道路交通监控系统解决方案.doc

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道路交通远程监控系统

解决方案

设计单位：

深圳市云驰数字技术有限公司

第一部分：

技术简介

1.概述

随着目前城市道路交通的日益完善，相应的也给交通部门带来不小的管理压力，如何更好的监控车辆的超速超限问题，以及在城区内如何掌握一些繁华路口的交通情况，路段周围车辆的运行情况，行人的流量情况，交通治安情况等等问题，而单靠人力显然是力不从心的。

所以，将远程监控这项信息技术运用到交通管理中来，势必大大减轻人力的无谓消耗。

通过监控系统提供迅速直观的信息，使交通管理部门对交通事故和交通堵塞能够作出准确判断并及时响应；通过对监控范围内的突发性治安事件录像取证，也可以使安全警务工作更高效。

交通视频监控系统是了解全市交通状况和治安状况的窗口，是公安交通指挥系统不可缺少的子系统，视频监控系统是智能交通系统的一个重要组成部分，建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等，为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应，对监控范围内的突发性治安事件录像取证，为内外事警卫工作服务，起到综合治理效果。

现在交通行业应用较为广泛的是市内交通路口、重点地段监控以及高速公路收费站监控等。

1）交通监视和疏导：

通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到环节交通堵塞的目的。

　2）交通警卫：

管理人员随时掌握交通警卫录像，大型集会活动的交通状况，及时调动警力，以保证交通警卫录像畅通。

　3）通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。

　4）通过对违章行为的录像，发挥监控系统在经济效益和社会效益方面的积极作用。

　5）通过模拟矩阵监控系统与数字化网络相接合，使之能够方便地进行全网管理。

根据现在交通监控的实际需要，一般都会在交通路口、车站、商业区、高速公路收费口等重点部位安装可控摄像机或固定摄像机。

而且很多地方原来已有模拟监控系统，采用视频电缆或光缆传输视频信号，在分中心采用模拟矩阵系统进行监控，利用智能交通监控系统，可以方便地实现网络平台的全网视频监控。

交通电视监控系统是公安指挥系统的重要组成部分，提供对现场情况最直观的反映，是实施准确调度的基本保障，重点场所和监测点的前端设备将视频图像以各种方式（光纤、专线等）传送至交通指挥中心，进行信息的存储、处理和发布，使交通指挥管理人员对交通违章、交通堵塞、交通事故及其它突发事件做出及时、准确的判断，并相应调整各项系统控制参数与指挥调度策略，通过对视频图像进行数字化编码与压缩，交通电视监视系统支持局域网乃至广域网内的授权用户终端对数据和图像资源的调用以及对前端设备的实时控制，实现网络用户的监视、切换和控制功能，并提供对地理信息系统（GIS）等相关系统的支持。

为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个安全、方便、快捷、高效的交通与生活环境，并根据各种不同交通的需要，从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。

本方案根据项目提供的相关文件，并根据项目的实际需求，参照有关国际标准和国家标准，并结合我公司从事过的多个项目所积累的经验，编制出这套技术方案。

若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。

2.设计原则

本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。

并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。

其具有以下原则：

1、先进性与适用性

系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。

该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

2、经济性与实用性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

3、可靠性与安全性

系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

4、开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

6、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

7、保留足够的扩展容量

该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

8、提高监管力度与综合管理水平

本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。

本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。

闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。

3.设计规范和依据

1、《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）

2、《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）

3、《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）

4、《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）

5、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

6、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）

7、《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）

8、《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

9、《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）

10、《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115）

11、《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）

12、《消防联动控制设备通用技术条件》（GB16806—1997）

13、《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）

4.系统功能和特点

本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的。

闭路电视监控对现场设备进行集中监视、控制和管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，节约能源，并减少维护人员。

根据本项目的环境需要,并接合功能需求建立本项目闭路电视监控，

1、系统具有以下功能：

CCTV主要任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行宏观监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，达到及时处理目的。

