高速公(gōng)路是一个國(guó)家公(gōng)路运输现代化程度的主要标志(zhì)，高速公(gōng)路車(chē)流量大，流动速度快，推动國(guó)民(mín)经济发展起重要作(zuò)用(yòng)。 至2004 年底，全國(guó)已建成高速公(gōng)路3 万Km，总里程居世界第二位。河南地处全國(guó)高速公(gōng)路中(zhōng)心地带，连霍、京珠两大高速公(gōng) 路主干道在河南交会，外省过境車(chē)辆较多(duō)，交通繁忙。為(wèi)了提高高速公(gōng)路的通行效率以及确保交通安(ān)全，河南省交通厅开始对 重要路段实行全程電(diàn)子监控。高速公(gōng)路全程监控图像数量多(duō)，对传输系统和控制系统都有(yǒu)较高的要求。本文(wén)通过介绍近通車(chē) 的郑州西南绕城高速公(gōng)路监控系统讲述高速公(gōng)路全程電(diàn)视监控系统中(zhōng)如何实现大容量图像传输和控制。 

河南地处全國(guó)高速公(gōng)路中(zhōng)心地带，连霍、京珠两大高速公(gōng)路主干道在河南交会，外省过境車(chē)辆较多(duō)，交通繁忙。 

今年 8 月12 日通車(chē)的郑州西南绕城高速公(gōng)路全長(cháng)52.06 公(gōng)里， 全線(xiàn)共设有(yǒu)互通式立交桥6 处，分(fēn)离式立交桥26 座，大中(zhōng)桥57 座， 铁路立交桥2 座，天桥21 座，各类通道68 道，涵洞46 道，植物(wù)防护 达89 万平方米。她两穿南水北调工(gōng)程，一过西气东输工(gōng)程，跨京广、 陇海两大铁路干線(xiàn)，双向六車(chē)道，全封闭，设计时速為(wèi)120 公(gōng)里/小(xiǎo)时。 西南绕城高速公(gōng)路通車(chē)前，郑州市城區(qū)面积只有(yǒu)300 多(duō)平方公(gōng)里；这 条路通車(chē)后，郑州城區(qū)面积将扩大到600 多(duō)平方公(gōng)里。在“一定要树 立精(jīng)品意识，争创一流工(gōng)程”指导思想下，同时為(wèi)了保证绕城高速公(gōng) 路通車(chē)后通行效率和交通安(ān)全，对郑州西南绕城高速公(gōng)路实行全程電(diàn) 子监控。

系统概述 

高速公(gōng)路监控系统作(zuò)為(wèi)高速公(gōng)路有(yǒu)效的管理(lǐ)和维护手段，在高速公(gōng)路建设中(zhōng)显示出其必要性和优越性，系统要求能(néng)对整条 高速公(gōng)路进行全方位、多(duō)功能(néng)的监视和控制。高速公(gōng)路监控系统属于高速公(gōng)路机電(diàn)项目的一部分(fēn)，它主要由信息采集系统、路 面监控、收费监控及信息提供系统组成。信息采集系统包括：車(chē)辆检测器、气象检测器、紧急電(diàn)话。路面监控提供直观、具(jù)體(tǐ) 的路面消息，并通过监视器、大屏幕等显示设备直观了解重点路段摄像覆盖區(qū)的交通情况，及时发现和处理(lǐ)交通事故、車(chē)道堵 塞或其它以外事件等。收费监控保证收费岗亭的正常工(gōng)作(zuò)、设备、人员的安(ān)全，并通过硬盘录像机对某些特殊事件记录存档， 还可(kě)以為(wèi)以后的分(fēn)析、取证提供可(kě)靠的依据。信息提供系统包括交通标志(zhì)、可(kě)变情报板和信号等，是交通监控管理(lǐ)為(wèi)汽車(chē)用(yòng)户 服務(wù)的主要形式。

郑州西南绕城高速公(gōng)路全程電(diàn)视监 控系统主要包含收费站监控以及全路面 圃田分(fēn)中(zhōng)心监控。全路有(yǒu)豫龙、樱桃沟、 十八里河三个收费站和圃田分(fēn)中(zhōng)心，三 个收费站分(fēn)别安(ān)装(zhuāng)独立的一套小(xiǎo)型监控 系统，每个收费站上传4 路图像到圃田 分(fēn)中(zhōng)心。圃田分(fēn)中(zhōng)心矩阵与收费站矩阵 联网，实现中(zhōng)心对收费站图像切换控制。 各收费站有(yǒu)一台小(xiǎo)型网络矩阵，负责监 控收费亭图像、收费車(chē)道图像以及收费 广场图像。收费站监控系统具(jù)有(yǒu)语音视 频跟随和报警图像跟随功能(néng)，当收费站报警信号被触动，立刻收费站监控室显示对应的图像，同时启动声音监听。（站级监控系 统图）

