基于電氣自動化在公路監控系統的應用探究

任強

山西交通控股集團有限公司呂梁北高速公路分公司 山西呂梁 033000

1 公路監控系統設計概述

1.1 設計目標

在進行系統設計時，確定系統設計的整體目標。在整體環節架構時，注重提高視頻的監測質量。利用百萬像素級別分辨率的攝像機進行直接采集，再利用數字進行壓縮，避免線路傳輸中圖像抖動和模糊，為后端的智能分析提供有效清晰的數據資源，從側面維護畫面的整體質量，擴大監測的范圍。在系統監控過程中，能夠提出車流量和車速等一切數據。后期再碰到異常事件時能夠準確監測道路中所發生的實際情況，為后期維護高速公路運行和交通管理安全打下良好的基礎。

對于多發事故路段，應當采用低照度攝像機。此類攝像在無光條件下可以開啟紅外補光，同時對路段進行監控作業。在大霧多發地區，利用雙目熱成像攝像機。夜晚可通過熱成像實現可見度較低或者無光情況下的路段視頻監控，從而實現全天候的路段監控作業。

1.2 設計原則

為了確保監控系統的總體設計質量，相關人員應當明確設計的具體原則，保證其先進性和實用性。在設計階段，應當綜合考慮國內外相關監控系統設計的最新技術及設備使用，通過提高系統設備的先進性，擴大系統監測范圍。另外，在滿足系統功能設計要求的情況下，當考慮其成本因素保證建設的經濟價值和使用價值對等。后期再選擇系統設備階段，應當選擇高質量，高性能的設備，保證運行中的安全性。在某段監控系統設計時，應當考慮與其他已建路段監控系統之間的協調性。在保證提升高速公路監控系統的質量水平時，提升區域路網監控的有效性。

2 電氣自動化在公路監控系統的應用要點

2.1 監控量測觀測方法和觀測頻率

（1）地表沉降觀測方法。首先假設基準點高程，用天寶DINI03電子水準儀按二等水準觀測要求施測，進行平差處理，定出首期數據，依次按頻率觀測，繪制時間-沉降曲線表或圖。其次考慮坡本隧道淺埋段為堆積體，故增加地表位移觀測，從而保證施工安全。

（2）拱頂沉降觀測和周邊收斂測量方法。觀測拱頂沉降和周邊收斂均采用測角：1"、測距：1+1ppm高精度徠卡TS09全站儀，這種無接觸式量測方法已經取代老式水準尺、鋼尺、收斂儀，在保證成果的同時，更快速、方便，對施工基本無干擾。觀測時保證儀器適應現場隧道內環境，并做到人員固定、儀器固定、控制基準點固定。拱頂觀測時采用全站儀中間站不量儀器高法或自由設站的方法，減少人為誤差對量測數據的影響；周邊收斂可采用全站儀直接量測相對坐標反算測線長度[1]。測量完成后，將測量數據記錄到記錄表中，方便內業處理分析。

2.2 視頻圖像的管理與存儲模塊設計

在進行視頻圖像管理和存儲模塊設計時將新增的視頻圖像接入有視頻的管理平臺，實現新增視頻圖像的管理功能。在進行原有的分中心磁盤陣列擴容時將新增的視頻圖像接入磁盤陣列中，可以實現圖像的完整存儲功能。此時設計人員應完善分中心圖像系統中該路段監控圖像的數據信息和攝像機數量等。確保分中心對本工程范圍監控錄像調用無障礙，響應時間應小于300ms。

2.3 數字視頻監控系統設計方法

對比傳統的技術模式，EPON主要是對用戶網絡拓撲進行了運用，以實現一對多的靈活性傳輸目的。在系統與視頻、數據業務接入的情況下，即可利用光纖接入方法達到目標。其中，基于EPON技術的視頻監控系統，通常含括OLT、ONU、POS三個子系統。且在系統內，ONU系統和OLT系統的距離應在20km。在注冊以后，OLT能夠實現自動寬帶的配置，并且科學調整、分配帶寬。參考動態模式，OLT系統能夠保證所有ONU系統所獲取的帶寬合理。另外，對時延補償模式的運用，能夠增強時隙分配更加精準，使系統光纖對耦合信號有效接收，以免信號影響到上行包。對視頻圖像的傳輸，需確保監控系統和圖像質量聯系的緊密性。而在壓縮以后，視頻信號總量偏大。根據網絡傳輸視角分析，若視頻監控系統同時對多路的實時信號進行傳輸，就會導致傳輸網絡被大量信號所擠占。此時，數據信號容易丟失亦或是出現延遲。所以說，網絡傳輸需根據既定通信協議實現數據的傳輸目標。

2.4 洞內測點布設

隧道洞內量測斷面的布置：洞口Ⅴ級圍巖淺埋段5m一個斷面，Ⅴ級深埋和Ⅳ級圍巖10m一個斷面，Ⅲ級圍巖30m一個斷面，可根據數據變化調整斷面布設間距。鑒于以往在實際操作中測點經常被破壞，起不到監控量測的作用，在隧道測點布設時，由測量人員放樣出具體埋設里程和位置，用噴漆標出，由專門人員（隧道雜工）用專用電鉆和線纜（最好為監控量測專配）在作業班組進行立架工藝時布設，鉆眼后用水泥砂漿或錨固劑填滿后再插入測點固定桿。盡量使兩邊的測點固定桿在測量方向的同一軸線上，外漏部分不宜過長也不宜過短，考慮噴射混凝土厚度，待噴漿結束后，剛好外漏頂端鋼板即可。及時安排人員敲掉外漏鋼板混凝土，揭掉鋼板上保護膠帶，粘上徠卡反射片并再次用透明膠帶粘貼好，確保粘貼牢固可靠并安排監控量測人員采集數據。洞內量測斷面測點的布置個數應根據監測規范和設計要求確定。

2.5 監控監測外場終端設計

視頻外場終端基本按照工可規模控制數量，對于市州提出的超工可規模的新增外場視頻終端需求，進一步整合接入全省現有終端監控視頻和監測數據，形成聯網監控監測管理平臺。通過自建與租用電信部門服務相結合的方式，新建普通公路重點路段視頻監控終端、可變情報板、車載和船載移動監控終端[2]。

3 結語

因此，在高速公路建設中，良好的監控系統設計可以更好地規范公路交通秩序，提高交通管控的效率性，減少安全事故的發生。為提升設計質量，相關人員應當結合實際監控目標和需求，進行信息采集模塊兒的墻畫和科學設計，以此更好地提升系統穩定性和便捷性，為我國的交通行業做出一定貢獻。