1）实现各种遥控信号

²云台控制：

上、下、左、右

²镜头控制：

变焦、聚集、光圈

²录像控制：

定点录像、时序录像

²防护罩控制：

除霜、风扇、加热

2）对视频信号进行时序、定点切换、编程。

3）察看和记录图像，应有字符区分并作时间（年、月、日）的显示。

4）实现同步切换：

电源同步或外同步。

5）接收安全防范系统中各子系统信号，根据需要实现控制联动或系统集成。

6）内外通信联系。

7）安保监视电视系统与安全报警系统联动时，应能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。

8）电源控制

摄像机应由安保控制室引专线统一供电，并由安保控制室操作通、断。

对离安保控制室较远的摄像机统一供电确有困难时也可就近解决，如果系统采用电源同步方式的，则必须与安保控制室为同相的可靠电源。

2、系统具有以下特点：

1）H.264压缩技术

H.264视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。

H.264采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。

埃帧内用改进的DCT变换并量化，在帧间采用1/2象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。

H.264标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。

缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。

总之，本闭路电视监控是一个使本项目高度自动化、高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。

第二部分：

解决方案

系统结构

系统结构介绍

（1）前端设备

前端设备的功能是实现视频信号的采集及接收来自监控中心的遥控指令，实时准确地采集指挥中心所需要的视频信号。

前端设备根据应用的环境选择一体化高清彩色摄像机，具有一体化光学变焦镜头，具有自动白平衡功能，支持手动和自动光圈、聚焦、快门和增益控制。

全部监控点可以加装云台，以适合大范围选择监控。

在前端需安装高清视频编码器设备，把高清视频图像压缩编码发送到传输网络。

（2）传输设备

传输设备完成视频信号的上行传送和控制数据的下行传输。

根据现有通信技术的发展，南海区交通视频监控系统选择光纤传输作为主要传输手段，实现视频信号、数据和控制信号的共网传输。

光纤通信方式高效安全，可以为整个视频监控系统提供稳定的传输通路。

传输设备使用交通通信系统的光纤传输线路，为每个前端监控点提供快速以太网接口，有效传输带宽不小于20Mbps，前端设备及监控中心设备分别接入交通通信系统即可完成视频的传输和控制信号的传输。

（3）监控中心

监控中心设备作为整个视频监控系统的核心部分集中处理各路视频信号并下发控制指令。

监控中心系统布置在交通指挥中心，由视频管理服务器、WEB服务器、存储管理服务器、流媒体服务器、网络存储服务器、高清视频解码器、综合监控客户端软件组成，显示设备为拼接组合大屏幕，由显示系统提供。

监控中心系统可以完成对传输设备送来的各路视频信号的实时切换显示、数字视频存储、网上发布，同时根据交通指挥和调度的需要完成对远端设备的遥控。

同时要将之前三期电子警察系统建设过程中的视频图像利用此次视频监控系统的平台进行统一的管理。

（4）视频存储方式

采用磁盘阵列（NAS）设备对前端传输到监控中心的网络数字图像进行周期存储。

系统功能

1．监控功能总体需求描述

1）实时图像播放

应能按照指定摄像设备进行视频的实时播放，支持视频在计算机上进行显示、图片抓拍和本地录像，支持视频在大屏幕和其他显示设备上进行显示，支持多用户对同一视频资源的同时播放。

2）远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端摄像机进行PTZ控制；能设定控制优先级，对不同级别的用户请求应有优先级管理。

3）存储和备份

系统能记录与图像信息相关的检索信息，如设备、时间、报警信息等。

能存储视频信息并保持至少15天；对需要长期保存的信息可配置专用存储设备进行备份存储。

4）历史图像的检索和回放

能按照摄像机设备、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放支持正常播放、快速播放、画面暂停、图片抓拍和跳转。

