高速公路全程监控技术要求.docx
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高速公路全程监控技术要求
12。
高速公路视频监控系统改造工程
12。
1概述
12。
2工程范围
高速视频监控系统改造工程要求承包人提供高速视频监控系统改造工程（包括新增道路摄像机，新增摄像机立柱及土建基础、新增道路摄像机的数据传输和新增摄像机的供电,道路摄像机传输通道的调整，以及监控中心的视频设备局部改造等）所涉及的设计、制造、安装、测试、系统集成等。
12。
3改造工程主要内容
1。
全程监控点的布设方案
在原有道路摄像机布置位置的基础上进行适当加密,基本实现2公里左右布设1套摄像机；同时侧重特大桥、互通分合流处、事故频发点等容易发生交通事故的路段.
根据上述原则，本路需要新增的道路摄像机共计33套，具体位置详见《监控摄像机布设位置示意图》.新增摄像机采用HD—SDI高清摄像机
2.系统结构及新增摄像机的数据通信方案
新增摄像机采用点对点的传输方式，摄像机视频/控制数据经过光端机将高清视频及控制信号转换为光信号后，通过单模光纤传输到监控中心机房,再经过复用光端机还原为视频信号及控制信号.由于HD-SDI光端机的传输距离为60KM，本项目中很多摄像机距离监控中心较远，考虑在溧阳西互通通信机房增加光中继器设备。
沿线每台HD-SDI摄像机需占用一芯光纤资源传输。
3沿线新增光缆方案
经查阅资料,高速沿线光纤资源已无太多富余，但仍有光纤敷设的硅芯管预留.为保证本项目数据的传输，及为以后高速数据传输的预留,本项目拟在高速沿线新增光缆，新增光缆芯数按使用需求按段敷设。
4。
监控中心接入方案
控制方案：
外场HD—SDI摄像机图像信号经过光端机传输到监控中心后,进入HD-SDI视频分配器，上述视频信号由视频分配器组分配和放大后分别传送至HD—SDI高清数字矩阵和编码器组编码.HD—SDI高清数字矩阵可以通过多协议转换器转换器与原有视频矩阵相连，实现新增的HD—SDI高清数字矩阵与普通模拟矩阵的相兼容和级联，实现新增视频系统与原监控系统的统一管理及控制.
为保证新建视频监控系统的与原有系统集成及项目建成后操作的方便，本项目采用协议转换器使新增矩阵跟原有矩阵级联。
集成商施工时应充分了解原有视频矩阵的控制协议,并做好矩阵级联工作。
视频分配器输出的视频信号通过HD-SDI的高清视频解码器后，将前端的SDI的非压缩高清视频信号压缩之后（H。
264格式），打包成TCP/IP协议包,接入新增的以太网交换机。
通过新增以太网交换机与原有交换机连接后,将压缩后的视频传输至网络。
实现视频的浏览、存储及通过通信系统上传至上级管理部门或相连高速路网监控中心等功能.
操作台上将增设2台视频管理计算机，2台视频管理计算机分别配置视频管理软件后,通过以太网交换机连入网络。
实现任意一路监控视频的切换显示或采用多画面显示的方式,在桌面显示多路外场监控图像.
显示方案:
采用桌面显示系统。
在操作台增加2台HD-SDI高清监视器及一台70寸大屏幕电视。
带有HD-SDI的监视器接至HD—SDI高清数字矩阵，通过矩阵控制，可以在桌面高清监视器上显示任意一路高清视频图像.新增大屏幕电视采用SDI转HDMI接口，将高清数字矩阵的信号转化为HDMI信号后实现在大屏幕电视的显示。
新增监控摄像机的视频型号编码成数字信号后，通过解码器解码为标清的视频信号,接入原有监控系统视频矩阵，可实现在现有大屏幕电视墙上的显示。
存储方案：
在监控中心增加磁盘阵列.新增摄像机视频信号编码后传输至网络，利用存储服务器+磁盘阵列存储压缩过的视频信号。
5。
摄像机供电方案
新增摄像机的供电方案采用电缆供电和太阳能供电相结合的方案。
新增摄像机如果靠近原有监控外场设备附近（如情报板）或靠近收费站和服务区，则直接利用外场设备现有配电箱进行电缆供电，采用直埋方式进行敷设，埋地深度要求大于70CM.
