高速公路收费站无线监控解决方案高速公路收费站无线监控解决方案一、 系统需求概述 高速公路收费点作为一个作业分散，远程岗位众多的行业，具有作业点数量众 多、 地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍。因 而在远程无人职守作业点、 传输监控点内部推行远程视频监控系统，将会在很 大程度上解决上述问题。正是基于公路收费这种特殊要求，特提出这一种基于 无线网络远程视频监控方案。二、系统组成(1) 监控摄像子系统(2) 无线宽带网络传输子系统(3) 音视频编解码子系统(4) 监控中心子系统 三、系统功能 通过无线宽带监控应用系统的实施，你可以轻松的实现如下功能： (1) 无线宽带监控网将覆盖所有需要覆盖的区域；(2) 无线宽带网与有线局域网的无缝连接；(3) 实时的监控音视频信号；(4) 监控报警；(5) 监控网络高扩展能力。四、系统设计 1 、无线监控系统简介 通过在监控区域与监控中心，按照实际情况选择若干点装设无线网桥、功放、 高增 益定向天线、监控摄像头，对监控区域进行无线监控 , 采用无线监控应 用系统可以解决布线困难，彻底解决有线监控系统的不易扩展性问题。2 、系统结构：云台和镜头控制： 后端 PC 通过相应的软件以数字信号的方式发送云台和三可 变变焦镜 头的控制命令，经由交换机传到视频服务器，再由视频服务器传到解 码器，解码器把数字信号转换成模拟信号传到云台和变焦镜头，云台转动，镜 头伸缩和旋转动作。图像传输和处理：前端摄像机把所拍摄到的移动变化图像传到视频服务器，视 频服务器 再通过无线网桥链路以 TCP/IP 数据包的形式传到监控中心的以太网 交换机相联的 PC 机内再由相关软件处理、录像等操作。3 、无线监控传输方式 (1)点对点传输点对点传输距离比较远，内置 16DBI 天线的设备可最远可以达到 5-10 多公里， 由于 2.4GHz 和 5.8GHz 的穿透能力和 绕射能力比较弱，不能够达到低频的传 输效果，所以在建设无线组网时一定要在“可视”的环境下架设 才能使其发挥 其优越性。(2)中继模式如果在目标两点间有阻碍的话，我们一般通过中继的方式来解决所需两点的链 接问题， 同时我们需要说明的是，除了选用背靠背中继技术外，我们也可选用 单点中继技术来解决所需两点的 链接问题，他们的区别是，背靠背中继在前后 段能提供统一的带宽，而单点中继的后半段只能提供前半 段一半的带宽。 (3)点对多点模式采用点对多点系统，适合监控点数比较多，保证每个点的带宽稳定，每个扇区 覆盖 60 度可以带多个远端点，每条链路都保证恒定的带宽，避免了无线链路之 间的干扰问题！中国高速公路发展迅速，已经形成了纵横交错的高速公路网，极大地促进了经 济的发展。目前中国高速公路通车总里程已达三万多公里，位居世界第二，有 16 个省的高速公路超过 1000 公里。高速公路视频监控系统一般分为收费监控 和道路监控两部分。随着现代化高速公路的建设，新一代无线网络监控系统， 已日益成为高速公路监控管理的主要手段。 收费站无线监控系统 高速公路收费监控系统主要是对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作 过程以及收费过程中的突发事件、特殊事件进行监控、记录。 收费站无线监控系统，设计包括收费站系统、监控分中心系统、交通管理中心 系统。 1.收费站系统： 在收费站内各收费车道、收费亭、收费广场等需要监控的重点部位，设计安装模拟摄像机、视频服务器，建立无线局域网络，实现从收费亭、收费车道、 收费广场到收费站中心的视频信号传输，完成对本地各监控点视频、音频信号 的监视、监听、管理和控制。 2.监控分中心系统： 高速公路管理通常在一个路段设置一个监控分中心，对该路段各收费站进 行监控管理。系统设计在监控分中心建立分中心无线基站，采用点对点，或者 点对多点的无线桥接方式，将各收费站图像上传至路段监控分中心，监控分中 心对各收费站进行统一监控和管理。 3.交通管理中心系统： 各地区的高速公路管理局需要对所辖区内的高速公路进行统一监控、管理 和调度。各监控分中心根据管理中心的要求，将管理中心我需的监控点图像实 时传输到交管中心，由交管中心统一监控和管理。 交管中心、监控分中心、收费站都可以对前端监控点进行控制，采用分级控制 体系，一般交管中心的优先级最高，可以实现高速公路管理局对各地所有收费 站点的监控，完成本地监控和异地监督管理的双重功能。 实例分析 某高速公路共有 8 个收费站，每个收费站设有 4 个车道。每车道有一个收 费亭，共 32 个收费亭。 为提高高速公路的监控管理力度，需要对过往的车辆进行实时监控，在车 辆在进出收费站时，对其前、后部进行摄像并保存影像资料，同时将监控图像 传输至监控中心，实现远程监控目标。 