高速公路远程视频联网监控技术方案

高速公路远程视频联网监控技术方案目录第1章总体方案设计 (1)1.1项目背景分析 (1)1.2项目总体要求 (1)1.3系统设计思路 (1)1.4系统建设目标 (3)1.4.1 京福高速视频接入 (3)1.4.2 济青视频监控接入 (4)1.4.3 济南绕城模拟视频接入 (4)1.4.4 无线视频接入 (4)1.4.5 卡口可视指挥系统接入 (5)1.5总体架构设计 (5)1.5.1 视频传输设计 (6)1.5.2 高速集团零点监控中心接入 (7)1.5.3 高速股份监控中心接入 (7)1.5.4 济南交警支队监控中心接入 (7)1.5.5 无线视频接入 (8)1.5.6 卡口视频接入 (8)1.5.7 总队监控中心设计 (9)1.5.8 流媒体转发设计 (10)1.5.9 视频矩阵设计 (10)1.6系统总体功能 (11)1.7系统设计依据 (11)第2章监控平台设计 (13)2.1监控平台概述 (13)2.2平台架构设计 (14)2.2.1 设备资源层 (14)2.2.2 设备接口层 (14)2.2.3 调度管理层 (15)2.2.4 业务支撑层 (16)2.2.5 用户接入层 (16)2.3关键技术应用 (17)2.3.1 软件开发框架 (17)2.3.2 数据库环境 (18)2.3.3 电子地图应用 (19)2.3.4 消息中间件应用 (20)2.4平台功能设计 (21)2.4.1 中心管理服务功能 (21)2.4.2 电子地图服务功能 (29)2.4.3 WEB服务功能 (35)2.4.4 客户端软件功能 (38)第1章总体方案设计1.1 项目背景分析高速公路与一般公路相比，具有线性好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，如不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。

为了应对突发事故以及对高速公路的全程监控，省厅交通警察总队必须接入高速公路监控中心的视频，实现交通流量和交通运行监视；对关键点进行气象检测；对关键路段实施交通实时控制；及时发现各种异常情况并采取应急措施，保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。

实施高速公路全程视频监控系统不仅能改善高峰期间车辆行驶的平均速度，增加高峰期间的交通流量，减少交通堵塞程度和车辆延滞时间，同时也能大大减少交通事故和保证交通安全，节约燃料和减少车辆的磨损，缩短运输时间，减少污染，发挥高速公路快速、安全、舒适和高效率的功能。

全程视频监控系统具有较为显著的经济效益、社会效益和环境效益。

1.2 项目总体要求建立全省统一的高速公路视频监控平台，科学规划网络带宽占用和流量分布，按总队和各地多级监控管理中心架构，合理设计并接入京福、济青、济南绕城高速模拟视频、数字视频、高速无线视频和卡口可视化指挥信号。

在现有ARCGIS平台上完成接入视频点的标注，实现对监控信号源的信息查询、视频点播、图像控制、图像切换、语音对讲、违法抓拍和录放像等管理功能。

同时监控平台提供视频解码功能，可将数字图像还原成模拟信号在大屏显示。

1.3 系统设计思路本次我们为省厅交通警察总队开发的集成平台，可以对已有的高速公路监控系统的软硬件和信息进行整合，打破各系统界限，完成信息规范、实现数据融合，开发一个操作简单、功能强大，具有智能联动效果的省级操作平台，已建立这样一个智能化综合操作平台、有效地整合系统资源、建立起一定规规模的智能联动体系、更广泛地为基层业务单位提供高速公路安全管理服务。

我们的高速公路监控平台的价值主要体现在以下方面：1)多品牌设备（DVR、DVS、矩阵等）的兼容性，实现前端设备的多样性可以实现了多家设备如硬盘录像机，编码器（DVS)，IP摄像机、矩阵等统一标准接口接入，方便更新和调用，不同型号设备快速接入，实现系统的迅速集成。

2)可以实现数模混合组网可以实现数模混合型构网，即一个系统中既存在矩阵等模拟设备，也存在数字硬盘录像机，编码器（DVS)，IP摄像机等数字设备，可以兼容数字模拟混合联网。

3)多级的分布式管理架构系统架构大型、分布式、灵活，多级的管理架构。

避免结构上限制系统扩展性，真正实现监控平台按照需要任意分级。

4)高度集成性系统应建立在一个集成平台概念上，需要考虑集成第三方系统设备（如其它厂家的DVR、DVS、矩阵等），可以作为一个综合安防集成管理平台高度上一起联动其它系统设备，打破各子系统设备的界限，完成信息规范、实现数据融合，提供一个操作简单、功能强大，具有智能联动效果的操作平台。

5)实现的地理信息的多层和多级的链接关系提供了强大地理信息系统功能，实现了以矢量化电子地图GIS和栅格（位图或影像图）地图相结合，实现多层和多级的地图链接关系，即整个省市地图采用多层（例如道路、河流、绿地等图层）矢量电子地图（GIS）方式实现系统的综合管理功能，精确定位事故现场，提供地理位置信息，便于对应急事件的响应；对于高速公路线路图则采用位图方式(支持JPG、BMP、TIF等多种不同格式)实现监控点详细定位，实现平面地图的多级链接管理方式。