新增摄像机如果远离互通或服务区、同时附近无现有监控外场设备则考虑利用太阳能供电.
本项目中,本次新增的大部分外场监控设备均使用太阳能供电，具体详见外场设备平面布置图
6。
太阳能设备监控及电能保障
本项目设计了太阳能设备的远程监控系统，用于实现远程对太阳能供电设备的参数监视及电能管理。
系统由太阳能设备现地控制器的RS232/RS485接口，通过光端机（与视频传输系统共用光端机）实现与中心的数据交换。
通过监控中心的太阳能供电系统的远程监控软件,实现远程监控各台控制器的阵列电压、阵列电流、蓄电池电压、蓄电池温度、蓄电池剩余容量、负荷电流等参数,可远程对控制器的参数进行设置，可检测到蓄电池过充、过放、负载短路、负荷过载、能量不足等，并实现声光报警.
当出现连续阴雨天等不利于太阳能供电设备提供电能的情况下，设计考虑采用车载柴油发电机充电的方式，为太阳能设备的蓄电池充电。
本工程考虑配置2台车载柴油发电机设备，当太阳能监控系统监视到蓄电池电能不足（如低于20％）时，则利用此发电设备,通过太阳能蓄电池的快充接口，为蓄电池充电，以保证外场设备的正常运行。
7．新增摄像机夜间补光方案
目前,高速公路视频监控系统中，普遍存在夜间照度不足，外场监控摄像机在低照度情况下无法正常拍摄路面监控图像的问题.导致夜间对道路运行状态的视频监测无法达到预期的效果。
本项目考虑对道路中部分摄像机增加LED夜间补光灯.以提高夜间的照度，满足摄像机的照度要求，提高监控摄像机的监控画面质量。
从项目投资角度出发,并综合考虑补光灯的供电等问题,本工程中仅在各大桥等重点监控区域及采用电缆直接供电的监控摄像机处增加LED补光灯设备.其中，每处安装LED补光灯2台，分别用于摄像机前、后侧道路段的照明。
LED补光灯要求能通过软件实现远程的开关控制,并实现时序等控制等要求,LED补光灯仅在夜间打开，白天关闭.同时当采用太阳能供电的补光灯的蓄电池能量不足时,自动关闭补光灯，以保证摄像机的正常工作。
8.关于xx高速视频系统接入的考虑
由于xx高速建成后，到本项目日后将于xx高速合设监控中心，本项目应为xx高速视频接入预留接口.并开放协议,日后xx高速的视频信号只需通过光端机传至监控中心，直接接入本项目视频分配器，便可以通过软件简单升级,实现视频系统的集成。
9。
管道设施改造实施方案
高速公路全线原有12孔40/33硅芯管.因此本项目新增光纤。
利用剩余40/33硅芯管吹缆，新增设备传输光缆可利用中央分隔带的管道进行穿缆。
具体在新增设备附近中分带人孔处引出2芯光缆，利用人孔附近桥孔、机耕通道、箱涵等进行管线横穿,将光缆引到路侧设备处，减少管道工程的开挖量。
由于高速竣工至今时间较长，项目建设时在中分带预留的硅芯管可能不通，施工单位应提前做好勘察工作，保证本项目全线光缆的敷设成功，现场光缆吹缆时若出现硅芯管破损等情况时，需开挖进行吹缆接续。
所有管道疏通等费用已在光缆安装费中考虑，不再单列.
新增外场摄像机采用低压电缆供电的，由附近现有的供电管道和手孔将电缆引至靠近新增设备的位置，没有管道处的供电电缆在路肩直埋后采用C15混凝土包封保护，包封厚度≥10公分，其施工方式参见后附图纸.直埋电缆施工开挖过程中应尽量避免对道路路基、路面、构造物、道路绿化造成破坏，如因不可避免的因素或施工不慎造成破坏的，需在直埋电缆施工完成后及时按原样予以恢复。
新增路面设备基础采用明挖法施工，并控制好标高。
施工完毕，基础应分层回填夯实,并对破坏的护坡加以恢复。
外场设备基础均采用联合接地方式，外场设备接地引线可通过基础内预埋的管道进入基础旁手孔，再通过手孔内的接地出线孔与手孔外的保护接地极相连，联合接地电阻不大于1欧姆。
桥上新增的摄像机基础采用化学螺栓锚固基础,以增强牢固性。
立柱与螺栓之间用单法兰连接，以增加稳固程度，减少桥上摄像机的晃动现象。
施工前使用超声波扫描现有钢筋位置，以避免破坏桥梁结构。
此外，应采用单独引接地线至桥头以保证设备的防雷性能.
