光傳輸網(wǎng)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

標(biāo)簽：光傳輸網(wǎng) 高速公路監(jiān)控

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路機(jī)電系統(tǒng)中一個(gè)非常重要且不可缺少的子系統(tǒng)，其可對交通流量和交通運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視，對關(guān)鍵路段實(shí)施交通實(shí)時(shí)控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取相應(yīng)應(yīng)急措施，保證高速公路高速、安全、有效地運(yùn)行。本文在具體分析高速公路視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，主要針對高速公路視頻監(jiān)控光纖傳輸系統(tǒng)應(yīng)用提出了一個(gè)更加完善的解決方案——綜合業(yè)務(wù)光傳輸網(wǎng)。

近年來，我國以高速公路為主體的國道干線建設(shè)取得了重大進(jìn)展，截止2008年底高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到6.03萬公里，穩(wěn)居世界第二位。隨著交通運(yùn)量的增加，高速公路運(yùn)營中存在的問題，特別是交通事故問題日益凸顯，為此，在高速公路建設(shè)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)受到了更多的重視。而隨著前端監(jiān)控點(diǎn)的增多，業(yè)務(wù)量的增大，以及用戶對視頻圖像的清晰度和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在朝著高度集成化、更快速傳輸、大容量等方向發(fā)展。

針對當(dāng)前高速公路視頻監(jiān)控需求，業(yè)內(nèi)主流廠家根據(jù)自身實(shí)力紛紛推出較為可行的解決方案，包括以H3C為代表的光網(wǎng)絡(luò)解決方案、以蛙視為代表的光傳輸平臺，以及以諾龍為代表的綜合業(yè)務(wù)光傳輸網(wǎng)等。

高速公路視頻監(jiān)控需求分析

高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費(fèi)監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分：收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費(fèi)站的車道、收費(fèi)廣場、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況，對收費(fèi)車道通過的車輛類型、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，并實(shí)施有效的監(jiān)督;道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點(diǎn)路段進(jìn)行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，給予引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。而對高速公路的總體服務(wù)質(zhì)量提出更高要求的同時(shí)，也帶來了高速公路監(jiān)控點(diǎn)位的增加——現(xiàn)階段一條100公里左右的路段，其監(jiān)控的視頻路數(shù)大約為200-400路左右的規(guī)模，因此，如何構(gòu)建一個(gè)大型、穩(wěn)定可靠、高效且便于管理的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是擺在高速公路業(yè)主面前的一個(gè)新問題。

同時(shí)，高速公路視頻監(jiān)控新需求的提出，也對視頻傳輸系統(tǒng)提出了更高的要求：

·可管理性：支持分級分域的管理，以滿足高速公路區(qū)域監(jiān)控中心、路段中心、收費(fèi)站等不同的監(jiān)控需求，監(jiān)控中心需要快速、便捷地對所有監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行管理;

·多業(yè)務(wù)集成：滿足高速公路多業(yè)務(wù)傳輸需求，并進(jìn)行有效融合;

·可靠的傳輸平臺：應(yīng)對突發(fā)事件時(shí)，需保證監(jiān)控系統(tǒng)可靠、快速的調(diào)閱當(dāng)時(shí)歷史圖像，并具備自我保護(hù)功能;

·標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)：系統(tǒng)應(yīng)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，基于開放的協(xié)議，易于擴(kuò)展;

·大容量設(shè)計(jì)：滿足大容量視頻接入需求。

高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

隨著高速公路視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)新需求的提出，傳統(tǒng)的高速公路視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)逐漸顯出“力不從心”的疲態(tài)。

傳統(tǒng)的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般采取模擬視頻圖像集中監(jiān)控模式，但隨著通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，模擬監(jiān)控系統(tǒng)由于其難擴(kuò)展、難管理、難維護(hù)等缺點(diǎn)，已無法滿足高速公路監(jiān)控點(diǎn)的增加而提供按需擴(kuò)展;且模擬圖像在傳輸過程中衰減較大、抗干擾能力較差等缺點(diǎn)，決定了模擬傳輸不適合遠(yuǎn)程傳送監(jiān)視圖像，難以實(shí)現(xiàn)視頻資源共享，其集中于路段管理中心的模式已不能滿足管理人員遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求。