6)有效的报警联动机制可以对每一个视频通道和报警通道、全天或时间段内进行报警设置，实现报警条件和报警事件的灵活组合。

当有报警信息传入时，能实现报警和动作（存储、预置位、报警上墙、执行预案、GIS分析）的联动，并伴有声，短信等方式。

并支持第矩阵系统的报警。

7)先进的设计保证，保证各子系统间互连互通，消除“信息孤岛”。

能通过建立起一套统一的消息体系，利用先进的XML语言，采用多线程、Remoting 技术，在系统平台的请求、设备的响应之间建立起一座互连互通的桥梁。

真正能消除“信息孤岛”。

8)提供虚拟存储技术跨越物理磁盘资源创建任意大小的虚拟存储卷，每个物理LUN 和虚拟设备最大可达16TB，利用NSS将虚拟卷安全的分配给服务器，存储池可将物理磁盘集指派给指定的任务，减少操作失误带来的风险。

9)IP服务机制，解决动态IP问题对于ADSL等动态IP传输方式，可以通过系统自带的IP解析服务器软件来解决由于IP变更导致网络监控中断的问题， IP服务器主要是定时接收前端DVR/DVS上报过来的IP地址，同时更新到数据库中，这样客户端软件便可从数据库取到DVR/DVS最新的IP地址，从而为实现廉价的网络监控创造了可能。

10)内外网流媒体转发功能系统应具有独立的流媒体软件，可以向局域网、广域网、ADSL、VPN等多种网络转发前端视频数据，并支持多级视频转发管理和对所有视频访问的优先级管理，可以确保网络带宽有限的环境下，对远程实时图像访问和远程回放访问的带宽有效管理。

同时通过视频转发模块，实现各级中心多人远程访问的实现和降低现场数字图像设备的使用负荷，延长数字图像设备的使用寿命。

11)支持多种数据库系统统一了标准数据库访问接口，动态解析数据访问行为，可支持Oracle,Sql Server,Acces 三种数据库。

可根据用户现有的数据库（如DB2）等进行扩展支持。

1.4 系统建设目标京福、京沪、济青高速公路视频接入方式多样，本集成平台要求将不同接入方式的视频信号统一接入，根据实际情况，实现视频控制、切换以及视频模拟信号向数字信号转换、数字信号向模拟信号转换等功能。

主要实现以下目标：1.4.1 京福高速视频接入高速监控中心位置：位于济青高速零点处高速集团信息中心。

1)德州至济南段信号接入要求利用总队与高速集团零点信息中心已建立的光纤直连链路，通过视频光端机（4路视频，带控制口）实现与高速集团零点信息中心视频矩阵（AD168）的连接，将信息中心现有的京福高速监控图像传到总队，在总队建立视频服务器将图像数字化后接入高速视频监控集成平台。

模拟图像上传总队后，其中1路AD168的视频信号与总队视频矩阵（AB80-80）相连，2路视频经视频编码器与高速公路视频监控集成平台连接，另外1路接事件检测信号。

经编码的数字视频信号接入视频集成平台，并与数字矩阵控制设备（解码器）连接，实现京福高速监控图像在大屏幕的显示。

利用视频集成平台可切换显示接入AD168矩阵的任意图像，并可控制云台镜头。

2)事件检测接入接入高速集团（零公里处）信息中心事件检测提示信号，将发生事件的视频信号自动切换到大屏幕显示。

3)泰安枣庄段信号接入泰安枣庄段信号接入的是广州美电贝尔公司的矩阵，要求实现总队（AB80-80）矩阵对其控制，接入集成方式同德州济南段信号接入，即通过光端机将视频模拟信号接入总队，接入的模拟视频通过总队的视频服务器将图像数字化后接入高速公路视频监控平台。

在网络视频监控平台上看切换显示美电贝尔矩阵的任意图像，并可控制云台镜头。

其控制要求同德州至济南段要求。

1.4.2 济青视频监控接入济青高速潍坊段（文化东路高速股份监控中心）：该段视频监控信号是以IP的方式回传到高速集团监控中心，原系统设备为北京亚邦公司的产品。

要求将数字信号在高速股份监控中心还原成模拟视频信号后，再通过光端机将视频数字信号接入总队，经视频编码器接入视频监控集成平台。

由于该段监控设备的通用性较低，因此只要求接入6路视频信号到总队，不要求对其控制。

1.4.3 济南绕城模拟视频接入接入方式同京福高速视频接入。

利用与济南交警支队的直连光纤链路，所有绕城监控信号经有线方式回传济南交警支队后，在济南交警指挥中心矩阵端增加4路视频光端机，完成绕城高速模拟视频到总队的接入。

视频信号上传总队后经视频分配器接入到总队的视频编码器，将图像数字化后接入高速视频监控平台。

济南交警指挥中心现有BOSCH 公司的矩阵（型号8800），在济南绕成监控系统中将增加与其协议兼容的矩阵，要求总队矩阵(AB8080)实现对新增矩阵的控制。

1.4.4 无线视频接入无线视频接入包括6台移动指挥车和12路固定监控点的视频信号。

高速无线视频监控采用4个CDMA（1X/EVDO）模块捆绑传输，待3G网络覆盖完善后，再更换传输模块。

建立无线视频流媒体服务器（外网的流媒体服务器），利用总队无线安全接入平台，接入18路无线视频监控信号。

采用图像清晰度较低的CIF（352X288）格式时，其单路上传网络带宽为512kbps。

因此，为减轻并发访问对总队无线接入网带来的压力，通过在外网（Internet）建立的流媒体（分发存储）服务器，缓解对监控点全部录像时对网络产生的压力。

视频监控集成平台应完全兼容无线视频信号，实现对各无线监控点的实时访问、控制以及录放像。

1.4.5 卡口可视指挥系统接入卡口可视指挥系统前端信号通过音视频编码器进行数字化编码（编码设备具有双向视频、音频传送功能），经本地光纤将卡口的音视频图像传送到公安网络。

在指挥中心可将视频流信息通过解码器还原为模拟信号，在现有大屏或监视器上进行显示。