高速公路聯網監控數據傳輸方案分析

曾運籌

（貴州高速公路集團有限公司 貴州貴陽 550000）

高速公路聯網監控數據傳輸方案分析

曾運籌

（貴州高速公路集團有限公司 貴州貴陽 550000）

針對高速公路聯網監控數據傳輸的相關內容，研究高速公路聯網監控數據傳輸的基本方案，包括確定數據傳輸方式、確定視頻聯網方案等；最后結合實際工程案例，分析高速公路聯網監控數據傳輸方案的具體應用策略，得出明確計算機網絡構成、確定系統時鐘同步方式、建立數據傳輸通道等結論。

高速公路；聯網監控技術；數據傳輸

在高速公路現代化管理中，聯網監控技術是高速公路管理系統中的重要組成部分，其管理能力對高速公路整體管理效果產生重要影響，這就要求相關單位在未來工作中，要將聯網監控技術作為重點，保證高速公路平穩運行。一般認為，數據傳輸是評價聯網監控技術整體水平的重要標準，數據傳輸不僅影響著聯網監控技術數據的流通，還對監控系統軟件更新、優化等產生重要影響。因此在當前工作中，需要進一步優化高速公路聯網監控數據傳輸方案，為強化高速公路綜合管理能力奠定基礎。

1 高速公路聯網監控數據傳輸方案關鍵技術分析

1.1 數據傳輸方式

從當前高速公路聯網監控數據傳輸方案的研究內容來看，高速公路管理中心與分中心之間的數據傳輸主要通過中間通信軟件來完成，通過中間通信軟件實現項目之間的數據傳遞，并監控數據傳輸結果。在數據傳輸過程中，首先要求高速公路路段分中心能對自身的監控應用軟件系統進行改造，并根據與高速公路管理中心之間的數據傳輸要求，配置若干臺專門的計算機，并在相關計算機內安裝高速公路管理中心統一下發的消息中間通信軟件。在該軟件系統建立之后，由分中心收集數據，并按照系統軟件統一要求格式將數據上傳至管理中心；同時，管理中心所下發的管理數據、控制指令等也能通過該軟件及時的傳送到分中心。

1.2 視頻技術

1.2.1 視頻傳輸方式

在高速公路聯網監控數據傳輸管理中，視頻傳輸往往是其中的重點，因此應該得到相關人員高速重視。以省聯網中心，各地區在向省聯網中心上傳視頻時，均采用H26壓縮方式；視頻編碼器按H264，DI/CIF雙碼流壓縮，依靠以太網實現數據傳輸。而省中心在接收分中心上傳的數據后，采用視頻解碼器對DI碼流信號進行轉換，以模擬信號的方式讀取相關數據，并將讀取結果輸出到視頻終端，保證省中心可以獲取分中心所收集的視頻數據。1.2.2視頻聯網方案

為實現視頻聯網的方案，路段監控分中心需要根據高速公路路段的實際情況進行矩陣級聯與擴容，并根據上級管理部門對視頻數據的要求，對服務區、管理區進行相應的視頻改造。一般情況下，當分中心各類視頻圖像由一臺矩陣進行統一控制后，則該矩陣聯網預留端口將會定期的向預定端口傳輸不同視頻圖像，并接入省中心的視頻編碼器；對于分中心已經實現視頻數據傳輸或具備其他數字改造計劃的項目，在保證數字視頻能滿足上級單位對分辨率的要求后，需要分中心直接將數字視頻信號接入監控分中心交換機中，保證數字視頻傳輸效率。

1.2.3 視頻控制方案

①對于已經具備模擬矩陣的分中心，省中心視頻服務器需要直接調動編碼器完成對數字視頻的操作。②對于以實現數字化視頻上傳的分中心，上級管理單位可以通過發送指令的方式實時調取中心流媒體的視頻流資料。③對視頻切換的控制指令主要通過《監控系統數據傳輸要求》中的相關內容進行管理，要求由上級中心發送到分中心進行具體的執行與控制，再由計算機矩陣控制軟件及時的切換視頻。

2 高速公路聯網監控數據傳輸方案的實例分析

某省在高速公路聯網數據監控傳輸方案優化中，結合當地高速公路整體要求，對高速公路聯網監控數據傳輸方案進行了詳細的設計與分析，顯著強化了高速公路綜合管理能力，值得其他地區借鑒與學習。