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲容量的迅速提高，以及各種視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn)，使得數(shù)字視頻傳輸技術(shù)已逐步從理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，這為實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像傳輸提供了很好的技術(shù)支持。數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)也以其高度的開放性、集成性和靈活性為視頻監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備的整體性能提升創(chuàng)造了必要的條件，因此，在各省高速公路視頻監(jiān)控項(xiàng)目中，數(shù)字化的視頻傳輸模式已經(jīng)廣泛得到認(rèn)可?，F(xiàn)階段，高速公路數(shù)字化視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)主要采用兩種解決方案：數(shù)字化非壓縮視頻傳輸及數(shù)字化壓縮視頻傳輸系統(tǒng)。

數(shù)字化非壓縮視頻傳輸

數(shù)字化非壓縮視頻傳輸技術(shù)通常應(yīng)用于光矩陣傳輸平臺，它是集業(yè)務(wù)接入、光纖傳輸、信號交換及業(yè)務(wù)管理于一身的綜合性業(yè)務(wù)傳輸平臺，其整套系統(tǒng)視頻傳輸只進(jìn)行一次A/D、D/A轉(zhuǎn)換，并采用非壓縮傳輸以保證視頻傳輸質(zhì)量，但其同時(shí)也存在一些問題。

因其本質(zhì)可看作為數(shù)字非壓縮光端機(jī)+矩陣的結(jié)合，因此，該系統(tǒng)圖像接入容量有限，單點(diǎn)同時(shí)多路上傳依然存在技術(shù)瓶頸，同時(shí)由于沒有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，各廠家設(shè)備難以兼容，使得系統(tǒng)更加封閉，給整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)以后的擴(kuò)容升級帶來了很大的不便;當(dāng)在多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)時(shí)，還得用數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻的資源共享。因此，數(shù)字化非壓縮視頻傳輸技術(shù)可看作是模擬系統(tǒng)向數(shù)字化改造升級的一個(gè)解決方案。

數(shù)字化壓縮視頻傳輸

數(shù)字壓縮視頻傳輸方案通常是采用視頻編解碼器+傳輸網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng)交換機(jī)、工業(yè)級以太網(wǎng)、EPON組網(wǎng))的模式，系統(tǒng)中每一路圖像對應(yīng)一個(gè)視頻編碼器，采用編碼方式，將圖像壓縮數(shù)字化為視頻數(shù)據(jù)流，利用視頻編碼器的10/100M接口傳輸視頻數(shù)據(jù)流至各收費(fèi)站，同時(shí)視頻以太網(wǎng)交換機(jī)匯聚若干視頻編碼器，并通過SDH的以太網(wǎng)板，將各站的數(shù)字視頻信號傳至監(jiān)控中心的三層以太網(wǎng)交換機(jī)。其采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字視頻壓縮技術(shù)，兼容性較好;采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)方式接入，組網(wǎng)更方便靈活，易于系統(tǒng)升級擴(kuò)容及實(shí)現(xiàn)多級共享。

但大流量的視頻流極大地占用通信系統(tǒng)帶寬，而隨著系統(tǒng)不斷增大，需要增加更高帶寬的SDH設(shè)備，使得系統(tǒng)建設(shè)成本大為增加。同時(shí)，數(shù)字壓縮視頻傳輸系統(tǒng)面向的是以太網(wǎng)，而非各種業(yè)務(wù)應(yīng)用，系統(tǒng)容量及視頻傳輸質(zhì)量較依賴于以太網(wǎng)傳輸?shù)馁|(zhì)量和容量，從而無法提供針對業(yè)務(wù)的QoS保證，其視頻質(zhì)量一直得不到突破。

那么，有沒有一種能夠融合以上兩種系統(tǒng)優(yōu)勢的傳輸系統(tǒng)呢?UTN綜合業(yè)務(wù)光傳輸網(wǎng)的出現(xiàn)，很好地解決了這些問題。

UTN綜合業(yè)務(wù)光傳輸網(wǎng)的應(yīng)用

UTN(UniversalTransportNetworkoverFiber)綜合業(yè)務(wù)光傳輸網(wǎng)是針對數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化的視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢，通過深度挖掘市場需求及現(xiàn)有產(chǎn)品、技術(shù)的特點(diǎn)而推出的新一代視頻監(jiān)控光傳輸網(wǎng)，UTN結(jié)合了SDH光纖通訊網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化和高可靠性的特點(diǎn)，具有靈活交換、共享等優(yōu)勢。