压缩光端机直接传输到路段中心，不在管理站输出。隧道图像采用电缆集中后通过多路光端机传输到隧道管理站，再采用VNX节点式数字非压缩光端机传输到路段中心。
3．链路一：小石坝、王家营、松茂、阳宗几个收费站采用一套VNX节点式数字非压缩光端机传输40路收费图像到小喜村收费站，小喜村收费站与监控中心同址，通过视频电缆接入到监控中心的矩阵，从而可以节省一套监控中心的接收节点机；5路监控图像直接输出到路段监控中心矩阵。
4．链路二：阳宗隧道、小团山隧道采用一套VNX节点式数字非压缩光端机传输65路收费图像到路段监控中心矩阵。
5．链路三：石林、半截河、草甸、宜良收费站采用一套VNX节点式数字非压缩光端机，实现石林、半截河、草甸到宜良收费站36路收费视频的传输，输出到宜良收费站矩阵，同时从宜良收费站矩阵输出15路视频采用该套VNX节点式数字非压缩光端机，上传路段监控中心矩阵，并同时支持2路监控视频直接到路段监控中心矩阵传输。[nextpage]

系统特点及优势：
（1）节省光纤资源，充分考虑到本系统只提供4芯光纤用来视频传输，光纤资源比较紧张的情况，本系统共占用3芯光纤，实现163路视频两级传输。
（2）采用数字非压缩技术，图像质量高，传输无延时。
（3）信号组合灵活，一套节点机，可实现收费站收费视频向管理站的传输，同时实现集中到收费站的外场监控视频向路段监控中心的传输，另外还可实现管理站切换输出的所管辖的各收费站视频到路段监控中心的传输。便于集中管理。
（4）采用粗波分复用技术，组网方式灵活，可扩展性强。冗余波长可用于系统扩容。
（5）综合管理能力，通过网管软件可实时检测设备各模块状态，便于故障查询和系统维护。
（6）数据采用通信系统传输，提高系统性价比。因为通信系统一般有冗余数据通道，并且如果在CWDM节点数字非压缩光端机系统增加数据，会占用大量波长，提高系统造价，采用通信系统冗余数据通道传输控制数据，合理利用原有系统资源。

关键设备
    北京蛙视通信的VNX系列节点式数字非压缩光端机，采用数字非压缩技术和粗波分复用CWDM技术的节点式数字光端机。一芯光纤可同时传送1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm和1310nm反向数据波长，每个波长可传输1-10路视频信号，每个波长传输带宽1.25G,一芯光纤总波长超过10.3G.

    VNX系列节点式数字非压缩光端机视频质量可达到广播级标准，音频质量可达到CD级，支持RS-232、RS-422及RS-485(2/4线)等数据通讯格式；通过DIP开关设置，允许输入端数据格式与输出端数据格式不同。VNX系列节点式数字非压缩光端机可在环境温度-40℃~+70℃、工作湿度0~95%（无冷凝）的状态下正常工作，具有防尘、防盐雾、防酸雾等性能，完全适用于工作条件更苛刻的野外环境。VNX系列节点式数字非压缩光端机具有先进的NMS（网络管理软件）监测功能，符合现代先进的管理要求。

结束语
    建议：在光纤资源比较紧张，对图像质量要求较高，系统管理模式复杂多样，视频传输综合管理系统中，采用节点数字非压缩光端机实现视频传输，这样可以减少视频传输的级数，以满足《公路工程质量检验评定标准》第二册机电工程中对视频传输通道的指标要求。建议数据最好单独通过通信系统冗余信道传输，可提高系统的性价比，当然具体情况具体分析，在今后的项目中，我们还需要根据具体的需求选择合适的产品用于视频传输。