城市交通路口無線視頻監(jiān)控系統(tǒng).doc

城市交通路口無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)隨著經(jīng)濟的逐步繁榮，城市交通的實時監(jiān)控以變得越來越重要，建立全面的交通圖像管理系統(tǒng)是交通管理部門的目標(biāo)。交通路口視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過建立覆蓋城市主要干道及路口的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，配備相應(yīng)的圖像監(jiān)視設(shè)備和軟件，可將交通路口車輛運行狀況實時傳送到調(diào)度中心，對道路車輛運行狀況進行監(jiān)控。同時，公安交通管理部門可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況對道路車流量進行控制，將車輛安排到暢通的路段，減少阻塞，保證道路交通暢通，實現(xiàn)城市交通管理的智能化。用戶需求城市路口視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要完成將被監(jiān)控點實時采集的交通流量視頻文件及時地傳輸給監(jiān)控中心的工作。建立該系統(tǒng)后，公安交通管理部門就可以實時地了解城市各干道及路口的情況，并可以迅速的調(diào)派警力處理險情，節(jié)省警力，以更好的管理改善城市的交通環(huán)境。1、在城市各主要交通路口設(shè)立一個視頻采集點，視頻圖像數(shù)字化后經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。2、建立覆蓋城市區(qū)域的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，連接分散在各主要交通路口的視頻監(jiān)視點。3、視頻圖像監(jiān)看清晰度不低于300線 ，圖象顯示速度可達到25幀-30幀/每秒。 4、系統(tǒng)具有良好可擴展性，隨著監(jiān)控點的增加，只要增加前端設(shè)備和升級軟件。5、用戶通過監(jiān)控中心電視墻，可以隨時了解各主要交通路口的車流量情況，可以進行連續(xù)24小時實時監(jiān)控。6、具有監(jiān)控、錄像、回放、傳輸和備份功能，現(xiàn)場拍到的視頻圖像可進行存儲作為車輛違章處理等交通執(zhí)法工作的證據(jù)。該系統(tǒng)可與交通違章管理系統(tǒng)配合使用，在路口抓拍違章車輛，當(dāng)車輛超速或闖紅燈時，自動對車輛的圖像進行抓拍，將車輛的號牌、車輛的類型、顏色、速度、記錄在數(shù)據(jù)庫中，并及時上傳至交通違章處理部門審查，打印后告知違章車主的管理系統(tǒng)。城市路口無線視頻監(jiān)控方案的特點由于城市交通路口監(jiān)控點和交通控制中心一般相距較遠，且分布位置較分散，利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線的方式不但成本非常高，建設(shè)周期長，而且可擴充性、靈活性差，一旦需要要增加或者減少被監(jiān)測點，將會帶來新的施工周期。無線網(wǎng)絡(luò)可以將多個被監(jiān)測點與交通控制中心連接起來，且搭建迅速，可以在最短的時間內(nèi)迅速建立起無線網(wǎng)絡(luò)鏈路。利用無線網(wǎng)橋最遠可以支持50公里以上的橋接。為了保證視頻壓縮文件的穩(wěn)定傳輸就必須有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬，不同的視頻壓縮文件對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求各不相同，為了達到更好的視頻質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)帶寬就更為重要。無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IEEE802. 11a定義的網(wǎng)絡(luò)帶寬為54Mbps，有效數(shù)據(jù)傳輸帶寬為22Mbps，無線鏈路能達到54Mbps的高網(wǎng)絡(luò)帶寬。曙光電訊基于IEEE802.11a的高速無線網(wǎng)橋產(chǎn)品支持54Mbps網(wǎng)絡(luò)帶寬，完全能夠保證采用MPEG-4格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地進行傳輸，達到無線視頻監(jiān)控的目的。