公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計改進方案

山西運城路橋有限責任公司 044000

一、國內(nèi)隧道交通概況

作為交通領(lǐng)域的重要組成部分——橋梁隧道，近來年，一直保持著快速發(fā)展的強勁勢頭，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是橋梁隧道機電建設(shè)不可或缺的一部分，建設(shè)范圍之廣、涉及專業(yè)之多、技術(shù)含量之高、協(xié)調(diào)方面之廣、運營管理之難，非常考驗建設(shè)方的綜合能力。雖然我國橋梁隧道發(fā)展時間并不長，但是隨著時代的發(fā)展，在一些已建成的橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)上，監(jiān)控系統(tǒng)上的一些問題開始凸顯出來，如功能不完善、效果不明顯、投資方不重視等等。橋梁隧道建設(shè)飛速發(fā)展的同時，我們也需要理性的看待目前面臨的問題，客觀的對問題進行評價，針對問題對癥下藥，提出有效的解決辦法，即是系統(tǒng)建設(shè)的直接需求。

二、本項目概況

運寶高速公路全長26.786公里（本次工程范圍），其中中條山隧道左洞9662.924m，右洞9663m，占運寶高速總長的37%，所以隧道的施工、維護、管理是該線路的主要工作內(nèi)容。

而隧道中的實時畫面成為了對隧道管理的主要依據(jù)。隧道是一個特殊的監(jiān)控體系，隧道內(nèi)的光照度是影響畫面的主要原因，照明只能解決部分的圖像質(zhì)量問題，剩余的部分又該怎么解決？根據(jù)山西省已建成的隧道的整體圖像來看，圖像質(zhì)量整體不好，如果隧道中開啟所有照明燈，但是看到的只是過往車輛的影像，而無法非常清楚的了解的該車的情況，比如一個車在隧道中靠邊停車了，那么監(jiān)控中的畫面只是能看到有車停，具體干什么，無法看清。例如：山西呂梁高速的薛公嶺隧道，由于隧道建成時間長，設(shè)備老化的原因，進行了改造，改造后的效果圖像清晰了，但是仍舊看不清車輛，結(jié)果一個大車靠邊直接烤火，把蓋板下面的通信主光纜燒斷，造成有2天時間的封路的嚴重后果，而這個車卻無法確認。所以隧道監(jiān)控的清晰度現(xiàn)在是我們要解決的問題，而數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)正好為我們提供了可靠的保證。

（現(xiàn)行模擬攝像機隧道內(nèi)監(jiān)控圖像）

三、實現(xiàn)目標

運城至靈寶高速公路機電工程JD1合同段目標為：1、提升視頻圖像清晰度及圖像質(zhì)量，為中條山隧道管理提供優(yōu)質(zhì)的圖像源。2、擴大監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)整合度規(guī)模。3、挖掘視頻圖像資源的應用價值。

四、設(shè)備選型原則

1、攝像機本身原因，傳統(tǒng)攝像機為：模擬攝像機，CCD感光芯片將感受回來的圖像信息轉(zhuǎn)換成模擬信號，而模擬信號本身的存儲量就不打，1小時的監(jiān)控錄像文件為300M，數(shù)字攝像機儲存的圖像1小時為700M，相比之下，數(shù)字信號的攝像機的圖像更為清晰。

2、監(jiān)控的模擬攝像機采用同軸電纜傳輸，傳輸構(gòu)成中和強電線路共同傳輸時，會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象，表現(xiàn)為：圖像出現(xiàn)雪花或者波紋等，嚴重影像圖像的質(zhì)量。

3、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備、以及終端設(shè)備選擇：

（1）選擇國內(nèi)知名品牌，確保產(chǎn)品質(zhì)量沒有問題。

（2）對該品牌的應用實例進行實際觀摩，確保圖像的真實性。

（3）針對運寶高速特長隧道進行分析，選定最適合的型號。

（4）對樣機的實際測試，在中條山特長隧道洞內(nèi)現(xiàn)場測量，選定30個點（洞口必測），分別在每個點上測試，查看實際圖像清晰度。如果達到要求，才可以進行安裝。