圃田分(fēn)中(zhōng)心是新(xīn)郑高速和西南绕城高速总中(zhōng)心，同时监控两路。圃田分(fēn)中(zhōng)心有(yǒu)一台大型矩阵，负责监控三个收费站上传图 像以及全程路面监控的33 台可(kě)控云台摄像机。在每距离约两公(gōng)里处安(ān)装(zhuāng)一台可(kě)控的云台長(cháng)变焦摄像机，重点路段适当加密，通 过中(zhōng)心键盘操作(zuò)，能(néng)控制摄像机双向移动和镜头变焦遠(yuǎn)近景观察。基本实现了全路面图像监控，通过图像分(fēn)析软件，能(néng)很(hěn)快的 了解全路程的交通情况，提高高速公(gōng)路管理(lǐ)以及公(gōng)安(ān)出警效率。

由于全程监控摄像机较多(duō)，并且都需要控制信号。在光端机传输方式上采用(yòng)波分(fēn)复用(yòng)节点光端机，视频数据分(fēn)开光纤传输。 矩阵反向控制信号是广播形式带地址码发送到各台摄像机的，所以采用(yòng)1 芯光纤同时传输控制信号数据到33 台摄像机，每一台 摄像机的解码器通设置不同的地址码區(qū)别，在中(zhōng)心选择控制摄像机时，互不干扰。（控制数据传输系统图）

视频传输如果全部采用(yòng)一路视频光端机则需要 33 芯光纤，在考虑稳定性和经济性基础上，视频传输采用(yòng)单路视频光端机把 8 台图像汇聚在一起，通过波分(fēn)复用(yòng)视频光端机传输到中(zhōng)心。（视频传输结构如下图）

圃田收费监控中(zhōng)心通过矩阵联网控制方式实现视频切换、矩阵控制等功能(néng)：

收费监控中(zhōng)心的以太网矩阵和三个收费站的以太网矩阵通过 TCP/IP 通信协议相连，传输联网信控制信号，这样，收费监控 中(zhōng)心的矩阵控制用(yòng)户就可(kě)以通过网络来控制各收费站的PTZ。 

收费站的以太网矩阵各输出 4 路图像给收费监控中(zhōng)心以太网矩阵，实现多(duō)级视频矩阵联网控制的功能(néng)。在收费监控中(zhōng)心可(kě) 同时监控每个收费站的4 路视频图像，通过手动、自动切换方式完成对各收费站所有(yǒu)前端图像的视频监控。 

收费监控中(zhōng)心具(jù)有(yǒu)全程监控权限，通过矩阵切换控制 33 台摄像机，统一管理(lǐ)全路段图像。

收费站与分(fēn)中(zhōng)心矩阵联网结构图

总结： 

郑州西南绕城高速公(gōng)路建设标准要求高，作(zuò)為(wèi)河南省的精(jīng)品工(gōng)程，机電(diàn)项目方案经过多(duō)次论证和实地考察。在全程電(diàn)视监 控系统中(zhōng)，视频传输和联网控制都经过精(jīng)心考虑。在设备上选型上遵从稳定性、先进性和经济性的原则。摄像机采用(yòng)的是日本 JVC 产(chǎn)品，在矩阵控制系统上，由于收费站与中(zhōng)心需要联网控制，目前矩阵系统联网主要有(yǒu)以太网联网和RS485 联网方式，采 用(yòng)RS485 联网需要光端机提供一个RS485 通道，采用(yòng)以太网可(kě)以利用(yòng)通信系统的网络通道。考虑到以后多(duō)路段联网监控的需求， 矩阵主机采用(yòng)了美國(guó)英飞拓的AD 以太网矩阵。光端机系统采用(yòng)INFINOVA 单点光端机和节点光端机混合使用(yòng)，数字化的视频 信号传输系统，充分(fēn)利用(yòng)了现代先进的数字传输技(jì )术提供了很(hěn)高的监控图像质(zhì)量，并延長(cháng)了传输系统使用(yòng)的寿命。反向控制信 号数据分(fēn)离视频传输，33 台摄像机控制信号是广播型发送的，所以采用(yòng)一个通道传输33 路控制信号，可(kě)以降低传输成本，同时 也不会互相影响控制。从目前运行状况来看，電(diàn)视监控系统到达预期效果。