高速公路是(shì)一(yī / yì ／yí)個(gè)國(guó)家公路運輸現代化程度的(de)主要(yào / yāo)标志，高速公路車流量大(dà)，流動速度快，推動國(guó)民經濟發展起重要(yào / yāo)作用。 至2004 年底，全國(guó)已建成高速公路3 萬Km，總裏程居世界第二位。河南地(dì / de)處全國(guó)高速公路中心地(dì / de)帶，連霍、京珠兩大(dà)高速公 路主幹道(dào)在(zài)河南交會，外省過境車輛較多，交通繁忙。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)提高高速公路的(de)通行效率以(yǐ)及确保交通安全，河南省交通廳開始對 重要(yào / yāo)路段實行全程電子(zǐ)監控。高速公路全程監控圖像數量多，對傳輸系統和(hé / huò)控制系統都有較高的(de)要(yào / yāo)求。本文通過介紹近通車 的(de)鄭州西南繞城高速公路監控系統講述高速公路全程電視監控系統中如何實現大(dà)容量圖像傳輸和(hé / huò)控制。 

河南地(dì / de)處全國(guó)高速公路中心地(dì / de)帶，連霍、京珠兩大(dà)高速公路主幹道(dào)在(zài)河南交會，外省過境車輛較多，交通繁忙。 

今年 8 月12 日通車的(de)鄭州西南繞城高速公路全長52.06 公裏， 全線共設有互通式立交橋6 處，分離式立交橋26 座，大(dà)中橋57 座， 鐵路立交橋2 座，天橋21 座，各類通道(dào)68 道(dào)，涵洞46 道(dào)，植物防護 達89 萬平方米。她兩穿南水北調工程，一(yī / yì ／yí)過西氣東輸工程，跨京廣、 隴海兩大(dà)鐵路幹線，雙向六車道(dào)，全封閉，設計時(shí)速爲(wéi / wèi)120 公裏/小時(shí)。 西南繞城高速公路通車前，鄭州市城區面積隻有300 多平方公裏；這(zhè) 條路通車後，鄭州城區面積将擴大(dà)到(dào)600 多平方公裏。在(zài)“一(yī / yì ／yí)定要(yào / yāo)樹 立精品意識，争創一(yī / yì ／yí)流工程”指導思想下，同時(shí)爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)保證繞城高速公 路通車後通行效率和(hé / huò)交通安全，對鄭州西南繞城高速公路實行全程電 子(zǐ)監控。

系統概述 

高速公路監控系統作爲(wéi / wèi)高速公路有效的(de)管理和(hé / huò)維護手段，在(zài)高速公路建設中顯示出(chū)其必要(yào / yāo)性和(hé / huò)優越性，系統要(yào / yāo)求能對整條 高速公路進行全方位、多功能的(de)監視和(hé / huò)控制。高速公路監控系統屬于(yú)高速公路機電項目的(de)一(yī / yì ／yí)部分，它主要(yào / yāo)由信息采集系統、路 面監控、收費監控及信息提供系統組成。信息采集系統包括：車輛檢測器、氣象檢測器、緊急電話。路面監控提供直觀、具體 的(de)路面消息，并通過監視器、大(dà)屏幕等顯示設備直觀了(le／liǎo)解重點路段攝像覆蓋區的(de)交通情況，及時(shí)發現和(hé / huò)處理交通事故、車道(dào)堵 塞或其它以(yǐ)外事件等。收費監控保證收費崗亭的(de)正常工作、設備、人(rén)員的(de)安全，并通過硬盤錄像機對某些特殊事件記錄存檔， 還可以(yǐ)爲(wéi / wèi)以(yǐ)後的(de)分析、取證提供可靠的(de)依據。信息提供系統包括交通标志、可變情報闆和(hé / huò)信号等，是(shì)交通監控管理爲(wéi / wèi)汽車用戶 服務的(de)主要(yào / yāo)形式。

鄭州西南繞城高速公路全程電視監 控系統主要(yào / yāo)包含收費站監控以(yǐ)及全路面 圃田分中心監控。全路有豫龍、櫻桃溝、 十八裏河三個(gè)收費站和(hé / huò)圃田分中心，三 個(gè)收費站分别安裝獨立的(de)一(yī / yì ／yí)套小型監控 系統，每個(gè)收費站上(shàng)傳4 路圖像到(dào)圃田 分中心。圃田分中心矩陣與收費站矩陣 聯網，實現中心對收費站圖像切換控制。 各收費站有一(yī / yì ／yí)台小型網絡矩陣，負責監 控收費亭圖像、收費車道(dào)圖像以(yǐ)及收費 廣場圖像。收費站監控系統具有語音視 頻跟随和(hé / huò)報警圖像跟随功能，當收費站報警信号被觸動，立刻收費站監控室顯示對應的(de)圖像，同時(shí)啓動聲音監聽。（站級監控系 統圖）

