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智能交通高速公路监控系统设计方案

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2020年4月19日
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智能交通-高速公路监控系统设计方案
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　　背景概述：
　　高速公路是国家经济发展的命脉，是人民大众工作生活不可缺少的重要组成部分。如何高效、科学的管理高速公路是摆在高速公路监控管理部门面前的重要议题。

　　传统的高速公路监控系统主要关注在收费站、服务区、隧道、大桥等。完成车辆收费、车牌记录、重点地段监控等基本功能。当前国内国外的轨道、隧道、高速交通中都实施了很严密的视频监控系统，经过架设大量各种各样的摄像机来监控各个场合，配合其它的安全措施，以避免意外事件的发生。可是现有的、传统的CCTV监控系统也面临着很大的挑战。大量的摄像机都需要大量的显示器来显示其所监控到的画面，而监控室或监控中心中的空间有限，所能安装的显示器也非常有限，因而只能经过轮换画面来监视所有的场景。同时，根据IMS Research的研究，“在传统的闭路电视监控模式下，保安人员需要监视太多的视频画面，远远超出人类的接受能力，导致实际监控效果降低。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅22分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。”因而，监视这些摄像机也为我们带来了两个挑战。第一，由于人类本身的弱点，7x24小时的实时监控更是一件不可能的工作，因而只起到了事后取证的作用。第二，当一个事件发生后，要想快速、准确地在这些海量存储的视频中搜寻这个事件的视频是一件非常费时、费力的事情。但随着高速公路基础建设的不断完善。对整个高速公路的总体服务质量也提出了更高的要求。

　　一. 需求描述

　　当前高速公路监控已经具备了基本的电视监控系统。入侵报警系统的设计应根据建筑物的使用功能、建设标准及业主的要求，并贯彻国家已颁布实施的有关“规范”和“标准”，考虑到节约成本，需充分利用已有的设备，并综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等，构成先进、可靠、经济适用的安全防范体系。

　　从安全防范角度来说高速公路监控自身具有交警等“人防”体系，加上智能视觉监控系统的“技防”体系，“人防”与“技防”密切结合，发挥各自优点。建立较完善的保安监控体系。

　　根据客户需求，严密监控区域的前端系统的核心是“发现可疑行为”和“摄像”。特别以“发现可疑行为”作为设计基础。只有在发现了可疑行为的基础，摄像才有更加实际的意义。在传统的闭路电视监控模式下，保安人员需要监视太多的视频画面，远远超出人的接受能力，导致实际监控效果低下。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅22 分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。因此我们需要智能视觉监控来改进监控效果，同时减轻保安人员的负担。这样才能真正让控制中心人员从繁杂的电视监控工作中解脱出来，以便有更多的资源应对可疑现场。因此，选择一套成熟的、可靠的探测产品，对于高速公路监控安防项目的成功有着深刻的意义。
　　二. 贝尔信智能视觉分析高速公路监控跟踪系统设计方案

　　1、 遗留物检测：为防止从车辆上滚落的物品或施工过程中遗留的物件影响道路情况，使用遗留物检测模块，当有遗留物事件发生时经过光标、音频及联动三种报警方式同时报警。

　　2、 非法停车检测：在特定或一段道路上，设定一防区，车辆停留时间超过一定时间或位置时，产生报警。

　　3、 行人检测：防止机动车道行人行走，发现目标立即报警

　　4、 车辆拥堵：监控一些路口或易拥堵的路段，当车辆密度达到某一值时，发生报警。

　　5、 车辆逆行：防止车辆逆向行驶而带来交通堵塞或交通事故，当有车辆逆行时，设备也产生报警。

6、 车辆统计：对某一路段经过的车流量进行统计

7、 自动跟踪：对违返设置规则的车辆进行自动跟。

　　8、指定车辆自动跟踪：为了更加灵活控制以及防止多辆车辆违规而需要人工确定，本系统支持指定车辆跟踪功能（手动跟踪），即监控人员在画面上使用鼠标点击所要跟踪的车辆，智能视频分析服务器即可跟踪此车辆。

　　9、防护栏、广告牌、标志牌被盗发出报警。

　　10、桥梁坍塌、路面出现较大破损时发出报警。

　　2.1. 监控系统拓展图

　　2.1. 监控系统拓展图
　　每个摄像机经过光端机将模拟摄像机的视频源传送到监控中心机房，然后进过贝尔信智能分析服务器分析，再用海康的DVR进行实时录像的存储；在中心机房部署对应的视频分析器，事件分析器同时联结网络，一旦检测到意外事件，经过开关量信号马上将信息发送给报警服务器。这样能够做到公路内的全程事件监控。必要的话，报警服务器还能够经过管理服务器将相关的数据传送给总集成系统以便控制相应的交通灯以及信息屏。