10．供电设施防盗技术要求
监控设备供电电缆采用铠装电缆直埋的方式敷设于路侧，采取混凝土包封，在设备基础附近设置暗埋式分线孔,当电缆进入设备基础时，分线处采用混凝土包封。
将设置的供电手孔填沙石至距井口20cm，并焊接三分之二井盖边沿，增加对供电设施的破坏难度。
供电或通信管道借用通道、桥孔等横穿过路时，也应采用直埋混凝土包封保护，并设置暗埋式分线孔，避免外来人员破坏。
13。
主要视频设备功能和技术指标及其他要求
1.HD—SDI高清摄像机（推荐品牌：
Infinova、Honeywell、Pelco）
Ø视频指标
•传感器：
1/2.8”CMOS
•扫描系统:
逐行扫描
•有效像素200万像素
•HD-SDI高清视频输出：
1920×1080p＠30fps，1920×1080p@25fps，1920×1080i＠50fps，1280×720p＠60fps
•信噪比＞50dB
•最低照度:
彩色模式（带红外滤波片）：
1。
6Lux＠F1。
6;
•黑白模式（去除红外滤波片）：
0。
04Lux＠F1.6
•视频输出：
HD-SDI视频输出,符合SMPTE—292M标准，最大传输速率1.485Gbps
Ø镜头参数
•光学变焦：
20X
•光圈/焦距：
F1.6~F3。
5，f=4。
7~94mm；
•视场角:
55。
2°（远端）~2.9°（近端）
•电子快门：
自动/手动16级可调（1/3—1/30000s）
Ø机械指标
•手动水平速度：
0。
02°～200°/秒
•手动垂直速度：
0.06°～85°/秒
•预置位速度：
最快350°/秒
•水平扫描角度：
360°连续扫描
•垂直扫描角度：
0°~90°
•预置位精度:
±0。
1°
•电机：
步进电机
•报警：
2路报警输入,1路继电器输出
Ø操作指标
•可编程预置位：
254
•视频遮挡区域：
16
•隐私区域块：
4
•可编程花样扫描：
4
•可编程水平扫描：
4
•巡视组：
6
•自动归位：
支持
•宽动态范围：
128X
•通讯协议：
Pelco—P/D协议,并实现协议自动识别
•支持软/硬地址
Ø其他
•电源：
24VAC/24VDC
•工作温度：
-40°C～＋60°C（室外）
•工作湿度：
0~90%RH无冷凝
•浪涌保护
•要求在仰角较大处必须采用一体化枪机.