無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢和特點：1、安裝施工方便：使用無線網(wǎng)絡(luò)，避免或減少了網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，又不破壞原有環(huán)境設(shè)施，具有施工周期短，性價比高的特點。2、可實現(xiàn)快速覆蓋：無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)快速覆蓋。采用點對多點無線通信方式，一般只需要安裝一個或多個無線中心站設(shè)備，就可建立覆蓋整個城市區(qū)域的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。3、靈活性高： 城市交通路口具有分布范圍廣、地理位置分散的特點。采用有線網(wǎng)絡(luò)缺少靈活性，必須盡可能地考慮未來發(fā)展的需要，這就必須預(yù)設(shè)大量利用率較低的信息點。而無線網(wǎng)絡(luò)建成后，在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的任一個位置架設(shè)無線終端站，就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，具有很高的靈活性。 4、擴展性強： 當(dāng)需要增加業(yè)務(wù)點時，無需進行大面積的網(wǎng)絡(luò)改造，只要增加或減少被監(jiān)控點的無線設(shè)備，就可以完成被監(jiān)控點的增加或減少。系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)路口由視頻信息采集點、無線傳輸系統(tǒng)、交通控制中心三部分組成。1、路口視頻圖像采集點根據(jù)各城市的具體情況，在各交通路口安裝相應(yīng)的監(jiān)控攝像機（彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦）和軟件系統(tǒng)。在每個交通路口可以安裝一個或數(shù)個監(jiān)控攝像機，外圍再各配備一臺云臺、防護罩及云臺控制器。每個視頻采集點各匹配一臺視頻編解碼器。監(jiān)控攝像機用于采集城市各道路實時交通狀況視頻信號，主要是監(jiān)控距離交通路口一定范圍內(nèi)的車輛。云臺可以由控制中心的計算機控制。用戶可對攝像機進行水平360度，垂直90度及變焦控制。視頻編解碼器負(fù)責(zé)把攝像機的模擬視頻信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，同時進行壓縮，另外也傳輸控制信號，視頻編解碼器內(nèi)置10/100M網(wǎng)卡，通過網(wǎng)線連接到無線設(shè)備上，編碼壓縮處理后的監(jiān)控信息通過無線網(wǎng)絡(luò)匯集到交通監(jiān)控管理中心，監(jiān)控中心能看到所管轄的道路和路口狀況，監(jiān)控人員可通過監(jiān)控中心局域網(wǎng)或Internet遠程實時瀏覽視頻圖像、遙控云臺。為充分保證每個監(jiān)控點的帶寬，采用MPEG4的編碼標(biāo)準(zhǔn)，帶寬占用較低，并可實現(xiàn)圖像的優(yōu)質(zhì)傳輸和存儲，而且傳輸距離較遠,適用于城市廣闊區(qū)域的監(jiān)控。2、無線傳輸系統(tǒng)通過無線寬帶接入設(shè)備采用點對多點方式建立覆蓋城市路口的無線寬帶網(wǎng)絡(luò)。在中心點安裝一個無線網(wǎng)橋Sunet5800（中心站），在遠程監(jiān)控點安裝Sunet5800-RU（遠端站）。中心站選擇安裝在城市的制高點，如高樓樓頂、鐵塔頂、高山頂?shù)?，以盡量保證能夠接收到各分部點發(fā)射過來的信號。一個中心點和連接若干分布接入點，各分布接入點以共享方式分享中心點提供的總信道帶寬，采用共享方式可根據(jù)接入用戶實時需要分配總帶寬。系統(tǒng)采用802.11a協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)總帶寬為54Mbps，有效帶寬為22Mbps，每個中心站連接的遠程監(jiān)控點為3-5個，各分布接入點有效接入帶寬一般為4Mbps。Sunet5800遠端站和中心站設(shè)備都提供10/100BaseT以太網(wǎng)接口，監(jiān)控中心的交換機、視頻解碼器和攝像機都可以直接雙絞線連接到Sunet5800設(shè)備的10/100BaseT以太網(wǎng)接口上。3、交通控制中心監(jiān)控中心主要由視頻編解碼器、矩陣電視墻、監(jiān)控服務(wù)器、硬盤錄像機等組成，可完成路口現(xiàn)場圖像接收與顯示，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。