目前國內(nèi)高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要通過有線方式實現(xiàn)信號的傳輸。隨著高速公路的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著一些不足，主要表現(xiàn)在：

1、主干交通閉路電視系統(tǒng)主要依靠光纜進行傳輸，一旦光纜意外中斷，道路監(jiān)控就處于完全“失明”的狀況。有的路段由于被盜、交通事故或自然災害等頻繁，光纜經(jīng)常中斷，嚴重影響了高速公路的正常運營管理。
2、公路沿線監(jiān)控攝像機在公路建設初期由于種種原因，并沒有實現(xiàn)真正的無“盲點”監(jiān)控。當在監(jiān)控盲點區(qū)域發(fā)生交通意外時，路段管理中心無法及時獲得現(xiàn)場情況，一方面極易造成現(xiàn)場交通堵塞，另一方面會拖延處理時間，引發(fā)二次交通事故，給出行者造成不便，損壞了高速公路的運營形象。

針對以上問題，有必要采用其他高新技術(shù)手段實現(xiàn)對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的功能擴展。本文提出采用WIFI與3G網(wǎng)絡相結(jié)合的方式，實現(xiàn)對高速公路全線的無線網(wǎng)絡覆蓋，充分利用了安防監(jiān)控設備分布靈活、操作簡單、工期短的優(yōu)勢，通過將網(wǎng)絡監(jiān)控設備接入覆蓋網(wǎng)絡，實現(xiàn)了對高速公路全段的數(shù)字化管理和有效監(jiān)督。

無線安防監(jiān)控設備監(jiān)控實施的可能性及優(yōu)勢

一、無線安防監(jiān)控設備實施的可能性

隨著3G技術(shù)的發(fā)展與3G網(wǎng)絡的建立與完善，高速公路無線安防監(jiān)控設備必將從有線向無線發(fā)展。因此，無線安防監(jiān)控設備必將成為高速公路網(wǎng)絡化監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。 3G網(wǎng)絡能夠在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無縫漫游，并支持圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務，同時也可以與已有的第二代系統(tǒng)進行良好的兼容。此業(yè)務得以實現(xiàn)的前提是無論是在室內(nèi)、室外，還是在行車的環(huán)境中，都應該能夠達到至少2Mbps兆比特/ 秒)、384kbps(千比特/秒)以及144kbps的傳輸速度(此數(shù)值根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境會發(fā)生變化)。而目前國內(nèi)3G通信的三大主流無線接口: WCDMAI寬頻分碼多重存取)、CDMA2000 EVDO《多載波分復用擴頻調(diào)制I和TDS-CDMA(時分同步碼分多址接入)，其上行速率最低為384kbps，已經(jīng)接近網(wǎng)絡視頻傳輸帶寬，可以滿足無線網(wǎng)絡視頻傳輸要求。

二、無線視頻監(jiān)控的優(yōu)勢

采用WLAN與3G網(wǎng)絡相結(jié)合的方式，對高速公路全線進行無線網(wǎng)絡覆蓋，高速公路通信系統(tǒng)將發(fā)展成為范圍更大的廣域網(wǎng)絡，其管理手段將趨向自動化、可視化與網(wǎng)絡化，服務對象也將更加社會化，相對有線視頻監(jiān)控具有明顯優(yōu)勢：

1、無線網(wǎng)絡分布靈活，操作簡單，工期短，可擴展性好布網(wǎng)實施工程綜合費用較低可以有效減少建設工程費用，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益。
2、系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)應用的多媒體化以及管理的智能化，實現(xiàn)多種指揮方式并存，可以實現(xiàn)現(xiàn)場人員和遠端指揮中心人員的異地協(xié)同調(diào)度，既增強了現(xiàn)場與中心的溝通功能，又提高了管理部門對緊急事件的應急處理能力。
3、通過接入無線網(wǎng)絡，高速公路各級管理部門、沿線服務機構(gòu)和上級主管機關(guān)可以通過專用通道進行高速有效地通信，同時也可以借助網(wǎng)絡為車輛、行人、運輸、物流、電信提供信息服務功能。
4、實現(xiàn)現(xiàn)場圖像的同步傳輸，具有很高的實時性。車載移動采集設備實時采集圖像，經(jīng)過無線視頻監(jiān)控傳輸至服務器，所需人員通過客戶端進行視頻調(diào)用，為路產(chǎn)賠償、責任認定和違規(guī)處罰等提供客觀、準確、及時的現(xiàn)場圖像或視頻信息，并為公路綜合信息服務平臺和應急指揮調(diào)度系統(tǒng)提供及時、準確的視頻監(jiān)控信息。
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無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計

