【建筑工程論文】高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級研究

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1、【建筑工程論文】高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級研究摘要:介紹了幾種常用的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)，闡述了高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級的必要性，從數(shù)字高清、夜視系統(tǒng)、特殊用途系統(tǒng)、視頻儲存技術(shù)、圖像分析軟件等角度，探討了高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級的主要思路和措施。關(guān)鍵詞:高速公路;視頻監(jiān)控系統(tǒng);技術(shù)升級隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，我國高速公路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大，工程建設(shè)水平越來越高，隨之而來的是高速公路管理方面壓力的提升。目前在我國各地區(qū)的高速公路中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋面逐步擴大，為高速公路管理維護以及公共交通管理工作給予了極大的支持。隨著高速公路規(guī)模的進一步擴大以及管理要求的不斷提升，現(xiàn)有的視頻監(jiān)

2、控系統(tǒng)技術(shù)存在的不足逐漸暴露出來，因此，在現(xiàn)代視頻監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)迅速發(fā)展的情況下，有必要對高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)升級策略進行探究。1目前高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要類型目前，我國高速公路的監(jiān)控管理系統(tǒng)經(jīng)過幾代升級，逐步形成了一個具有智能水平的綜合性管理控制平臺，該平臺由監(jiān)控系統(tǒng)、信息儲存發(fā)布系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等組成，在高速公路建設(shè)、管理養(yǎng)護、交通管理等方面發(fā)揮著重要的作用。(1)高速公路運行信息發(fā)布平臺該系統(tǒng)主要是基于綜合性的高速公路控制平臺，通過各項數(shù)據(jù)的收集、處理，通過各類顯示終端，將高速公路相關(guān)實時信息發(fā)布出來的信息發(fā)布平臺。發(fā)布的信息主要包括天氣、車流、故障、安全隱患、違規(guī)信

3、息等，發(fā)布的終端平臺包括高速公路告示牌、車載廣播、車載導航裝置以及智能手機平臺等。高速公路運行信息發(fā)布平臺囊括了高速公路運行相關(guān)的多種信息類別，通過公共網(wǎng)絡(luò)與各個顯示終端相連，并且可以支持人們智能終端查驗功能1?；诖?，人們在出行前可以根據(jù)具體情況合理選擇出行路線、時間等，有助于緩解高速公路通行壓力，提高民眾通行體驗，維護高速公路通行秩序等。(2)全方位的監(jiān)控系統(tǒng)從高速公路使用者角度來講，高速公路的基本運行機制是人們駕駛汽車通過收費站進入路網(wǎng)行駛，然后再通過另外的收費站繳費離場。在整個行駛過程當中，高速公路全方位的信息監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。該監(jiān)控系統(tǒng)全時段進行圖像監(jiān)控、視頻信息儲存，再結(jié)合人工

4、、自動化視頻處理的方式，對各個路段不同車輛進行追蹤、故障判定、信息記錄等。同時，通過大量數(shù)據(jù)的實時分析，對車輛流量進行實時播報，便于相關(guān)部門進行交通疏導、違章處理以及公安卡口控制等。(3)裝置系統(tǒng)運行管理平臺在現(xiàn)代高速公路系統(tǒng)當中，安裝了大量的機電自動化、網(wǎng)絡(luò)信息化設(shè)備和裝置，這些裝置的運行狀態(tài)，將直接決定高速公路運行管理的穩(wěn)定性和可靠性。裝置系統(tǒng)運行管理平臺主要是針對高速公路上各類裝置進行監(jiān)控的系統(tǒng)，其通過軟件診斷處理技術(shù)，對高速公路收費系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、隧道機電設(shè)備等進行狀態(tài)監(jiān)測，而視頻監(jiān)控是其中至關(guān)重要的組成部分。尤其是在重要機電設(shè)備、配電系統(tǒng)的監(jiān)控方面，通過視頻監(jiān)控的方式，可以及時發(fā)現(xiàn)異