5）系统的人机交互

具有直观、友好、简洁的人机交互界面。

具有视频画面分屏显示、信息提示等处理功能。

能反映系统自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

6）用户与权限管理

系统具有对登录的用户进行授权和认证的功能，定义用户对设备的操作权限、访问数据的权限和使用软件的权限。

系统可提供对摄像机设备进行独占性控制的锁定及解锁功能。

7）日志管理

日志包括系统运行信息和操作信息，能记录系统内在线、离线、故障等状态；能记录操作人员进入、退出系统的时间和主要操作情况。

支持日志信息的查询和统计功能。

8）开放的系统接口

系统可提供与其它信息系统的互联接口。

2．监控中心主要功能描述

1．实时视频

（1）网络客户端可实时监视多路实时图像信息并实现一机同屏同时监视；多个网络客户端可以同时监控任一前端图像。

（2）在显示墙上可以实时显示前端任意一个监控点的图像，可以在1、4、6、9、16、全屏等多种画面分割模式中切换显示。

（3）在网络条件支持下，位于不同地点的多个用户可同时在线观看系统内任意监控点的实时视频图像。

（4）摄像机分组：

支持按照监控区域、管理权限和实际使用情况（如行进路线）分组。

（5）摄像机快速调用：

支持按照自定义组、最近访问列表进行摄像机快速调用。

（6）轮巡：

系统具备视频自动巡视功能，在可设定的间隔时间内对所需的监控点进行图像巡检，参与轮巡的图像可以任意设定，轮巡间隔时间可设置。

（7）摄像机信息设置：

设置系统内所有摄像机的位置、别名、所在区域、场所等信息。

（8）实时设定音视频编解码器的各种参数，如码率、分辨率、制式、帧频、色彩等。

（9）字符叠加和图像屏蔽：

可在图像的任意位置叠加名称、时间、场地等字符信息；可在图像的任意位置遮盖需隐藏的图像区域。

（10）云台控制：

支持方向控制、自动扫描、预置位管理、光圈焦距管理、镜头缩放；支持变速云台控制；支持灯光、雨刷控制；支持自定义辅助开关控制；支持摄像机锁定与解锁。

2．视频录像及视频回放

1）系统可手动录像、自动定时录像、报警联动录像、视频丢失报警、运动检测报警、循环录像。

2）支持NAS、直接存储等多种存储方案。

3）支持多种回放操作，包括正常播放、快速播放、画面暂停、图片抓拍和跳转。

4）系统可设置录像策略、每路视频的存储容量设置和状态显示。

5）系统支持录像检索、下载和备份。

3．系统管理

（1）系统实行多级权限控制管理，按实际的管理架构对每个用户赋予不同权限等级，系统登录、操作都需要进行权限查验。

（2）系统所有重要操作均有操作记录，系统可对操作记录进行查询和统计。

（3）局部配置调整后，自动更新全网系统配置，方便维护管理。

（4）具有网络容错能力，当网络恢复正常后系统也能重新正常工作。

4．与其他系统的互联互通

（1）实现视频监控系统与信号控制系统、流量检测系统等智能交通管理系统相关子系统的互连互控。

（2）通过交通地理信息系统可以直接调用和控制视频监控系统的视频图像，并实现对其前端设备的管理。

5.自动视频检测功能

该功能主要由目前电子警察系统中的固定式标清摄像机加设交通事件视频检测器来完成，利用视频检测器可以自动进行视频检测，并且能够自动判断违法行为。

1）视频监控功能

实时观看所有正在检测状态的视频图像，对异常事件、事故进行及时报警。

且报警提示时同时提示报警事件类型和当时路面状况。

2）事件检测功能

可同时对行车道、停车道、紧急道、斜坡等最多16条车道进行异常事件、事故的检测，并可对不同的车道进行不同的检测设置，如：

（1）交通事故

（2）车辆停驶

（3）车辆逆行

（4）行人上路

（5）遗洒物

（6）车辆驶出道路

（7）路面突发异常

3）交通状态检测功能

精确统计路面上车辆的排队长度，实时动态标识出排队的起始点和终结点，并综合排队长度、排队时间和车道信息等因素全方位分析交通状况，为交通管理提供辅助决策信息。

4）交通参数检测功能

对下列交通参数进行检测：

（1）交通流量

（2）平均速度

（3）占有率

（4）车辆密度

5）预案处理功能

可对各类异常事件、事故进行预案设置，当报警弹出时，可提示管理员选择相应预案。

6）电子地图功能

动态标识出检测点的分布，并可随意调出某一检测点的实时图像。

鼠标滑上去后可实时显示该检测点的交通参数信息。

且支持双屏显示功能。

7）时统服务功能

能够自动或手动统一系统内设备的时间，以避免因为时间不统一而导致的统计误差。

8）自诊断报警功能

系统可对如下情况进行自动检测并报警：

Ø视频检测器出现故障

Ø网络通讯出现故障

Ø摄像机信号丢失

9）安全管理功能

系统可以设定不同的用户级别，为用户分配不同的权限和所属部门，保障系统的安全性。

10）支持中心、分中心两级管理功能

可通过服务器端和客户端实现中心和分中心两级管理，便于交通管理者使用。

11）多种报警功能

交通状态检测器应具备多种方式的报警功能，如：

Ø声音报警（且声音可随意更改）

Ø边框闪烁报警

Ø画面放大弹出

Ø箭头指示报警

12）录像功能

当事件、事故发生时，自动存储前后不少于4分钟的录像，以备管理员调用、查看。

6.网上视频监控主要功能

网上视频监控要求基于B/S模式，网络上的用户可以通过访问WEB服务器即通过网页的方式来观看实时视频和历史视频。

要求具有如下功能：

（1）视频选择——能够任意选取访问权限内的监控点，将该监控点的视频图像显示在计算机屏幕上，支持1/4/6画面分屏，进行实时监视；可以对实时图像进行图片抓拍和本地录像。

（2）云台控制——能够控制云台的上、下、左、右转动，转动的速度可调；能够调节摄像机镜头焦距的大小，实现图像的缩放；能够调节摄像机光圈的大小。

（3）辅助设备控制——能够对防护罩雨刷进行控制；能够控制前端辅助光源等辅助设备的开关。

（4）设置摄像机的预置位，控制摄像机移动到预置位。

（5）可以进行历史视频检索、回放和下载。

第三部分：

设备简介

1．前端摄像机

前端主要采用一体化高清摄像机，主要技术规格：

（1）传感器：

1/2”CMOS

（2）有效像素：

200万

（3）宽高比：

16:

9

（4）镜头：

10x光学变焦,12x电子变焦，f=5.1-51.0mm

（5）照度：

彩色:

2lux（typical）（F1.8,30IRE）；黑白:

0.2lux（typical）（F1.8,30IRE）

（6）信噪比 >50dB

（7）快门速度 1/2to1/10,000s

（8）自动曝光控制 自动，手动，快门优先，光圈优先

（9）背光补偿 开/关

（10）视频输出 分量YPbPr

（11）视频格式 1080/60i,1080/50i,720p/60,720p/50

（12）聚焦系统 自动，手动

（13）工作温度 0-45°C

（14）工作湿度 20-80%

防护罩技术规格：

室外小型防护罩，防护等级IP66，铝合金材料，带遮阳罩，自动温控风扇散热（24VAC），光学玻璃。

2．高清网络视频编码器

高清网络视频编码器/服务器，英文名HDNetworkVideoServer，简单HD-NVS。

高清网络数字视频编码器/服务器是基于标准的H.264MainProfile@Level4.1算法的百万像素级网络视频编码设备。

它采用嵌入式内核和操作系统，具有极高的稳定性和更低的功耗。

它通过YPbPr接口输入高清模拟信号，支持720P/50P、720P/60P、1080i/50i、1080i/60i、1080P/30P等格式实时编码，支持报警、音频、SD卡等全接口。

它可以支持高清模拟摄像机、高清播放机等输入，编码后以标准H.264压缩流格式输出。

HD-NVS的应用领域：

高清网络视频会议，各种规模的高清视频监控联网系统

HD-NVS的适用行业：

平安城市、教育安保、金融联网、交通、边防、景区、油库、网吧等等

产品规格

视频压缩算法：

H.264MainProfile@Level4.1

音频压缩算法：

MP216Kmono32Kps

文件格式：

Matraska.MKV文件

压缩帧率：

与输入相同

图像传输码率：

100Kbps-8Mbps（用户自定义），1080P推荐4Mbps，720P推荐2Mbp

压缩输出分辨率：

与输入相同。

最高压缩视频分辨率：

1920*1080P，30fps

接口：

100M网口、12V直流电源、YPbPr模拟输出、SD/SDHC兼容接口、双向音频、RS485、报警输入输出

报警：

1路输入1路输出

尺寸：

114x78x46mm

重量：

约350g

特色功能

Ø低功耗，保证长时间工作稳定性

Ø支持高清720P/50P、720P/60P、1080i/50i、1080i/60i、1080P/30P等多种分辨率格式

Ø支持UPnP协议，简化配置和操作

Ø嵌入水印（WATERMARK）技术，视频资料不易被篡改

Ø集成双向音频对讲、报警输入输出

Ø提供AdminTool批量管理工具

Ø支持WEB方式浏览、升级，支持功能强大的管理中心集中管理

规格参数

型号

高清网络视频编码器

音视频规格

视频压缩标准

标准H.264MainProfile@Level4.1，录像文件可以用标准解码器解码

音频压缩标准

MP2mono16Kbps-32Kbps

视频最高分辨率

1920*1080P，30fps

压缩分辨率

720P/50P、720P/60P、1080i/50i、1080i/60i、1080P/30P

网络协议

通用协议

TCP/IP,HTTP,UPnP,ARP,ICMP,FTP,UDP,DNS,NTP,StaticIP

FTP客户端

FTP实时录像、报警录像

高端协议

RTSP

输入输出接口

模拟视频输入

YPbPr/CVBS高清模拟输入

网络接口

RJ45x1，10Base-T/100Base-TX自适应以太网口，兼容PoE（IEEE802.3af）

SD/SDHC卡插槽

支持SD/SDHC卡

USB接口

Mini-USB接口，B型5Pin

GPIO输入/输出

Sensorinx1,Alarmoutx1（开关量信号）

AudioIn

1LineIn

AudioOut

1LineOut

RS485

1组，连接至云台镜头解码器

报警

报警检测

移动侦测、传感器联动

报警功能

SD卡录像、报警继电器输出、FTP上传、客户端警示、联动云台

其它参数

电源

DC12V/PoE（IEEE802.3af,选配模块及PoESwitcher），功耗<5W

工作温度/湿度

0℃～50℃/<90%（无冷凝）

尺寸

（长x宽x高）

114x78x46mm

重量

约350g

3．高清网络视频解码器

网络视频解码器，英文名HDNetworkVideoDecoder，简称HDNVD。

云驰数字系列高清网络数字视频解码器产品，可以将前端高清网络摄像机或高清网络视频服务器通过网络传过来的压缩视频数据逆向解码还原为YPbPr色差模拟信号输出至高清监视器、高清液晶显示器等组成的电视墙。

硬件解码