高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

沈祥

（遼寧艾特斯智能交通技術(shù)有限公司遼寧沈陽(yáng)110166）

高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

沈祥

（遼寧艾特斯智能交通技術(shù)有限公司遼寧沈陽(yáng)110166）

高速公路監(jiān)控設(shè)施是為高速公路管理者提供服務(wù)的重要手段，應(yīng)當(dāng)充分地發(fā)揮其先進(jìn)的功能，并采用先進(jìn)技術(shù)不斷地完善監(jiān)控系統(tǒng)。在高速公路建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)積極進(jìn)行高速公路機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)和管理方面的深入研究，相信隨著科技的不斷發(fā)展和管理理念的不斷延伸，我國(guó)高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和管理會(huì)逐步邁上新的臺(tái)階。

高速公路；機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控模式

我國(guó)高速公路事業(yè)發(fā)展越來(lái)越迅速，在社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，交通服務(wù)水平也迅速提高。在高速公路規(guī)模擴(kuò)大的背景下，由于環(huán)境與資源的限制，路網(wǎng)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化高速公路機(jī)電系統(tǒng)的需要。高速公路監(jiān)控系統(tǒng)就是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等綜合運(yùn)用于地面運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的公路運(yùn)輸綜合管理系統(tǒng)。

1 高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)也日益走向信息化的管理道路，其中基于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸就是高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)信息化管理的重要體現(xiàn)，另外，在完成數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)也越來(lái)越向數(shù)字化、智能化和集成化的方向發(fā)展。高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)利用動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。這樣相關(guān)部門就可以通過(guò)對(duì)觀測(cè)采集數(shù)據(jù)的定時(shí)觀察，就可以可及時(shí)發(fā)現(xiàn)高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)所存在的問(wèn)題，進(jìn)而就可以通過(guò)采取有效措施，來(lái)有效預(yù)防安全事故的發(fā)生，對(duì)進(jìn)一步保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮了重要作用。高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了稽查過(guò)程的全天化，這樣就可以確保高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)的記錄資料的全面性，這不僅可以很好的滿足收費(fèi)稽查的需要，而且可以有效確保收費(fèi)工作的正常進(jìn)行。

2 高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

現(xiàn)在的高速公路機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般可以分為三部分：收費(fèi)站的監(jiān)控室在高速公路的路段中會(huì)包括許多個(gè)收費(fèi)站，將收費(fèi)亭及相關(guān)道路的攝像機(jī)上傳到收費(fèi)站的監(jiān)控室進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。高速公路路段機(jī)電監(jiān)控的分中心高速公路的不斷電機(jī)監(jiān)控分中心負(fù)責(zé)的是高速公路在該路段的收費(fèi)以及道路的監(jiān)控，把各個(gè)收費(fèi)站監(jiān)控室選擇部分的圖像上傳至監(jiān)控的分中心。省級(jí)監(jiān)控中心省監(jiān)控中心、省高速公路的管理局需要對(duì)省內(nèi)所有高速公路進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)一的管理，各個(gè)高速公路的監(jiān)控分中心將視頻信號(hào)選擇上傳到省監(jiān)控的中心，由省監(jiān)控的中心進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控。從功能上來(lái)分，高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)可以分為公路交通狀況的監(jiān)控系統(tǒng)和收費(fèi)的監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)部分。公路交通狀況的監(jiān)控系統(tǒng)主要就是監(jiān)視胡同的禮教以及隧道等等的重點(diǎn)路段部分，及時(shí)對(duì)交通的狀況進(jìn)行有效掌握。另外是對(duì)高速公路主干線的違章車輛進(jìn)行監(jiān)視，并記錄圖像的依據(jù)，留待交通部門進(jìn)行處理。收費(fèi)的監(jiān)控系統(tǒng)主要根據(jù)收費(fèi)車道所通行車輛的類型對(duì)收費(fèi)人員收費(fèi)的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督與記錄。監(jiān)控系統(tǒng)就是用科學(xué)技術(shù)來(lái)降低交通部門的工作強(qiáng)度，從而確保高速公路的安全暢通。