圃田分中心是(shì)新鄭高速和(hé / huò)西南繞城高速總中心，同時(shí)監控兩路。圃田分中心有一(yī / yì ／yí)台大(dà)型矩陣，負責監控三個(gè)收費站上(shàng)傳圖 像以(yǐ)及全程路面監控的(de)33 台可控雲台攝像機。在(zài)每距離約兩公裏處安裝一(yī / yì ／yí)台可控的(de)雲台長變焦攝像機，重點路段适當加密，通 過中心鍵盤操作，能控制攝像機雙向移動和(hé / huò)鏡頭變焦遠近景觀察。基本實現了(le／liǎo)全路面圖像監控，通過圖像分析軟件，能很快的(de) 了(le／liǎo)解全路程的(de)交通情況，提高高速公路管理以(yǐ)及公安出(chū)警效率。

由于(yú)全程監控攝像機較多，并且都需要(yào / yāo)控制信号。在(zài)光端機傳輸方式上(shàng)采用波分複用節點光端機，視頻數據分開光纖傳輸。 矩陣反向控制信号是(shì)廣播形式帶地(dì / de)址碼發送到(dào)各台攝像機的(de)，所以(yǐ)采用1 芯光纖同時(shí)傳輸控制信号數據到(dào)33 台攝像機，每一(yī / yì ／yí)台 攝像機的(de)解碼器通設置不(bù)同的(de)地(dì / de)址碼區别，在(zài)中心選擇控制攝像機時(shí)，互不(bù)幹擾。（控制數據傳輸系統圖）

視頻傳輸如果全部采用一(yī / yì ／yí)路視頻光端機則需要(yào / yāo) 33 芯光纖，在(zài)考慮穩定性和(hé / huò)經濟性基礎上(shàng)，視頻傳輸采用單路視頻光端機把 8 台圖像彙聚在(zài)一(yī / yì ／yí)起，通過波分複用視頻光端機傳輸到(dào)中心。（視頻傳輸結構如下圖）

圃田收費監控中心通過矩陣聯網控制方式實現視頻切換、矩陣控制等功能：

收費監控中心的(de)以(yǐ)太網矩陣和(hé / huò)三個(gè)收費站的(de)以(yǐ)太網矩陣通過 TCP/IP 通信協議相連，傳輸聯網信控制信号，這(zhè)樣，收費監控 中心的(de)矩陣控制用戶就(jiù)可以(yǐ)通過網絡來(lái)控制各收費站的(de)PTZ。 

收費站的(de)以(yǐ)太網矩陣各輸出(chū) 4 路圖像給收費監控中心以(yǐ)太網矩陣，實現多級視頻矩陣聯網控制的(de)功能。在(zài)收費監控中心可 同時(shí)監控每個(gè)收費站的(de)4 路視頻圖像，通過手動、自動切換方式完成對各收費站所有前端圖像的(de)視頻監控。 

收費監控中心具有全程監控權限，通過矩陣切換控制 33 台攝像機，統一(yī / yì ／yí)管理全路段圖像。

收費站與分中心矩陣聯網結構圖

總結： 

鄭州西南繞城高速公路建設标準要(yào / yāo)求高，作爲(wéi / wèi)河南省的(de)精品工程，機電項目方案經過多次論證和(hé / huò)實地(dì / de)考察。在(zài)全程電視監 控系統中，視頻傳輸和(hé / huò)聯網控制都經過精心考慮。在(zài)設備上(shàng)選型上(shàng)遵從穩定性、先進性和(hé / huò)經濟性的(de)原則。攝像機采用的(de)是(shì)日本 JVC 産品，在(zài)矩陣控制系統上(shàng)，由于(yú)收費站與中心需要(yào / yāo)聯網控制，目前矩陣系統聯網主要(yào / yāo)有以(yǐ)太網聯網和(hé / huò)RS485 聯網方式，采 用RS485 聯網需要(yào / yāo)光端機提供一(yī / yì ／yí)個(gè)RS485 通道(dào)，采用以(yǐ)太網可以(yǐ)利用通信系統的(de)網絡通道(dào)。考慮到(dào)以(yǐ)後多路段聯網監控的(de)需求， 矩陣主機采用了(le／liǎo)美國(guó)微小宝的(de)AD 以(yǐ)太網矩陣。光端機系統采用INFINOVA 單點光端機和(hé / huò)節點光端機混合使用，數字化的(de)視頻 信号傳輸系統，充分利用了(le／liǎo)現代先進的(de)數字傳輸技術提供了(le／liǎo)很高的(de)監控圖像質量，并延長了(le／liǎo)傳輸系統使用的(de)壽命。反向控制信 号數據分離視頻傳輸，33 台攝像機控制信号是(shì)廣播型發送的(de)，所以(yǐ)采用一(yī / yì ／yí)個(gè)通道(dào)傳輸33 路控制信号，可以(yǐ)降低傳輸成本，同時(shí) 也(yě)不(bù)會互相影響控制。從目前運行狀況來(lái)看，電視監控系統到(dào)達預期效果。