系统设计在每个收费站的每个收费口架设一台摄像机，监测范围为高速公 路入口的车辆通道。每台摄影机旁配备一台视频服务器和一台兼容 802.11g 标 准的电信级无线网桥。视频服务器负责把摄像机采集的视频信号数字化后压缩 编码成 TCP/IP 数据包，无线网桥负责将监控图像的 TCP/IP 数据包传输至收费 站的中心无线基站。 监控点设备连接方式： 每个收费站的中心无线基站，由一台兼容 802.11a 标准的电信级无线网桥、一 台兼容 802.11g 标准的电信级无线网桥，以及高增益天馈系统构成。采用点对 多点的无线连接方式，将收费站本地的 4 路监控点图像汇集到收费站中心无线 基站，同时通过收费站中心基站与监控中心间的无线主干链路，将监控图像远 距离传输至监控中心。 监控中心的无线基站，兼容 802.11a 标准的电信级 54M 无线网桥和高增益 天馈系统，采用一点对四点的无线桥接方式，保障了 8 个收费站 32 路监控图像 的高质量稳定传输。监控中心可远程控制监控点摄像机和云台运转，实时选择 监控各收费站各车道进出车辆的状况。 道路无线监控系统 道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路 段进行监视，掌握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，及 时进行疏导，保证高速公路的安全通畅。 某高速公路经营公司设计建立了道路无线监控系统，对其经营的高速公路 各重点路口、事故多发路段及病害路段等，进行远程实时监控，以保障车辆行 驶的流畅和安全异常情况的紧急处置。 系统主要选用了艾克赛尔（Axelwave）电信级无线网桥，配合高增益定向 天线和全向天线，以点对多点无线桥接技术，将高速公路各路段所有固定监测 点、移动监测点采集的监测数据和现场图像信息，实时传送到道路监控中心。无线视频监控是传统闭路监控与无线网络技术的完美结合。它的具体内容包括： 系统的视频服务器将视频、音频、数据压缩、打包，然后在无线网络上传输， 接收端利用 PC 机上浏览器或解压缩软件进行接收，也可以利用硬件解压，在 监视器上接收。通过无线网络传输方式将被监控点的图像信息准确、清晰、快 速地传送到监控中心。监控中心通过监控软件，实时掌握各个被监控点的情况， 并对发生的情况做出反应和处理。通过 INTERNET 网络可同时实现远程网络视 频监控。 一、无线监控系统介绍 1、前端部分 前端监控点由网络视频接入单元、云台控制器、解码器、摄像机和云台、报警 设备等组成2、无线传输系统部分 无线传输部分分有很多种无线链路方式组网，这里重点提到的是 WLAN 技术， 以 WLAN 方式进行无线传输。 包括有无线网桥桥接模式、无线 AP 覆盖模式、和无线组网混合模式 1、无线网桥模式 点对点模式 点对多点 2、无线 AP 覆盖模式 3、混合模式 3、中心控制系统部分 后端管理中心部分有矩阵、画面分割器、切换器、录像机、解码器、监视器、 多媒体 DVR、多媒体监控系统控制软件、普通电脑等后端设备组成。 无线监控系统控制中心部分 当然，随着技术不断的更新和新技术的产生，于是衍生了很多不同的无线监控 技术。 高速公路无线应用要求设备比较严格必须要具备如下特征： 大多是多跳串行结构，所以要求系统的多跳损耗要非常小，一本每跳损耗低于 5%,bitwave 产品独特的一体化芯片设计，大大提供传输效率，每跳损耗低于 2%，BWB220 双模组设计效率更高，每跳损耗低于 1%。 设备工作稳定，对环境适应力强，Bitwave 产品全部为军品级设计，满足-40 度到 70 度的任何恶劣环境的要求，可以达到 3 年以上的无故障工作时间。 设备要低功耗，因为在公路沿线，大多采用太阳能供电，故要求设备功耗低，bitwave 产品功耗基本为业界最低功耗，每个设备都低于 5W，可以在低电压下稳定工作，这样可 以大大降低供电设备的投资。 由于无线监控点沿途覆盖，比较分散非常不利于现场维护，故需要实现自动化智能化 的系统管理，bitwave 独有的无线系统管理软件 KingManager 可以对系统故障进行预警，帮 助实现自动化管理。 具有良好的不可视数据传输特性，Bitwave BWB510 无线非可视传输产品采用跳频技 术，可以有效的躲避干扰，极高的接收灵敏度（-107dbm）可以实现非常远的不可视数据 传输。 借助 Bitwave 高速公路无线视频监控系统，可以帮助交通管理安全部门及时有效地获 知公路沿线每一个地点的实时视频信息，避免交通隐患，保证公路交通的顺畅，同时高效 快速地处理交通事故。在此基础上，借助无线网络先进的网管系统、通信系统等功能，可以增强高速公路管理部门系统智能化、信息化水平，提升主管部门的管理效率及竞争力。