基于数字、模拟两种交通监控系统对比分析及技(3)

4 交通监控布点安装位置

应结合交通监控点所在道路的形状，选择合适的安装位置，具体要求如下：

(1)交通监控点的位置应能避开高大树木、大型交通标牌、城市建筑物以及其它遮挡物体，要求交通监控点与其他交通设施互不遮挡。

(2)交通监控点的安装位置尽量选择渠化岛，减少道路开挖，减少对车辆、行人的影响。

(3)对于重要道路，交通监控点可采用高楼、路面相结合设置的安装方式，根据交通监控点现场的情况，选用低点（杆件）、高点（楼顶）其中一种安装方式。

5 结语

本次研究系统介绍了模拟、数字两种交通监控系统的组成、结构，功能、性能，信号传输，设置条件、位置等，并对两种系统的综合性能进行对比分析。广州市已全面推广采用第三代全数字化远程视频集中数字监控系统，特别是在交通繁华城区的应用，效果尚可。

由于对交通监控系统国内同行们尚还没有提出系统结构要求和规定，故本文研究成果具有一定的创新性，可供同类型工程参考借鉴。

[1]周月明，田子谦.一种数字交通监控系统[P].广东：CNU，2017-10-13.

[2]周月明，王蕾.一种模拟交通监控系统[P].广东：CNU，2017-09-26.

[3]广州市城市道路交通管理设施设计技术指引（修订版）[S].广州：广州市交通管理科学技术研究所／广州公路勘察设计有限公司，2014.

[4]广州市道路交通指路标志系统设计技术指引（修订版）[S].广州:广州公路勘察设计有限公司，2013.

[5]GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求[S].北京：中国标准出版社，2001.

[6]徐明军.基于广电EPON网络的平安城市监控系统建设方案[J].中国有线电视，2017，（03）：288-291.

[7]王 勋，李 坤，郝中军.浅析光纤网络的发展[J].数字技术与应用，2010,（1）：18-19.