　　2.2. 后端管理平台软件

　　一、功能特点

 　　bellsentware控制中心软件系统功能强大，能够为用户提供集中式管理、录像管理、系统管理、企业级指挥和控制功能。

　　采用智能化布局和简单易用的设计理念，bellsentware视频，操作管理贝尔信公司的bellsentbox和bellsentcam系列产品，内置分级地图系统，双向音频通信，报警管理，连续录像、报警联动录像、时间调度设防，多摄像机轮循显示，多预置位巡视，PTZ操作等等。

　　bellsentware控制中心软件系统大大简化了bellsentbox和bellsentcam产品系列的配置和管理，作为一套大型监控管理软件，它能够将bellsentbox、bellsentcam、第三方报警传感器以及报警联动输出设备集成起来，为用户提供一体化的安防解决方案。

　　三、系统模块描述

　　1、管理服务器模块

　　管理服务模块是系统的核心，是整个系统的主服务器，桥接了其它的各个服务模块。主要用于管理系统平台所有的设备和与其它的管理服务器进行通讯和同步。能够实现对远程数字视频设备的机构、人员、设备、任务、报警、日志等的配置、设备巡检和实时访问权限控制等管理。

　　2、流媒体转发模块

　　流媒体服务模块分为实时流媒体服务模块和回放流媒体服务模块。实时流媒体服务模块用于对本地的实时视频流进行转发。回放流媒体服务模块用于对本地的回放视频流进行转发。

　　3、报警管理模块

　　经过串口或网络通讯的方式将分散在各个地方的独立的报警子系统进行联网，报警管理中心可对任何一个子系统进行报警控制，如：报警布防、撤防、旁路、清除报警、报警输出的打开、关闭等。当任何一个报警子系统有报警发生时，报警管理中心能快速准确的显示出报警的详细信息，如：报警地点、名称、类型、子系统号、防区号等，并会自动根据预先设置的报警预案进行联动操作，如：视频弹出播放、播放指定声音、视频群组播放、视频群组沦陷、联动报警输出、报警布撤防、电视墙切换、联动云台预置位、巡航、发送手机短信、LED屏显示、打印机打印等。

　　4、电子地图模块

　　支持多级多层多文件电子地图，经过电子地图能够直接对监控点进行调看、设置、报警联动操作，让使用者更加形象地感受与应用，能够经过电子地图编辑器编辑生成地图，原始地图能够来源于jpg、bmp、png、gif或wmf矢量地图。

　　5、集中存储模块

　　集中存储服务对于前端没有存储功能、或者不适合在前端进行录像文件存储的情况尤为适用。也适用于一些重要的录像文件在前端不适合保存的，能够集中存储在后端集中存储主机上。该功能能够设置集中存储计划，从而在集中存储服务器上实现定时文件存储功能。

　　6、数字矩阵模块

　　经过虚拟数字矩阵实现对电视墙的视频画面切换及云台控制等动作。网络虚拟数字矩阵和传统模拟矩阵不同，它以视频压缩模块（或视频编码软件）代替模拟矩阵中的视频输入模块，以视频解压缩模块（或视频解码软件）代替模拟矩阵中的视频输出模块，以网络视频服务器代替模拟矩阵主机，以基于TCP/IP协议的IP网代替模拟总线（或模拟视频总线结合IP控制总线），以数字高速处理芯片代替模拟电开关，运用高速处理芯片的运算完成视频从输入到输出的切换，将视频信号传输至电视墙。

　　7、WEB功能管理模块

　　用户可在任何地点经过IE方式接入平台软件进行操作和管理，使用时不需修改IE的安全限制即可正常使用，不受IE参数设置局限，和正常使用客户端软件是一样的，较普通的用控件实现WEB功能的方式更为先进实用。

　　8、模拟量采集模块

　　可对市场主流的模拟量采集设备进行管理，实现对前端的温度、湿度、电压、电流等模拟数据的采集和实时数据值显示，并可经过预设的报警上限和下限值进行自定义的报警处理。

　　9、客户端模块

　　客户端模块是最终呈现在用户面前，供用户操作使用的模块，客户端经过与各个服务组件进行通讯，用于实现电子地图、显示实时视频和回放录像、视频分析参数配置、报警联动管理、控制云台镜头动作、控制报警输入输出等监控操作，以及配置电子地图、外部设备及用户权限等管理功能。

　　10、应急预案模块

　　用户能够预先设置多种应急处理预案，在同一个预案里能够设置一系列要执行的操作。在必要时，例如有报警信息触发时，就能够直接调用某些预案及时对事件做出反应，采取必要的手段和措施，切实发挥出高速公路监控系统的实用效果。

　　四、方案小结
　　高速公路监控系统方案经过应用智能视频分析技术，能够在高速交通中帮助安防部门实现主动、实时的监控，及时有效地避免或处理有威胁的或突发性事件。能够实时的对健康画面分析判断并对紧急情况和事件进行处理（显示、报警等）。应用在高速公路监控领域，能够自主分析道路情况，实现流量控制、自动记录各种违章行为、烟、火的自动检测，道路遗弃物检测，防护栏防盗、行人穿越道路报警等一系列智能功能。配合后端管理软件的强大功能，更能够实现对高速路段安全的轻松简易管理，最大程度的保障高速路段的安全。
责任编辑：vivien