2。
HD-SDI高清数字光端机（推荐品牌：
Infinova、Honeywell、IngersollRand）
Ø视频输入指标
•物理接口：
BNC接头
•输入端口数：
1
•环出端口数:
1
•视频输入阻抗：
75欧姆
•自动均衡能力
•1694A标准线缆：
140米;
•普通75-4线缆：
80米
•输入视频：
HD—SDI，符合SMPTE—292M标准；
•SD—SDI，符合SMPTE—259M标准
•视频输入电平：
＞380mVp—p
Ø视频输入指标
•物理接口:
BNC接头
•输出端口数2
•输出视频：
HD-SDI,符合SMPTE-292M标准;
•SD—SDI，符合SMPTE-259标准
•视频输出电平800mVp-p±10%
•上升/下降时间〈0.8ns
•最大抖动<0。
2UI（SD—SDI/HD—SDI）
Ø光链路指标
•光纤数量：
1
•传输距离:
60km
•光学连接器:
FC
•光波长:
1310nm，1550nm操作指标
Ø数据指标
•物理接口：
工业插拔端子
•波特率：
0~115.2kbps
•误码率：
〈10—9
Ø工作环境
•工作温度:
-40°C～+74°C
•存放温度:
-40°C~+85°C
•工作湿度：
0~95%，无冷凝
Ø其他
•通信接口：
RJ—45，RS—485
•平均无故障时间（MTBF）：
10万小时以上
•防浪涌:
4kV
•防静电：
8kV
3.光中继器
•参数及推荐品牌同光端机
4.HD-SDI高清编码器（与摄像机采用相同品牌）
•音频压缩标准：
G.711
•支持接入视频格式：
1280×720＠50p，1280×720＠60p；1920×1080@25p，1920×1080@30p，1920×1080@50i，1920×1080@60i
•H。
264编码:
主码流：
1920×1080、1280×1024、1280×720;
副码流:
720×576、720×480、CIF
•M-JPEG编码:
1920×1080
•最大编码帧率:
1080P@30fps，720P＠60fps（帧率向下多级可设）
•视频输入：
1路HD—SDI接口输入
•音频输入：
1路线性音频输入
•音频输出：
1路线性音频输出
•数据接口：
1路双向485控制接口
•网络接口：
RJ-45,10M/100MBase—T自适应
•报警输入：
2路报警输入
•报警输出：
1路报警输出
•网络协议:
TCP/IP,HTTP,ICMP、DHCP,UDP，DNS、SMTP，RTP，RTSP,FTP，SNMP等
•WebServer:
支持，可通过网页预览视频和设置参数等
•电源：
独立式编码器：
12VDC/24VAC或PoE
机箱式:
100VAC~240VAC
•功率：
<6。
5W
•工作温度:
—10°C~+50°C（室内）;—40°C～+50°C（室外）
•工作湿度：
10％～90%RH（无冷凝）
•
5.高清解码器（与编码器采用相同品牌）
•视频输出:
H。
264，1080P/1600×1200/960P/720P/D1
•图像最大帧率：
25fps/30fps
•音频编解码标准：
G.711
•网络接口：
RJ—45，10M/100M/1000MBase—T自适应
•网络协议：
TCP/IP、HTTP、SNMP、UDP、RTP、NTP、DDNS等协议
•控制接口:
1个RS422
•电源：
10VAC～240VAC
•功率：
≤9W
•工作温度：
-20℃-60℃
6.HD-SDI视频分配器（推荐品牌：
Infinova、Bosch、Honeywell）
•接口带宽:
2。
97Gbps/1.485Gbps/270Mbps
•反射损耗:
HD-SDI：
15dB@1.5GHz
SD—SDI：
18dB＠270MHz
•视频输入：
75Ω,1~2Vp—p输入信号16路
•视频输出：
75Ω，1～2Vp—p输出信号32路
•信号电平:
800mV±10％
•上升与下降时间：
HD—SDI：
〈270ps
SD—SDI：
400ps到1500ps
•上升与下降时间差：
〈10%
•抖动：
<0.2UIp—p
•电源：
100-240VAC
•工作温度:
0℃~+50℃
•工作湿度：
0~90％RH（无冷凝）
•安装方式：
机架或表面安装
7.HD—SDI高清数字矩阵（推荐品牌：
Tyco/Video、Infinova、Bosch、Honeywell）
Ø视频指标
•最大支持64路非压缩高清视频输入，64路非压缩高清视频输出
•兼容3G-SDI、HD-SDI、SD—SDI信号
•采用广电级SDI切换芯片,切换时延小于20ms
•支持视频格式:
720P＠24fps/25fps/30fps/50fps/60fps，
•1080P@24fps/25fps/30fps/50fps/60fps，
•1080I＠50fps/60fps
•视频输入：
阻抗75欧姆，BNC接口，SDI信号输入
•视频输出：
阻抗75欧姆，BNC接口，SDI信号输出
•自动均衡能力:
1694A标准线缆140米
•自动线缆均衡，可自动恢复长距离传输后的信号
•采用异步缓冲视频防抖技术，切换无黑屏
Ø操作指标
•通用巡视：
不少于128个
•成组切换：
不少于128个
•报警输入：
最大支持1024路，网络或串口报警输入
•支持字符叠加,可在监视器上显示摄像机标题，日期/时间，监视器状态等信息
•键盘连接控制时间：
60ms（典型值）
•键盘连接控制协议:
RS—232
•通信接口：
RS-232
•接口带宽：
2。
97Gbps/1。
485Gbps/270Mbps
•切换速度:
≤20ms（典型值）
•内置时钟恢复电路，有效去除信号抖动
•内置高性能线缆驱动芯片，支持输出信号长距离传输
•具有视频切换、系统巡视、成组切换、报警、定时事件、用户管理等功能
•具有视频丢失检测功能
•支持网络通讯，具有网络通讯加密性能，确保网络通讯安全
•支持机箱温度检测
•支持系统备份和恢复
Ø工作环境
•工作温度：
0°C～60°C
•工作湿度:
0~90%RH（无冷凝）
Ø其他
•电源：
1+1冗余电源，100VAC~240VAC，50Hz/60Hz自适应
8.协议转换器（与HD-SDI高清数字矩阵采用同一品牌）
Ø需实现新增HD—SDI高清数字矩阵与原有视频矩阵的级联功能，级联后可通过HD-SDI高清数字矩阵对原有视频矩阵的视频切换及遥控摄像机等实现控制功能.