2.1 計算機網絡構成

該省在高速公路聯網監控數據傳輸方案優化中，制定了詳細的計算機網絡管理方案，具體資料為：

（1）全省的計算機網絡共劃分為三個結構，包括監控分中心網絡結構、路監控中心網絡結構、省中心網絡結構。

（2）分別對三個網絡結構進行完善，并采用Etheme局域網進行連接。其中，監控分中心、路監控中心采用100M以太網，而省監控中心此采用1000M以太網；而對于原油結構體系中已經存在的網絡結構體系，則維持現狀即可。

（3）由路由器連接路監控中心與監控分中心，并在通信系統的支撐下，建立了基于全省的2M數據通道廣域網，在該廣域網中進行數據的傳播與控制。

（4）省監控中心與路監控中心的連接方式有兩種：①通過以太網實現交換機互聯，通過VLAN實現規格劃分；②采用路由器連接，在2M數據通道廣域網的基礎上實現數據傳輸。

2.2 系統時鐘同步方式

在該省的高速公路聯網數據監控傳輸方案中，整個傳輸方案都以省控制中心的時間為標準，所屬的各級單位均按照省時間校正時間。時間校正財通統一的NTP協議，在校正過程中，下屬單位統一上省中心發送時間同步請求，在請求認可后即可實現時鐘同步。

2.2.1 省中心的時間同步

需要在省中心監控通信設備上安裝GPS設備，通過接收衛星發射的信號來確定該設備當前時間。同時，在通信工作站安裝NTP服務軟件（收費系統計算機設備安裝NTP客戶端軟件）。在安裝NTP軟件后，該軟件能自動判斷同步請求，并在獲取GPS設備所反饋的基準時間后，及時刷新相關設備的時間。

2.2.2 各監控中心的時間同步

在省中心相關設備的基礎上，要求各路監控中心能在通信工作站上安裝NTP軟件及其服務軟件。在軟件安裝后，系統能按照預設參數實時的向省中心提出服務請求，并根據所交換產生的信息，調整時間內容。

2.3 監控數據傳輸方法

2.3.1 硬件設備支撐

該省的監控數據傳輸的硬件設備參數如表1所示。

表1 某省監控數據傳輸硬件設備最低參數標準

2.3.2 路監控軟件升級

（1）為保證全省監控數據采集的一致性，省監控中心向全省范圍內下放標準的數據格式，各地區按照該格式進行相應的完善。在此基礎上，監控分中心、路監控中心將相關數據轉換為特定的格式，并通過相應軟件進行上傳。

（2）路監控軟件在升級后，能快速獲取省中心的控制指令表，并在該基礎上與原有路監控軟件實現聯動。同時，需要在控制設備上設置聲光報警系統，要求值班人員能夠在第一時間內接收指令；而值班人員在按照指令完成操作后，輸入反饋信息，并將其儲存在指令表中。

2.4 建立數據傳輸通道

（1）每條路監控中心依靠2M通道實現與省中心的連接，而對于二區、三區的高速公路監控中心，需要借助2M通道與相鄰路段監控中心的連接，保證信息的時效性。不同路監控中心重視路收費中心以太網交換機與路監控中心的以太網相連接。

（2）路監控中心與省監控中心的傳輸機制十分明確：需要在路監控中心建立100M局域網，通過以太網交換機，在以太網交換機的基礎上與以太網交換機相連接。

（3）對于一個區域內的其他通道，其數據傳輸通道也具有鮮明的特征。在路監控中心建立100M局域網，設置以太網交換機，并實現與省監控中心的連接。其中，以太網交換機需要單獨預留一個接口，確保其能于路由器相連接；采用10/100MRJ45接口，采用超五類非屏蔽雙絞線連接方法。路由器至少具有兩個接口，用來連接局域網與廣域網。

3 結束語

主要分析了高速公路聯網監控數據傳輸方案的相關內容，并結合實際案例，對高速公路聯網監控數據傳輸方案優化的具體內容進行分析。總體而言，在聯網監控數據方案優化過程中，需要根據當地高速管理的具體要求進行優化，并在掌握系統建設方向的基礎上不斷完善設計內容，保證高速公路聯網監控數據傳輸方案能滿足高速公路管理要求，為加快高速公路管理建設奠定基礎。

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1004-7344（2016）10-0161-02

2016-3-20