5、常情況，對處理裝置火災(zāi)、盜竊問題發(fā)揮著至關(guān)重要的作用2?；谘b置系統(tǒng)運行管理平臺，可以在發(fā)現(xiàn)異常情況時及時派遣技術(shù)人員對其進行處理，降低損失，維護高速公路正常運轉(zhuǎn)。同時，還可以通過大量監(jiān)控信息的收集和處理分析，為高速公路裝置系統(tǒng)升級和優(yōu)化提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。(4)高速公路事件監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)在當前的高速公路系統(tǒng)當中，視頻影像監(jiān)控裝置主要分布在收費站、服務(wù)區(qū)、路面、隧道、橋梁等位置，通過全路段的視頻影像系統(tǒng)，結(jié)合DSP信息處理系統(tǒng)，可以對高速公路各類事件進行全面、深入的分析。高速公路全氣候?qū)崟r影像分析系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實時評估高速公路運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)道路故障，對其做到及時處理，并通過綜合管理系統(tǒng)對相

6、關(guān)維護管理、搶險部門進行科學調(diào)度，維護高速公路運行安全3。同時，隨著多種監(jiān)控系統(tǒng)收集的信息資料不斷積累，高速公路大數(shù)據(jù)庫就此形成，可以通過智能化平臺的自我學習能力，進一步提高監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用水平。例如，通過圖像分析技術(shù)可以實現(xiàn)高速公路車輛狀態(tài)監(jiān)測、公路區(qū)域人畜監(jiān)測、地面障礙物監(jiān)測、公路區(qū)域火災(zāi)煙霧監(jiān)測等，再結(jié)合大量視頻圖像的全面分析，有助于消除高速公路管理方面的盲點，為進一步有提高高速公路監(jiān)控管理水平，發(fā)揮重要的作用。2高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級的必要性分析(1)技術(shù)升級是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的必然趨勢隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，監(jiān)控攝像頭清晰度、系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性、圖像處理與識別能力全面進步，這意味著高

7、速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍、監(jiān)控準確度將進一步提升。技術(shù)環(huán)境的整體進步，是推動高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級的基礎(chǔ)動力和必然趨勢。值得一提的是，現(xiàn)代多種技術(shù)的全面發(fā)展，也意味著視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級的成本相對更低，有助于降低相關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化升級的壓力。(2)技術(shù)升級是高速公路提高管理水平的必然要求在我國社會經(jīng)濟全面發(fā)展的大環(huán)境下，高速公路路網(wǎng)越來越復雜、工程規(guī)模越來越大，意味著在高速公路的交通管理、安全管理、日常維護管理方面的壓力越來越大。而高速公路本身覆蓋面大、涉及到的環(huán)境影響因素多，全方位管理面臨的挑戰(zhàn)較多。從社會發(fā)展、環(huán)境發(fā)展的角度來講，提高高速公路管理水平，是必然趨勢4。而視頻監(jiān)控是所有監(jiān)控手段

8、中最為直觀、有效的方法，并且該方法還可以在高速公路監(jiān)控管理的多個方面發(fā)揮作用，所以進行監(jiān)控系統(tǒng)升級是十分有必要的。(3)技術(shù)升級有助于構(gòu)建智能化的綜合管理服務(wù)系統(tǒng)在現(xiàn)代社會不斷發(fā)展的情況下，很多領(lǐng)域都正在逐步進行綜合化管理系統(tǒng)的構(gòu)建。該系統(tǒng)一般由信息技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)成，是一套高度信息化、自動化以及智能化的系統(tǒng)。就高速公路的管理工作而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)所采集的圖像是多種管理監(jiān)控工作實施的基本資源。因此，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的升級優(yōu)化，不僅有助于提升視頻監(jiān)控圖像的清晰度、覆蓋面、抗干擾能力，還能將視頻監(jiān)控與高速公路信息發(fā)布、故障監(jiān)控、安全管理、交通管理以及服務(wù)管理系統(tǒng)有機結(jié)合，形成

9、一個全覆蓋的綜合性智能管理服務(wù)平臺?；谠撈脚_，可以實現(xiàn)相關(guān)信息的實時交互、快速處理、快速響應(yīng)，進一步提高高速公路的管理服務(wù)水平。3高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)升級的主要思路和措施(1)IP數(shù)字高清技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)有的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)當中，采用的主要是高清模擬攝像機設(shè)備，該系統(tǒng)在實際使用中存在一定的局限性。因此，可以通過IP數(shù)字高清技術(shù)，對現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備矩陣、顯示及信息保存處理裝置進行升級。具體是配置像素大于200萬的高清攝像頭，改善原有模擬平臺圖像分辨率過低的現(xiàn)狀5。如今我國很多地區(qū)高速公路已有傳輸平臺的主干、支線光纜能用芯數(shù)余量較大，并且通信覆蓋面較廣，說明其能夠承載高清化、信息化視頻圖像的傳輸