周月明(1976-)，男，路桥高级工程师

研究方向：交通工程地方行业规范修订、拥堵治理研究、新工艺新材料的应用研究

为了提高道路交通管理设施服务水平，促进设计标准化，广州市对城市道路交通管理设施设计技术指引（以下简称“该技术指引”）进行了修订，以指导广州市道路交通管理设施行业设计，规范行业标准。在该技术指引修订前，已经对模拟交通监控和数字交通监控两个系统进行技术开发研究，本文对研发成果进行简要介绍。1 模拟交通监控系统1.1 模拟交通监控系统组成(1)前端设备。模拟摄像机实现视频图像的采集，输出模拟视频信号。(2)通信传输。通信传输包括模拟视频光端机和传输线路。通信传输通过模拟视频光端机（发送端）将模拟视频信号、控制信号转换为光信号，经光纤线路传输到监控中心，模拟视频光端机（接收端）将光信号转换为模拟视频信号和控制信号。(3)监控中心。在分控中心或指挥中心部署视频存储设备、网络交换机、视频矩阵设备等；模拟视频信号接入硬盘录像机进行信号编码压缩、数字化存 模拟交通监控系统结构（图1）图1 模拟交通监控系统结构示意交通监控点的球型摄像机、枪式云台摄像机经模拟视频光端机（发送端）将模拟视频信号和控制信号转换为光信号，采用光纤传输到分控中心或指挥中心，经模拟视频光端机（接收端）转换后接入视频矩阵和硬盘录像机，硬盘录像机接入IP网络，可通过IP网络进行管理和视频图像调?模拟交通监控系统功能要求(1)系统应能实现交通监控系统的互联互通。(2)系统应具备视频数字化压缩、存储功能，存储时间不少于30 d，采用循环覆盖录像策略。(3)视频监控设备应具备视频图像采集功能，输出模拟视频信号。(4)球型摄像机、枪式云台摄像机应具备断电状态记忆功能，上电后自动回到断电前的云台和镜头状态。(5)系统应具备录像回放功能，能通过通道编号、时间等条件搜索录像并播放。(6)系统应具备用户权限管理功能，授权用户可以调用视频图像、控制云台镜?模拟交通监控系统性能(1)视（音）频信息的显示、存储、播放应具有原始完整性。(2)视频图像质量应不低于《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB-2011中表5.4.1-1规定的四级，回放图像质量不应低于表5.4.1-1规定的三级，在显示屏应能有效识别目标。(3)视频格式应采用PAL制式。(4)图像的水平解析度不低于700TVL。(5)模拟视频信号经数字化压缩后分辨率不低于4CIF（704×576），不低于25帧/s。(6)系统应具备7×24 h全天候运行的能力，提供不间断的视频图像。(7)前端设备与所属辖区分控中心设备间端到端的信息延迟时间应不大于2 s。(8)系统报警联动响应时间应不大于2 通信传输模拟视频传输通信传输负责视频信号、控制信号的传输，实现交通监控点与监控中心的信息互联互通。模拟视频信号经模拟视频光端机进行信号调制转换，通过光纤传输到监控中心接收端设备恢复出视频信号。(1)交通监控点视频图像采用光纤传输。(2)视频图像原则上采取按辖区接入各交警大队分控中心。(3)各交警大队分控中心再通过光纤线路向交警支队指挥中心上传管辖路段的视频图像。(4)距离较近的交通监控点，可考虑就近汇聚后，由同一条传输线路上传至分控中心 通信传输线路(1)通信传输线路应支持视频信号、控制信号的传输。(2)传输距离应满足交通监控点与分控中心之间的距离要求，并预留适量的冗余。(3)前端设备的信号经由光纤线路传输到分控中心，信号衰减应满足系统使用要求。(4)通过使用波分复用技术，采用单模单纤，单根光纤可实现数据信号的双向传输。(5)交通监控通信传输线路的设计应考虑扩展性，便于今后扩容和升级。2 数字交通监控系统2.1 数字交通监控系统结构（图2）图2 数字交通监控系统结构示意(1)HD-SDI摄像机经HD-SDI光端机（发送端）将数字视频信号和音频信号转换为光信号，采用光纤传输到分控中心或指挥中心，经HD-SDI光端机（接收端）转换后接入HD-SDI硬盘录像机，进行编码压缩、存储。(2)网络摄像机的数字视频信号和音频信号经光纤收发器（发送端）转换为光信号，采用光纤传输到监控中心，经光纤收发器（接收端）转换后接入IP网络。网络摄像机信号采用网络硬盘录像机、磁盘阵列进行存储。(3)HD-SDI硬盘录像机、网络硬盘录像机、磁盘阵列接入IP网络，通过IP网络进行管理和视频图像调用 数字交通监控系统功能数字交通监控系统采用全数字高清摄像机，数字交通监控系统功能要求如下：(1)摄像机应具备视频图像采集功能，输出HD-SDI视频信号或网络视频信号。(2)其它要求基本同模拟交通监控系统功能的要求 数字交通监控系统性能(1)视（音）频信息的显示、存储、播放应具有原始完整性。(2)视频图像质量应不低于《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB-2011中表5.4.1-1规定的四级，回放图像质量不应低于表5.4.1-1规定的三级，在显示屏应能有效识别目标。(3)数字视频信号图像分辨率不低于720P（1280×720），不低于25帧/s。(4)系统应具备7×24小时全天候运行的能力，提供不间断的视频图像。(5)前端设备与所属辖区分控中心设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。