润扬大桥监控业务平台设计

刘 继

（江苏润扬大桥发展有限责任公司，江苏南京 210000）

0 引言

润扬长江公路大桥是江苏省“四纵四横四联”公路主骨架和跨长江通道的重要组成部分。工程全长35.66公里（南延伸段12公里），由北接线、北接线高架桥、北引桥、北汊斜拉桥、世业洲互通、南汊悬索桥、南引桥、南接线、南接线延伸段9个部分组成。南汊悬索桥主跨1490米，是目前中国第1、世界第3的特大跨径悬索桥。目前已建成为“模拟摄像机+硬盘录像机”方案的监控系统，2011年监控改造新增了高清云台摄像机、高清枪机及NVR，并部署了视频监控软件平台，可同时接入1000路视频图像。

设立润扬大桥视频监控系统，主要是对其在各类外部荷载下的响应进行实时监控，及时掌握其工作状态，全面了解运营状况，为桥梁的运营管理、养护维修、可靠性评估以及科学研究提供不间断的依据。

1 系统设计原则

1.1 合理性原则

为保证整个大桥视频监控系统的合理性，按照实际状况和具体要求，监控系统充分满足润扬大桥在实际使用中的各种需求，并融合于已建成的系统集成中，提供充足的开放软件接口和底层的API，为将来完成系统集成打好基础。

1.2 先进性原则

近年伴随众多大桥建设的飞速发展，润扬大桥新的监控系统设计时不仅要充分利用最新、最成熟的技术，还要考虑到系统的扩展升级，使得大桥润扬大桥的监控系统既能保持传统监控系统图像质量高、控制灵活的优点，还必须能解决监控系统在数字化、网络化过程中遇到的技术瓶颈问题。设计还采用了先进的数字图像技术，使得系统在建成后较长时间内不会被淘汰。

1.3 实用性原则

本系统尽量以简单的结构和快捷的操作方法实现大桥监控及信息发布。整个系统设备尽量选用性能价格比高的设备，满足监、控、存、查、管、用的要求，硬件和软件平台界面友好、易学易用、使用方便、图像清晰。系统的应用软件可通过鼠标与键盘进行简单操作完成各项功能。

1.4 可靠性原则

正确地完成监控系统中各设备之间的接口和相应功能的匹配，以确保系统的完整性、正确性和可恢复性，系统必须在硬、软件系统协同运行中充分防止不稳定因素。本监控系统无论在网络、系统平台，还是在系统应用方面都具有相当的规模。本系统设计了1套切实可行的运营方案，确保系统能长期24小时不间断服务。

1.5 可扩展性原则

在应用实践中用户的需要可能发生变化，因此在设计中需要充分考虑系统的可扩展性。而可扩展性原则主要体现在系统横向（在满足当前视频监控需求的基础上，方便扩展成更大容量的视频监控管理系统）和纵向（系统具有优良的兼容性和开放的软硬件接口的基础上，将来可进行2次功能开发）的扩展能力上，使监控点、信息点和图像多媒体处理等功能被扩充，以便系统容易扩展和升级。

2 总体架构设计

润扬大桥监控系统整体上分成宽带网络视频监控和移动网络监控系统、网管支撑和业务管理系统等部分。宽带网络视频监控是整个监控系统的主体系统，移动网络监控系统使用户通过移动网络，利用宽带网络中的视频资源，采用移动终端使用监控业务；网管支撑和业务管理系统是为了更好发展和服务用户、促进整个业务的润扬大桥和管理的必要保障。

下一步是需要厘清整个系统的总体架构设计，如图1所示。

如按照传统监控理念来定义润扬大桥监控系统，系统可以分为4层架构：前端设备层、网络传输层、管理中心层和业务应用层。

图1 总体架构设计

2.1 前端设备层

前端接入设备包括视音频、报警信息的采集设备、报警联动输出设备和音频功放设备，其中视频采集设备也就是摄像机为最主要设备。监控系统全部依托于润扬大桥网络，视频采集设备以高清为主。为节约投资，原有模拟监控可采用DVS或DVR加摄像机的方式。

2.2 网络传输层

在系统网络环境中单独设备稳定、可靠运行的前提下，还需考虑网络整体的容错能力、安全性及稳定性，使系统出现问题和故障时能及时地修复。全面支持QOS服务，可最大程度实现视频监控系统的要求。网络形态可分为固网和无线网络，润扬大桥监控系统依托于已有的网络，支持以上所有网络需求。

2.3 管理中心层

润扬大桥监控系统的管理中心与传统监控系统的管理中心有所区别。前者的管理中心主要是服务器集群，处于润扬大桥的机房内，由润扬大桥负责管理和维护，主要是对整个系统进行管理，具体的应用功能由行业用户或者个人用户的客户端来实现。后者的管理中心都处于监控中心机房内，由用户自己管理和维护。在完成对整个系统的管理同时，还具备实时监看、录像回放和报警处理等应用功能。

2.4 业务应用层

业务应用层作为整个监控系统的中心和心脏，所有的前端数据都要传输到该层进行分析、处理、存储和转分发。该层还应考虑实现以下功能：实时图像点播、轮切业务、远程控制、历史图像检索和回放。

润扬大桥监控系统针对不同类别使用者的不同需求，开发了多种应用业务平台，按使用者所需的视频监控信息量身定制。

3 系统实施效果

监控系统的效益包括经济效益和社会效益。目前监控系统还处于发展阶段，由它直接产生的经济效益不明显，可从社会效益上来看实施效果，如：监控数据共享，数据采集和处理的自动化程度以及监控系统智能化的发展趋势，监控系统决策的定量化和科学化，系统应用的模型化，系统解决新问题的能力，以及收费站监控员劳动强度的减轻、工作时间的缩短、技术智能的提高等。

总体来看，监控系统的经济效益仍需较长时间才能逐渐体现出来。随着技术问题的不断解决，经济效益也就不断提高。但从根本上说，只有当监控系统的建设以市场为导向，商品经济的发展导致信息活动的激增，信息广泛而及时的交流，形成信息市场，出售监控系统收集的信息，才能为监控系统的发展提供契机，这时监控系统的经济效益才能真正体现出来。