9.广角摄像机（定制）
Ø广角摄像机采用在原HD-SDI高清摄像机（枪机）上加装广角镜头的方式实现。
Ø镜头参数
•焦距：
1。
8mm
•光圈：
F1.4～16（手动）
•成象半径:
5。
7mm
•像素：
6MP
•视野：
水平185°，垂直185°，对角185°
•解像力:
中心200Ip/mm,边缘140Ip/mm
•接口：
C/CS—Mount
•温度范围:
-40°～70°
Ø摄像机参数
•传感器：
OV2715，1/2。
7”
•图像像素：
1920x1080
•最低照度：
0.2lux
•视频信噪比：
39db
•AGC：
8X、16X、32X、64X
•电子快门：
自动1/30~1/1,000
•视频输出接口：
CVBSBNC（75欧1Vpp）PAL/NTSC
•电源接口:
支持24VAC，12VDC＠300mA，
•RS485：
端口一
•网口:
RJ4510/100M，加指示灯
•视频编码标准：
H。
264/JPEG
•视频编码：
1920x1080/1280x720（60fps）/640x480/320x240
•帧率：
主码流/辅码流1～30fps可调
•网络协议：
SMTP、NTP、FTP、IPSAN、NAS
10.太阳能供电设备（推荐品牌：
中国节能、超群、辉能或同等档次的太阳能电池板组件设备；海荷贝克、江苏欧力特、昌盛或同等档次的蓄电池；中国节能、华通远航的太阳能集成产品）
•24VDC供电，保证摄像机和视频、数据传输设备每天24小时工作，可以保证连续15个阴雨天正常工作。
•设备需配置快充接口,可通过车载发电机对其充电。
•快充应达到2小时内充电量达到电池容量的50%以上。
•产品器材符合国家有关标准的技术要求,具有国家认可机构认可的检测单位的有效期内的资质证明文件。
•晶体硅太阳能电池板实际测试功率不小于760W,安装有LED补光灯处不小于1140W,光电转换效率15%以上,使用寿命20年。
•类型：
单晶硅；
•额定电压:
24VDC;
•额定功率：
760W（有LED补光灯处为1140W）；
•个数：
3块；
•最大功率电压：
〉33V;
•最大功率电流：
〉3。
5A；
•开路电压：
〉42V；
•短路电流：
>3。
5A；
•转换效率不低于15％；
•寿命:
〉20年；
•应具有抗紫外剂、抗氧化剂和固化剂的膜层;
•采用铝合金边框应有高强度,抗机械冲击能力强;
•电池板展幅不得侵占车道以上净空。
•采用阀控密封胶体蓄电池，使用寿命不小于5年。
•类型：
密封阀控式铅酸免维护胶体蓄电池；
•容量：
10h放电率容量≥800AH；带LED补光灯处≥1400AH
•额定电压：
2VDC;
•蓄电池个数:
12节；
•充电温度补偿系数：
±0。
04mv/℃；
•最低工作性能:
-10℃条件下蓄电池充放电效率不低于74%；
•蓄电池高温工作性能：
40℃条件下蓄电池充入电效率不低于95％；
•无游离电解液,侧倒90度仍可使用；
•蓄电池采用强化涂膏式正极板设计，正极板厚度不低于4mm.