五、設(shè)備選型

1、根據(jù)國內(nèi)主流攝像機，可分為民用的和高速公路用的倆種，民用的各種技術(shù)指標無法達到相應的要求，所以初步選定國內(nèi)知名廠家的攝像機：大華、海康威視、金三立三家。

2、對于攝像機的初步測試

對于初步選定的三家攝像機進行逐一測試，首先讓金三立廠家發(fā)來倆套攝像機，一臺為槍式攝像機，一臺為球機，安裝位置在項目部樓頂，監(jiān)控范圍為正對的停車場。攝像機進行為期一個多月的測試。實時監(jiān)控畫面可以看出攝像機的監(jiān)控畫面，比以往的模擬攝像機圖像質(zhì)量更加細膩，更加清晰，通過攝像機抓拍圖像可以看出來，抓拍的圖像同樣清晰，但是當圖像放大以后在電腦上觀看，效果也可以。考慮到攝像機是在高速公路上使用，能看清楚車牌更好，通過抓拍車輛的圖像能看清楚車輛車牌號，就達到預期的目的，于是項目部用車在攝像機監(jiān)控場區(qū)環(huán)繞行駛，然后抓拍行駛中的車輛，運行5分鐘的錄像、同時抓拍車輛圖像，最后看結(jié)果發(fā)現(xiàn)抓拍到的車輛圖像有點模糊，當把圖片放到以后查看，未能看清楚該車輛的車牌號碼。所以這款攝像機先擱置一邊，作為備選。對大華、海康攝像機在進行為測試，看測試結(jié)果，然后做出整體分析，選用最合適的攝像機。

3、對于運寶高速公路高清設(shè)備傳輸設(shè)備測試

運寶高速公路準備都選用高清攝像機，高清攝像機的傳輸需要帶寬高，普通攝像機帶寬為2M即可，而該高速公路攝像機設(shè)計為8M，攝像機圖像才可以實時的傳輸?shù)奖O(jiān)控室，不會出現(xiàn)畫面一頓一頓的情況。設(shè)備都采用千兆以太網(wǎng)交換機。

首先根據(jù)所設(shè)計的自愈環(huán)網(wǎng)對北京安達訊杰科技有限公司的通信設(shè)備進行了測試，該公司是專門做通信傳輸?shù)墓荆居凶约邯毩⒌难邪l(fā)團隊，有獨立的測試實驗室，有自己的工廠。設(shè)備在廣東等南方隧道做過環(huán)網(wǎng)，所以首先對該公司的產(chǎn)品進行測試。選用5臺網(wǎng)絡(luò)攝像機、6臺千兆以太網(wǎng)交換機，5臺為遠端傳輸設(shè)備，一臺為局端傳輸設(shè)備。搭建一個模擬環(huán)境，測試環(huán)網(wǎng)如何實現(xiàn)，某個節(jié)點出現(xiàn)故障圖像如何回傳，每臺設(shè)備如何管理。

測試結(jié)果顯示：搭建該環(huán)網(wǎng)需要6芯光纜就可以實現(xiàn)，連接過程為手拉手方式連接，但是某臺節(jié)點設(shè)備突然斷電，圖像依舊可以將該節(jié)點設(shè)備后面的圖像傳回到監(jiān)控室，只是丟掉斷電設(shè)備上的圖像。同時也可以將每臺設(shè)備進行編號，并可對每臺節(jié)點設(shè)備進行管理，如果某臺節(jié)點設(shè)備出現(xiàn)故障，可以監(jiān)控室的管理計算機上面提示出出現(xiàn)故障的處于隧道的什么位置，便于維護人員維護。測試結(jié)果顯示可以達到預期的目標。

接下來還會對其他設(shè)備華鼎公司的傳輸設(shè)備、武漢微創(chuàng)公司的傳輸設(shè)備進行測試，以便對比，做出綜合評判。

六、總結(jié)

1、對于運寶隧道我們將會嚴格把關(guān)好各個設(shè)備，通過自己測試、參觀其他設(shè)備在其他隧道的使用情況以及廠驗在確定設(shè)備的質(zhì)量和售后工作。

2、開工以后，我們也將會認真對待每一項工作，保證工程安全的同時，更要保證工程的質(zhì)量，做出省內(nèi)的一條標兵隧道。