数字光网络综合传输系统在监控系统中的应用.doc

1、数字光网络综合传输系统在监控系统中的应用内容提要数字光网络综合传输系统顺应光纤网络的低成本、大规模的应用潮流，集视频、高低速数据、语音、开关量接入，网络交换及光纤传输等先进技术于一体，适应综合业务向全光数字化网络化方向发展，可以预见的是，这种模式将逐步替代传统 CCTV 监控系统模式，使用将越来越广泛。 关键词 数字光网络综合传输系统、高速公路监控、CCTV 监控系统 中图分类号：TN711 文献标识码：A 文章编号： 1、概述 数字光网络综合传输系统顺应光纤网络的低成本、大规模的应用潮流，集视频、高低速数据、语音、开关量接入，网络交换及光纤传输等先进技术于一体，适应综合业务向全光数字化网络化

2、方向发展。数字光网络综合传输系统内置多协议低速数据接入、视音频接入、电话及网络交换功能，采用灵活的光纤（点对点/链型/环型）及以太组网方式,实现业务的端到端全数字化传输，克服了传统通信系统多级转接、重复编码的缺陷，同时配合综合系统管理软件，形成一体化传输平台，广泛应用于高速公路监控及收费系统、城市道路监控、大中企业厂区监控及电力图像数据语音综合监控系统等。 目前我公司陆续在国内承接的不少高速公路建设项目都用的是数字光网络综合传输系统，可以预见的是，这种模式将逐步替代传统 CCTV 监控系统模式，使用将越来越广泛。下面我主要以国家高速公路贵州境榕江格龙至都匀段建设项目机电工程中的 CCTV 子系

3、统为模板来介绍。 2、系统构成 根据贵州省高速公路监控系统的建设情况，全线设置 1 处监控分中心和 2 处隧道监控管理救援站。机电系统管理体制分为四级，分别是： 监控系统：省监控中心都匀区域监控分中心榕江路段监控分中心隧道监控管理救援站 收费系统：省收费中心都匀区域收费分中心榕江路段收费分中心收费站； 通信系统：省通信中心都匀区域通信分中心榕江路段通信中心无人通信站； 全线在榕江设置监控分中心 1 处，负责监控管理全线交通运行情况，在洛香互通、新民互通设置肇兴隧道监控管理救援站和从江隧道监控管理救援站，并统一由监控分中心指挥管理。 榕江监控分中心所辖隧道区段包括滚玉、田坝、永福、长岭坡、黄蒙、

4、高随、格龙隧道。 肇兴隧道监控管理救援站区段包括桂黔、肇兴、广以、杉树拗、瑞坡隧道。 从江隧道监控管理救援站区段包括归屯、求引、九昔、高坎隧道。 榕江监控分中心向都匀片区中心上传视频和数据。 整体网络拓扑图如下： 设计方案如下： 2.1 隧道监控图像传输 隧道内所有图像均通过节点式非压缩视频光端机上传到肇兴、从江隧道管理救援站，然后再通过全光视频传输系统进行数字化，通过通信系统提供的以太网通道上传到榕江分中心。 在隧道救援站进行事件检测。保证事件检测的视频源为非压缩的视频图像。 视频控制矩阵实现对所有摄像机摄取的视频图像、各收费站上传的图像进行切换显示； 数字硬盘录像机可对所有图像进行录像，保

5、证对事故画面录像回放需要。 a.图像接入 根据各隧道摄像机的分布位置，将对应视频图像接入采用节点式非压缩视频光端机远端机，视频接入一般为 3V，作为一处远端节点。 b.图像输出 以上所有隧道视频传输采用链状方式上传到相应隧道管理救援站的节点式非压缩视频光端机局端机，输出至视频分配器，再分别进入到事件检测系统、视频矩阵及硬盘录像系统；其中到视频矩阵的图像选 40 路上电视墙，8 路进入全光视频传输系统进行编码，再通过通信系统提供的传输通道传输至榕江监控分中心。 系统拓扑图 从江隧道管理救援站传输过程与肇兴类似。 2.2 收费亭、广场、及部分外场图像传输 收费亭、广场、及部分外场图像接入到远端综合