10、壓力。在監(jiān)控中心系統(tǒng)當中，通過將模擬、SDI、IP技術(shù)裝置進行組合，形成綜合化的高清數(shù)字影響處理系統(tǒng)。目前，部分地區(qū)已經(jīng)初步構(gòu)建了IP數(shù)字高清視頻管理系統(tǒng)，并配置了IPSAN系統(tǒng)的大容量儲存結(jié)構(gòu)矩陣。隨著技術(shù)的進一步升級，未來將逐步淘汰現(xiàn)有的模擬、SDI裝置，進而實現(xiàn)基于數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)的綜合性管理系統(tǒng)。也就是說，未來的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)將充分融合高清視頻編碼軟件、GPS定位軟件、大容量儲存系統(tǒng)以及新興的5G無線傳輸系統(tǒng)，進而實現(xiàn)對高速公路的智能化監(jiān)控，在故障預警、交通管理、道路維護等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。(2)視頻儲存系統(tǒng)的改造升級隨著高速公路管理水平的提高，現(xiàn)有的視頻儲存系統(tǒng)容量小、提取速

11、度慢、銜接性較差的問題逐漸暴露出來。為此，技術(shù)單位應(yīng)當采用先進的數(shù)字大容量保存技術(shù)，對DV儲存裝置進行逐步替換，提高視頻信息儲存的效率、穩(wěn)定性、安全性和應(yīng)用價值。同時，通過視頻診斷處理技術(shù)，對各類設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)測，提升高速公路運維工作的效率和質(zhì)量，并為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的進一步升級打好基礎(chǔ)6。(3)特殊用途攝像機的配置眾所周知，在高速公路的運行管理中，雨霧天氣、煙塵等氣候環(huán)境因素對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行將產(chǎn)生不利影響，不利于高清視頻圖像的捕捉。針對這種情況，需要逐步對攝像探頭進行升級，在特定環(huán)境中使用具有透霧功能的攝像頭，實現(xiàn)相關(guān)路段的全時段監(jiān)測。而大風、雷雨天氣可能會導致視頻監(jiān)控探頭、線路裝置受到

12、不利影響，因此要采用具有較強防抖、防雷能力的設(shè)備裝置，提高系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力。(4)升級夜視系統(tǒng)夜間監(jiān)控是當今高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)比較薄弱的部分，而夜間也是高速公路事故發(fā)生率較高、違規(guī)現(xiàn)象較多的時段7。為此，一方面在重點路段、區(qū)域要使用具有夜視功能的高清攝像探頭，實現(xiàn)全時段的高清監(jiān)控;另一方面要使用紅外激光夜視軟件，可以對夜間捕捉到的視頻圖像進行處理，提高清晰度。4結(jié)束語綜上所述，高速公路作為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要交通工程，無論是公路工程管理、機電信息系統(tǒng)管理還是交通管理，都需要用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)。隨著高速公路工程規(guī)模不斷擴大，交通路網(wǎng)復雜程度越來越高，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)面臨的管路壓力越來越大。為

13、此，要基于現(xiàn)代高速公路管理、維護、服務(wù)的相關(guān)要求，通過積極使用IP高清技術(shù)、升級儲存系統(tǒng)、采用特殊用途攝像設(shè)備，構(gòu)建覆蓋高速公路全路段以及多個管理模塊的綜合化監(jiān)控管理系統(tǒng)，為提高高速公路管理服務(wù)水平，打下堅實基礎(chǔ)。參考文獻1李玉娜高速公路收費站智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)J交通世界(中旬刊)，2019(4)2許黃燕淺談風光互補發(fā)電技術(shù)在高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展J磚瓦世界，2019(12)3施超一種高清模擬視頻混合監(jiān)控平臺的構(gòu)建J上海公路，2019(2)4溫俊龍高速公路視頻監(jiān)控的高清化升級改造分析J工程技術(shù)研究，2018(4)5張曉明，余鴻非控制出入一級公路升級為高速公路設(shè)計技術(shù)要點J北方交通，2020(4)6陳維翰ETC技術(shù)助推我國智慧高速公路發(fā)展J北方交通，2020(7)7班利遼寧省高速公路智慧服務(wù)區(qū)建設(shè)創(chuàng)新性思考J北方交通，2020(6)