安全、穩(wěn)定、智能的高速公路視頻運維管理技術

文 | 江西方興科技股份有限公司 陳昭彰

隨著智慧交通工程建設不斷推進，高速公路視頻質量分析與設備運維管理系統(tǒng)已覆蓋整個高速公路。但目前在對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運維過程中，設備故障主要靠人力巡檢，系統(tǒng)規(guī)模一旦過大，巡檢周期就會拉長，且檢測標準受人為因素影響很大。尤其當突發(fā)事件發(fā)生時，經常由于人為因素導致無法正常調取圖像視頻，嚴重影響相關人員的突發(fā)事件響應速度。其次，目前設備模式標準多樣，運維服務商眾多，人員接口復雜，不便于統(tǒng)一指揮和調度，不能及時響應維保服務的需求，一旦出現問題，難以適應視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運維要求，問題解決時效低、不徹底。此外，現行的運維服務主要是解決設備預警及故障修復、處理問題，還不能及時監(jiān)測到設備的實時運行狀態(tài)。

為滿足加快建設交通強國戰(zhàn)略下的智慧交通服務需求，保障高速公路的安全暢通，“基于高速公路視頻質量分析與設備運維關鍵技術的研究與應用”項目從“構建設施運行狀態(tài)感知系統(tǒng)、加強重要通道和樞紐數字化感知監(jiān)測覆蓋，增強關鍵路段和重要節(jié)點全天候、全周期運行狀態(tài)監(jiān)測和主動預警能力”任務出發(fā)，通過實地調研、設備故障分析、試驗與理論相結合等方法，開展物聯(lián)網感知技術、圖像質量的盲檢與評價技術及邊緣計算技術等研究，實現感知數據處理、信息共享及整合、數據管理智能化。

該項目結構上采用模塊化設計，根據不同的應用場景和客戶需求，可隨意配置功能模塊，功能搭配靈活、結構拓展方便。

在技術上利用邊緣計算模型，將具有計算能力的硬件單元集成到原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件平臺上，實現具有邊緣計算能力的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)。通過邊緣計算技術，項目成果具有檢測效率高、故障檢測反應速度快的特點，可實現對設備視頻質量、網絡、運行狀態(tài)的快速診斷與故障點精準定位。同時，采用圖像處理技術，可提高目標分割和識別的算法性能，實現視頻圖像質量的盲檢測與評價。

除此之外，該項目以“數據鏈”為主線，通過物聯(lián)網技術構建“信息感知層+網絡傳輸層+智能應用層”3層架構。依托信號傳輸協(xié)議讀取各外接攝像機電能狀態(tài)、交換機各網絡端口狀態(tài)，采集數據樣本，運用狀態(tài)分類算法，建立故障診斷模型，實現了全方位掌握外場監(jiān)控狀態(tài)、設備故障智能化感知，以及自動修復部分故障的目的。

該項目取得的成果已應用在國內多條高速公路視頻云聯(lián)網工程中，有效解決了高速公路視頻運維系統(tǒng)的現狀問題，大幅縮短了設備故障時間、減少了維護工作量，有效提升了設備在線率，解決了外場前端設備現場維護成本高、維護響應不及時的問題，實現了對前端設備的精細化管理和智能化運維。該項目成果具有完全自主知識產權，滿足高速公路視頻云聯(lián)網系統(tǒng)前端設備“安全、穩(wěn)定、智能”的運維管理需求，科研成果累計銷售1800余套，取得了顯著的社會和經濟效益。項目產品榮獲“江西省科技廳科學技術成果”，被列入南昌市“名優(yōu)創(chuàng)新產品名錄”，經專家評價，項目成果評價為“國內領先”。

圖1 基于高速公路視頻質量分析與設備運維管理系統(tǒng)構成

圖2 基于高速公路視頻質量分析與設備運維管理系統(tǒng)硬件內部結構

圖3 基于高速公路視頻質量分析與設備運維管理系統(tǒng)硬件外觀

圖4 基于高速公路視頻質量分析與設備運維管理系統(tǒng)軟件運行平臺