視頻編解碼器對經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的前端監(jiān)控點攝像機采集的視頻信號進行編解碼處理，傳到監(jiān)控管理中心局域網(wǎng)視頻監(jiān)控服務(wù)器上，再經(jīng)交換機通過內(nèi)部局域網(wǎng)傳播至各個相關(guān)部門或人員的客戶端。用戶在中心可以通過多路視頻墻觀看到現(xiàn)場多個監(jiān)控點的圖像，用矩陣電視墻顯示方式，可以同時顯示出9/16個攝像機的畫面。監(jiān)控中心發(fā)出的對于云臺、鏡頭等的控制指令通過無線設(shè)備傳送到監(jiān)控點。用戶可以通過位于監(jiān)控中心的云臺控制設(shè)備控制現(xiàn)場任意點的云臺、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺的上、下、左、右、自動或輔助控制遠端的電源、攝像機開關(guān)等。現(xiàn)場傳回的視頻圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存儲在硬盤錄像機上，可方便快捷地實現(xiàn)資料的存儲、更新、查詢、備份，為交通違章處理等執(zhí)法工作提供依據(jù)。系統(tǒng)配置由于目前在城市地區(qū)已經(jīng)布署了大量的2.4GHz擴頻通信產(chǎn)品，在2.4GHz頻段干擾較為嚴(yán)重，采用工作于5.8GHz頻段的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以比2.4GHz無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品更能獲得好的信噪比，可建立穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)鏈路。所以，在產(chǎn)品選擇上盡量采用5.8GHz頻段的產(chǎn)品。同時，5.8GHz產(chǎn)品還可提供更高的帶寬（54Mbps）。經(jīng)過測試，可以達到既能滿足帶寬需要，又能保證連路的穩(wěn)定。最后我們決定采用曙光電訊公司的Sunet5800系列54M高速無線網(wǎng)橋，作為我們的首選接入設(shè)備。Sunet5800系列設(shè)備可采用5個獨立的頻點工作，如在現(xiàn)場測試中發(fā)現(xiàn)干擾太多，視頻信號有中斷現(xiàn)象，可以靈活地通過調(diào)整使用的頻點能及時把有干擾的頻點去掉，保證設(shè)備的正常工作。如果遇到建筑物阻擋，信號衰減太厲害，可加裝5.8GHz信號放大器來加大無線信號強度。如果監(jiān)控現(xiàn)場與監(jiān)控中心之間由于受到建筑物阻擋為不可視情況，為了保證監(jiān)控中心圖像接收效果，也可以找出監(jiān)控現(xiàn)場與中心都可視的第三點，通過加裝無線中繼設(shè)備進行傳輸。構(gòu)建系統(tǒng)所需設(shè)備：中心站采用Sunet5800-AU高速無線網(wǎng)橋，采用OFDM技術(shù)，速率54Mbps，支持點對多點無線通信；遠端站采用Sunet5800-RU，采用OFDM技術(shù)，速率54M，支持點對點無線通信。中心站采用18dBi增益的平板扇區(qū)天線，遠端站采用24dBi增益的拋物面定向天線，其它附件包括避雷器、饋線、轉(zhuǎn)接線等。在監(jiān)控設(shè)備的選擇上，選用日本松下公司的WV-CP460，再配備三可變電動鏡頭、云臺。該產(chǎn)品具有像素高、圖像清晰、逆光補償好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。視頻采用MPEG4 ACE壓縮算法，數(shù)據(jù)量遠小于MEPG1以及MPEG2算法，節(jié)省磁盤空間，適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，可為用戶提供高速的視頻圖象，每路視頻流速度能夠達到30幀/每秒，能夠為用戶提供流暢的圖象效果。無線傳輸設(shè)備選型曙光電訊是國內(nèi)領(lǐng)先的寬帶無線接入系統(tǒng)提供商，公司定位于為電信運營商和ISP服務(wù)商提供性能優(yōu)越、價格低和具有特色的無線通信技術(shù)和解決方案。 Sunet5800為曙光電訊最新推出的工作于5.8GHz微波頻段的室外無線網(wǎng)橋設(shè)備，Sunet5800無線網(wǎng)橋采用OFDM技術(shù)，支持非視距傳輸，具有良好的抗射頻干擾性，并具有傳輸速率遠、接收靈敏度高的特點，為遠距離局域網(wǎng)之間實現(xiàn)高速而經(jīng)濟的無線通訊提供了很好的解決方案。Sunet5800可提供54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，可實現(xiàn)兩個遠距離的局域網(wǎng)之間以54M帶寬點對點連接，并支持點對點和點對多點無線組網(wǎng)，可提供遠距離無線數(shù)據(jù)通信，采用高增益定向