•蓄电池采用胶体电池专用高分子微孔隔板。
•铅纯度≥99％
•安全防爆;
•蓄电池采用低阻镶嵌式内螺纹铜端子,应确保无金属铅或铅合金外露;
•蓄电池寿命要求：
设计寿命不小于10年，在—10℃～40℃环境下免维护连续工作3年后蓄电池容量衰减不超过30％.
•蓄电池应通过信息产业部YD/T1360-2005《通信用阀控式密封胶体蓄电池》检测认证,投标人应在投标文件中提供证书和检测报告复印件。
•电池箱需具有防盗、保温、密封、防水、防腐蚀等功能、使用寿命10年。
Ø控制器设备技术要求:
•采用直流-直流变换器稳定充电电压。
•变换稳压型控制器应能根据蓄电池状态进行浮充、均充手动或自动转换,其浮充电压应在直流输出电压标称值的（90%~113%）之间调整,均充电压应在直流输出电压标称值的（115%～120%）之间调整.
•当输入电压大于直流输出电压标称值的120％、输出电压在直流输出电压标称值的110％至120％之间、输出电流为额定电流时，稳压变换型控制器的效率应不低于90%。
•稳压变换型控制器应能对蓄电池的均充电压（浮充电压）进行温度补偿，补偿系数调节范围为（－3～-5）mV/℃/单体,25℃。
•应具有最大功率跟踪功能，自动调节太阳能电池方阵的输出，使太阳能电池方阵始终工作在最大输出功率点附近.
•控制器的自身耗电电流应不大于其额定输出电流的1%。
•控制器应具有防止蓄电池（组）通过太阳能电池方阵反向放电的保护功能.
•控制器应具有负载过流自动保护功能。
•控制器应具有短路自动保护功能。
•控制器应具有蓄电池过、欠电压保护功能：
当蓄电池电压值达到过电压设定值时，控制器应自动告警并关闭太阳能电池方阵输入，电压下降到设定值后，应能自动或人工恢复工作；当蓄电池电压值达到欠压设定值时，应自动告警并关闭负载，电压上升到设定值后，应能自动恢复；控制器输出电压的过、欠电压值可设定。
•控制器应具有太阳能电池组件和电、蓄电池极性反接保护功能.
•当蓄电池从电路中去掉时,控制器在1h内应能承受高于太阳能电池组件标称开路电压1.2倍的冲击。
•控制器应能承受1h高于太阳能电池组件标称短路电流1。
25倍的冲击.开关型控制器的开关元器件必须能够切换此电流而自身不损坏。
•防雷要求：
直流配电单元的太阳能电池方阵输入端应装有浪涌保护装置，至少能承受电压脉冲（10/700s、5kV）和电流脉冲（8/20s、15kA）的冲击。
Ø监控功能
•控制器应具有下列主要监控功能：
实时监视供电系统工作状态；采集和存储供电系统运行参数；应具备RS232或RS485/422、IP、USB等标准通讯接口或干接点告警接口，并提供与通讯接口配套使用的通讯线缆和各种告警信息输出端子，监控接口协议应开放。
•遥测监控:
蓄电池电压,蓄电池充放电电流，蓄电池温度，负载电流，太阳能电池方阵及经控制器转换后的输出电压/电流，环境温度和标示电池温度；
•遥信监控：
蓄电池过、欠压告警，熔断器/断路器告警，太阳能电池方阵工作状态，其他设备故障，控制器或蓄电池充/放电状态;
•控制器应能接入至少2组蓄电池；必要时控制器应能调节充电电压或切断负载以避免蓄电池过充、过放；控制器应能对蓄电池恒压限流充电，限流值应能根据蓄电池组容量在一定范围内调节，阀控式密封铅酸蓄电池的最大充电电流为0.25C10A，阀控式密封胶体蓄电池和富液防酸隔爆式蓄电池的最大充电电流为0.20C10A。
•在环境温度为15℃～35℃、相对湿度小于90％、试验电压为直流500V时，直流电路对地的绝缘电阻应不低于2MΩ。
•直流电
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