3 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 攝像機(jī)的選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)規(guī)范和依據(jù)及國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)用戶的需求，并結(jié)合實(shí)際情況及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，一般選用閉路電視監(jiān)控進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)分別由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)四個(gè)部分構(gòu)成，還具有對(duì)圖像信號(hào)的分配切換、存儲(chǔ)、處理、還原等功能。攝像部分的主體是攝像機(jī)，其功能為觀察、收集信息。攝像機(jī)的性能及其安裝方式是決定系統(tǒng)質(zhì)量的重要因素。光導(dǎo)管攝像機(jī)目前己被淘汰，由電荷禍合器件簡(jiǎn)稱CCD攝像機(jī)所取代。

3.2 模擬控制系統(tǒng)

對(duì)多路視頻輸入信號(hào)和多路視頻輸出信號(hào)進(jìn)行切換和控制，可以通過(guò)電子開關(guān)，組成切換矩陣，使任一路輸入可切換至任一路輸出。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足必要的視頻輸入/輸出容量，并易擴(kuò)展。一個(gè)CCTV系統(tǒng)除主控鍵盤外，還可根據(jù)需要設(shè)置分控鍵盤。能把多路視頻信號(hào)合成一幅圖像，達(dá)到在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)觀看多路攝像機(jī)信號(hào)常用的16畫面分割器，又稱為多畫面視頻處理器，雙工的另一個(gè)用途是用一臺(tái)錄像機(jī)同時(shí)錄制多路視頻信號(hào)，并具有單路回放的功能，即能選擇同時(shí)錄下的多路視頻信號(hào)的任意一路在監(jiān)視器上回放。將多個(gè)畫面通過(guò)視頻數(shù)字處理合并成分割狀的一個(gè)畫面，就出現(xiàn)了多畫面分割器。現(xiàn)有4畫面分割器，9畫面分割器，16畫面分割器。這樣用一臺(tái)監(jiān)視器，一臺(tái)錄像機(jī)上能同時(shí)監(jiān)看、記錄4，9，16個(gè)畫面。

3.3 數(shù)字化圖像監(jiān)控系統(tǒng)

以同軸電纜傳輸視頻信號(hào)，稱之為傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸方式，這種方式傳輸，在較短距離內(nèi)（如200m左右）視頻信號(hào)的衰減不大，如果超過(guò)200m，則必須對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償放大。常規(guī)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)較適合在一座建筑物或較小的地域范圍內(nèi)使用。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)與圖像監(jiān)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，能高清晰、同步地傳輸圖像信號(hào)，是一項(xiàng)全新的安保電視系統(tǒng)，它己成為現(xiàn)代化樓宇管理的有力工具。監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)和控制中心總有一定距離，從監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)到控制中心需要圖像信號(hào)傳輸圖像信號(hào)，同時(shí)從控制中心的控制信號(hào)要傳送到現(xiàn)場(chǎng)，所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號(hào)傳輸、控制信號(hào)傳輸。

3.4 數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)

數(shù)字硬盤錄像是當(dāng)今安保電視系統(tǒng)領(lǐng)域最新型的、性能最卓越的數(shù)字化圖像記錄設(shè)備，它將監(jiān)控系統(tǒng)中所有的攝像機(jī)攝取的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字壓縮并錄制存檔，可以根據(jù)任意檢索要求對(duì)所記錄的圖像進(jìn)行隨機(jī)檢索。由于采用了數(shù)字記錄技術(shù)，能大大增強(qiáng)錄制圖像的抗衰減、抗干擾能力，因此無(wú)論經(jīng)過(guò)多少次的檢索或錄像回放都不會(huì)影響播放圖像的清晰度，而傳統(tǒng)的模擬方式記錄的錄像帶在經(jīng)過(guò)若干次檢索及回放后，圖像質(zhì)量將會(huì)有一定的衰減并引起信號(hào)信噪比的下降。

4 結(jié)束語(yǔ)

高速公路監(jiān)控設(shè)施是提高公路管理水平的重要手段。在加大對(duì)高速公路建設(shè)投入的同時(shí)，還要對(duì)高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理進(jìn)行深入研究。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)管理水平還將邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

[1]楊燕春.論機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中的應(yīng)用研究[J].廣東科技，2015.

[2]康學(xué)偉.淺談機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中的運(yùn)用[J].大科技，2016.

U495

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1004-7344（2016）30-0259-01

2016-10-4