6、接入设备，在前端直接进行视频编码，然后通过光纤接口，以 D1 的图像质量传输至通信站的设备， 并通过网络存储器进行所有图像的存储；最后通过通信系统提供的通道，选择部分图像上传到榕江分中心。为了充分利用有限的网络资源，视频传输方式采用组播传输。 各隧道管理所的设备将外场上传的视频信号进行解码、切换控制和输出、进行大屏监视等，同时利用通信系统提供的通道向监控分中心上传视频图像。 a.图像接入 互通、服务区、停车区及部分外场图像接入到远端综合接入设备，在前端直接进行视频编码，然后通过光纤接口，以 D1 的图像质量传输至通信站（收费站）. b.收费站图像输出 解码器硬解码还原出模拟图像到电视墙； 监控

7、计算机软解码在显示器上浏览； 网络存储服务器实现所有图像的 D1 的分辨率进行存储存储； 通过通信系统提供的传输通道传输至榕江监控分中心。 收费站自身的视频（财务室）图像，亦先接入到视频综合传输系统，再统一在收费站监视器上显示。 c.分中心图像输出 在分中心将上传的收费、监控图像统一处理； 解码器硬解码还原出 40 路上电视墙； 监控计算机软解码在显示器上浏览； 网络存储服务器实现所有图像的 D1 的分辨率进行存储存储； 通过通信系统提供的传输通道传输至都匀区域监控分中心。 系统拓扑图 2.3 隧道监控数据传输： 根据各隧道环境特点，采用双绞线不能满足远距离通讯的要求；采用总线型或星型网络拓扑

8、结构不能满足网络通信的可靠性要求，一旦网络中断，则会导致整个通讯的故障，使系统不能正常运转，产生严重的经济损失和社会问题。 故本通信方案根据各隧道的位置、环境特点和性能要求，采用成熟可靠的工业以太网交换机组成现场工业以太网。如下图所示，在隧道现场均采用工业以太网交换机构建光纤自愈式环网，确保在出现一个网络断点的情况下网络可内自动恢复连接，保证现场网络与上位监控系统数据传输的可靠性和实时性。 监控系统隧道数据传输构成图 隧道内、隧道口的各种外场终端设备，可就近接入到区域内的工业以太网交换机，采集到的隧道外场监控设备数据信息，利用通信光纤与隧道口的工业以太网交换机相连进行通信数据传输。多个隧道口工

9、业以太网交换机通过工业光纤收发器传输到监控分中心/隧道管理救援站的以太网交换机，其中肇兴和从江隧道管理救援站通过通信系统提供的通道将相关监控数据传至榕江监控分中心。 3、系统特点 3.1 视频传输系统 强健的网络架构 1. 系统构建简捷，网络带宽高。根据业务量和网络层次的需要，可组建 100M、1000M，甚至更高速网络。而且不同层次的网络可实现无缝链接。 2. 组网灵活，扩展方便。除了冗余光口和电口可组成单一和混合自愈环网外，还可组成链型、星型、环网带分支等多种网络拓扑形式，为用户提供最佳的解决方案。 3. 采用 Jiffy-RingTM 极快速冗余技术。当通信链路出现故障时，在 18ms

10、内实现网络重构，极大满足了机电系统对可靠性和实时性的要求！ 4. 模块化结构设计，基于 ARM、DSP 双内核以及硬件加速引擎的高集成，工业级芯片，良好的电源隔离和接口保护。 超强的综合业务接入 1. 采用 MPEG2/MPEG4/H.264 编码，实现视频的接入传输。 2. 实现多种低速数据和高速以太网的同时接入。 3. 提供透明的双向语音、开关量业务。 4. 便捷的电话业务。 完善的综合系统管理软件 系统除支持标准的 SNMP 网管外，还提供界面友好的专有管理软件，极大方便用户的系统管理和业务应用。 参考文档: 1 中华人民共和国交通运输部 高速公路监控技术要求2012 2 中华人民共和国交通运输部 公路网运行监测与服务暂行技术要求 2012