(6)系统报警联动响应时间应不大于 通信传输一般规定HD-SDI视频信号是非压缩数字视频信号，采用HD-SDI光端机进行信号转换，通过光纤传输到分控中心或指挥中心接收端设备恢复出视频信号。IP视频信号经过图像压缩编码后，采用光纤收发器进行信号转换，通过光纤传输到监控中心接收端设备恢复出视频信号 通信传输（HD-SDI传输）（图3）图3 HD-SDI视频传输示意HD-SDI视频信号是非压缩数字视频信号，采用HD-SDI光端机进行信号转换，通过光纤传输到监控中心接收端设备恢复出视频信号，再接入HD-SDI硬盘录像机进行压缩、存储。HD-SDI数字视频信号传输要求如下：(1)HD-SDI数字视频信号的数据格式、信道编码方式、同轴电缆接口的信号规格、连接器及电缆类型与光纤接口等应符合SMPTE-259M和EBU-Tech-3267标准。(2)HD-SDI数字视频信号在同轴电缆的传输距离应小于100 m，尽早接入HD-SDI光端机，避免信号衰减对图像质量造成影响。(3)HD-SDI数字视频信号应采用光纤线路进行远距离传输。(4)传输距离应满足交通监控点与监控中心之间的距离要求，并预留适量的冗余。(5)交通监控通信传输线路的设计应考虑扩展性，便于今后扩容和升 通信传输（IP摄像机传输）（图4）IP视频信号经过编码压缩后，采用光纤收发器进行信号转换，通过光纤传输到监控中心，接入IP传输网络。IP数字视频信号传输具体要求如下：(1)IP数字视频信号应采用光纤线路进行远距离传输。(2)距离较近的交通监控点，如果光纤收发器带宽足够，可考虑就近汇聚后由同一条传输线路上传至监控中心。(3)传输距离应满足交通监控点与监控中心之间的距离要求，并预留适量的冗余。(4)交通监控通信传输线路的设计应考虑扩展性，便于今后扩容和升级。图4 网络视频传输示意3 两种系统技术对比分析综合考虑技术和交通管理的发展趋势，广州市的系统建设将侧重于IP网络数字监控系统的建设。表1 两种交通监控系统技术对比分析主要技术差异对比主要技术相同之处模拟交通监控系统a.设备差异：前端设备，基于模拟电视模式相关设备。b.信号差异：前端设备转换、传输的是模式信号。c.系统结构差异：监控中心模拟视频光端机（接收端）、视频矩阵、硬盘录像机通过视频分配器进行联接，再通过硬盘录像机接入IP网络，只可通过IP网络对硬盘录像机进行管理和视频图像调用。d.设备可操作性：设备技术相对简单，操作稍复杂。e.存储设备：容量相对小，存储速度稍慢。f.造价：设备相对便宜，维护费用低。a.需实现的交通监控功能相同。b.交通监控点与监控中心之间的信号传输均采用光纤实现。c.其它配套设备相同，如支撑、机箱、供电、防雷、管线等设备。d.交通监控系统结构、组成的原理基本相同；e.使用场景基本相同。数字交通监控系统a.设备差异：前端设备，在模拟信号的基础上增加转换为数字化信号技术设备，或者直接采用将光学图像转换为数字信号的设备。b.信号差异：前端设备转换、传输的是数字信号。c.系统结构差异：监控中心HD-SDI硬盘录像机、光纤收发器（接收端）、网络硬盘录像机、磁盘阵列之间连接都是通过IP网络进行联接。HD-SDI硬盘录像机、网络硬盘录像机、磁盘阵列均直接入IP网络，通过IP网络可对HD-SDI硬盘录像机、网络硬盘录像机、磁盘阵列进行管理和视频图像调用。d.设备可操作性：设备技术先进，操作简单，可通过IP网络直接操作。e.存储设备：容量大，存储速度快。f.造价：设备昂贵，维护费用稍高。4 交通监控布点安装位置应结合交通监控点所在道路的形状，选择合适的安装位置，具体要求如下：(1)交通监控点的位置应能避开高大树木、大型交通标牌、城市建筑物以及其它遮挡物体，要求交通监控点与其他交通设施互不遮挡。(2)交通监控点的安装位置尽量选择渠化岛，减少道路开挖，减少对车辆、行人的影响。(3)对于重要道路，交通监控点可采用高楼、路面相结合设置的安装方式，根据交通监控点现场的情况，选用低点（杆件）、高点（楼顶）其中一种安装方式。5 结语本次研究系统介绍了模拟、数字两种交通监控系统的组成、结构，功能、性能，信号传输，设置条件、位置等，并对两种系统的综合性能进行对比分析。广州市已全面推广采用第三代全数字化远程视频集中数字监控系统，特别是在交通繁华城区的应用，效果尚可。由于对交通监控系统国内同行们尚还没有提出系统结构要求和规定，故本文研究成果具有一定的创新性，可供同类型工程参考借鉴。参考文献：[1]周月明，田子谦.一种数字交通监控系统[P].广东：CNU，2017-10-13.[2]周月明，王蕾.一种模拟交通监控系统[P].广东：CNU，2017-09-26.[3]广州市城市道路交通管理设施设计技术指引（修订版）[S].广州：广州市交通管理科学技术研究所／广州公路勘察设计有限公司，2014.[4]广州市道路交通指路标志系统设计技术指引（修订版）[S].广州:广州公路勘察设计有限公司，2013.[5]GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求[S].北京：中国标准出版社，2001.[6]徐明军.基于广电EPON网络的平安城市监控系统建设方案[J].中国有线电视，2017，（03）：288-291.[7]王 勋，李 坤，郝中军.浅析光纤网络的发展[J].数字技术与应用，2010,（1）：18-19.

文章来源：《数字与缩微影像》 网址: http://www.szyswyx.cn/qikandaodu/2020/0929/401.html