浅谈城市道路监控系统总体设计方案

陈菊芳

摘 要：由于城市道路监控系统是公路运营的重要组成部分，因此，对其研究就显得极为重要了。通过研究其可行性，并通过技术论证，设计出一套科学合理、可靠性强的方案。详细介绍了方案的设计思想与需求，详细介绍了其系统组成情况。

关键词：道路监控系统；系统构成；图像采集

1 道路监控系统的作用和定位

道路监控系统主要负责管理高速公路交通运营业务以及共享相关信息的作用。如今的高速公路管理中使用的监控系统已经与传统的管理系统合并为一个整体。当然，监控系统是其重要组成部分。负责管理交通并且指挥交通的作用，而其他系统则只需要服从它的指令，并采取行动即可。

2 城市道路监控系统总体设计方案

2.1 设计思想与需求

此监控系统由道路监控、红绿灯控制、电子警察、122报警和交通指挥中心构成。采用联网或者接口等技术手段将各部分连接为一个整体。该系统的前端设备和传输设备使用的是来自英国、日本、美国等世界著名公司生产的产品。其系统软件采用的是来自英国公司的城市道路监控与信号控制系统，并对其进行了修改完善。修改后的系统要满足以下几点：各系统之间相互关联，协调一致；在采用高科技产品时，要详细分析其产品的可靠性和系统的先进性，以期使设计出的系统能达到国内一流水平；此系统必须安全可靠，要能对各种恶劣环境应付自如；选用的设备或产品最好具有兼容性和通用性，以方便后期的维修养护；采用世界上最先进的软件技术，从而使系统具备强大的功能，并且操作简便，具有良好的扩展性和升级性；系统结构简单，实用性强等。

道路运营管理活动分为对内管理和对外管理。对内管理主要负责管理相关单位的各项业务，例如，工作的开展情况、人员工作状态、资源利用情况等。从而达到高效、优质管理的目的。而对外管理则是负责道路交通安全、帮助各部门完成紧要任务等，从而达到保证行车人员安全的目的。

2.2 系统构成

此系统由道路监控系统、红绿灯控制系统、电子警察系统、122报警系统和交通指挥中心五大部分组成。道路监控系统则是由路口前端图像采集系统、传输和监控中心构成；红绿灯控制系统则是采用英国公司的道路监控设备来实现监视和信号控制；电子警察系统主要用于给违章车辆拍照、图像网络传输和违章处理等；122报警系统主要由通讯控制器、计算机、显示器、光缆、录音机、录像机、电话机、控制中心等组成；交通指挥中心用于实时监控路面车流量、以及紅绿灯情况等。

2.3 前端图像采集

前端图像采集系统包含：彩色黑白全天候型摄像机、室外全天候防护罩、室外全方位直流高速云台、室外直流解码器和避雷针。所使用的摄像机能够形成彩色或黑白图像，当光线强度高于1.0lx时，为彩色图像；低于1.0lx时，则为黑白色图像。能捕捉最低为0.1lx光照强度的图像信息。因而，能够代替彩色摄像机捕捉更低光照强度的图像信息。它在白天使用时，所采集的图片信息清晰明亮，夜晚采集的信息也能够分辨度也很高。能够看清楚30m范围内的车牌号码，可以看清楚100m范围内的車型。

2.4 传输交换

视频和控制信号的传输可以通过光纤和微波进行。光纤传输系统由光缆、光端发射器和光端接收器构成。具有以下优点：传输损耗小、输送距离远、抗干扰能力强、保密性能好、没有电磁辐射、耗能少等。微波传输的原理为：通过无线扩频通信技术来进行传输信号。

微波传输是把模拟的图像信号通过数字化处理后得到的压缩编码。再将其通过数字信道传送到远处，接着再解码为原先的信号。数字编/解码器具有编辑/解码图像信息的功能，同时还具有将图像信道接口和控制数据接口连接到同一块系统板上的功能。因此，可以使图像信息和控制信号在同一个信道上传输。微波传输具有以下优点：抗干扰性强、信号质量高、误码率低、抗衰弱性强以及不会影响其他同频率的信号传输。

2.5 存储

存储一般使用的是NVR设备，它可以通过网络与前端图像采集系统相连接。此设备的功能性主要与接入能力、并发能力、最大磁盘数和协议兼容性有关。目前，市场上主要有两种NVR设备：一种是DSP系列，另一种则为X86系列。DSP NVR系列，具有耗能少的优点，但其处理能力和并发能力有限，一般最多能连接8块硬盘。X86 NVR系列由于引入了计算机处理器，因此，其处理能力和并发能力大大提升。

从上述分析可知，X86系列比DSP系列更好，但由于其稳定性、可靠性和故障的影响，所以，一般不会将NVR设备用到极限能力。为设备配置计算数量时，还要考虑接入数与硬盘容量，最后才能得出单台NVR设备所需要的接入数。配置硬盘时要考虑数据存储裸容量，同时，还要考虑操作系统盘和RAID冗余备份盘。如果备份时间比较长，就需要增大磁盘容量。

2.6 显示

图像有两种显示形式：PC显示和监视器显示。两者区别在于，PC显示用的是软解码，而监视器显示用的是硬解码。软解码就是把解码程序调入内存中，使用CPU进行解码操作。因此，需要CPU的运算能力很强，但仍会存在画面卡顿现象。所以，后期需要对图像进行处理。硬解码则是将写入或固定在芯片上，通过硬件进行解码的操作。具有图像清晰、不占系统内存等优点，不需要后期处理。

3 结语

城市道路监控系统的主要作用是：综合管理高速公路运营业务和分享信息。是组成道路交通网络最基础的一部分。由于我国现在道路监控系统还不太完善，还存在许多的不足，因此，提高监控系统的运行状态监测能力，缩短发布信息的时间，使其能在第一时间做出决策并执行，是现阶段监控系统最应该考虑的。

参考文献

[1]夏云主编.现代计算机网络技术与应用[M].科学出版社，1998.

[2]（美）[M.福特]MerileeFord等著.网络互联技术手册[M].电子工业出版社，1998.

（作者单位：沙河市安全生产监督管理局）