一、無線網(wǎng)絡搭建

對于無線網(wǎng)絡的搭建，使用者最關(guān)心的就是其最終是否能夠滿足多路視頻傳輸?shù)膸捫枰Ｔ跓o線WIFI鏈路的應用中，通常是根據(jù)實際點位多少與距離對設備和網(wǎng)絡拓撲進行設計。假設某 100公里的高速公路，需要對這條高速公路沿線進行全程監(jiān)控，一共布設匆個監(jiān)控點位，采用高清攝像機，點位之間的距離約為 2公里，在這種環(huán)境下通過無線方式將視頻傳回監(jiān)控中心，則設計思路如下:

1、無線骨干網(wǎng)

無線骨干網(wǎng)通常為無線網(wǎng)絡的核心部分，這部分通常流量比較大，因為整個監(jiān)控網(wǎng)絡的畫面都要經(jīng)過骨干網(wǎng)絡后進入監(jiān)控牛心，所以要求很高的帶寬和很強的穩(wěn)定性。 根據(jù)高清攝像機的帶寬要求，每個監(jiān)控點位所占帶寬達 6Mbps，則胳個點位傳回中心需要鏈路的承載能力為300Mbpsa 鑒于以上因素，設備選型匯聚層需要采用300Mbps 802.11n的無線網(wǎng)橋才能滿足骨干部分對高帶寬的需求。同時，采用一對無線網(wǎng)橋網(wǎng)橋做回傳比較勉強(lln網(wǎng)橋之間帶寬理論值為300Mbps)，可采用兩對風橋做帶寬綁定以實現(xiàn)近乎雙倍鏈路帶寬的效果，同時回傳數(shù)據(jù)來增強匯聚層的負載能力。不過需要在無線網(wǎng)橋接入的交換機上做端口綁定，否則會造成網(wǎng)絡上環(huán)路，弓{起廣播風暴。網(wǎng)橋采用背靠背的方式連接傳輸鏈路，如圖1所示。
 

2、無線網(wǎng)傳輸層

傳輸層一般位于接入層之上，主要用于將各個點位的視頻流回傳，要求的帶寬相對骨干網(wǎng)要小，但是數(shù)量較多，可采用雙射頻網(wǎng)橋或者單射頻網(wǎng)橋背靠背模式來搭建網(wǎng)絡。無線網(wǎng)橋背靠背情況下建議不超過舊跳，因此需要規(guī)劃網(wǎng)絡拓撲，見圖2，整條鏈路的傳輸層需要每隔10跳分一小段，共分為5段，然后每小段之間采用N型網(wǎng)橋傳回監(jiān)控中心，可知傳輸層每段鏈路所需負載為 80Mbps左右，再考慮末端帶寬損耗，可選用150Mbps網(wǎng)橋。 通過以上方式能夠滿足之前假設的需求。 

 
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二、系統(tǒng)構(gòu)成與應用

高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端視頻采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)和監(jiān)控軟件系統(tǒng)組成，如圖3所示。

1、在有條件進行無線WLAN覆蓋的區(qū)域進行WLAN區(qū)域覆蓋，無線WLAN覆蓋的優(yōu)點是不需布線，并且可以保障帶寬，后期不用進行續(xù)費； 
2、在WLAN覆蓋區(qū)域的前端采用無線視頻服務器(WDVS ) 、球機模式，球機將模擬信號傳輸給無線視頻服務器，無線視頻服務器將信號處理后，通過無線網(wǎng)絡發(fā)射給安防監(jiān)控設備收發(fā)器，收發(fā)器再通過無線網(wǎng)橋?qū)⒈O(jiān)控畫面回傳給中心；
3、目前國內(nèi)3G網(wǎng)絡覆蓋廣泛，因此在沒有條件架設無線網(wǎng)絡的環(huán)境下，例如遮擋物較多，不好立桿的區(qū)域，可以采用3G視頻服務器模式接入3G網(wǎng)絡，這種模式的優(yōu)點是分布靈活，網(wǎng)絡簡單，前期成本低，但后期需要向運營商交費；


4、在3G接入模式的前端，采用的是3G視頻服務器，設備對球機傳過來的視頻流與音頻流進行處理后，通過3G網(wǎng)絡將畫面回傳給監(jiān)控中心；
5、監(jiān)控中心可以通過客戶端軟件直接對各個監(jiān)控點位的監(jiān)控進行觀看，也可以通過解碼器對畫面進行解碼上電視墻，通過電視墻軟件觀看，支持畫面輪詢播放，可進行遠程無線視頻監(jiān)控云臺控制；
6、監(jiān)控中心支持2周以上(具體根據(jù)服務器硬盤大小決定) 的錄像存儲，支持按照時間與錄像類型方式的查詢，并具有錄像回放功能；
7、監(jiān)控中心支持前端報警器接入，并可實現(xiàn)視頻彈出、記錄日志、報警錄像等一系列聯(lián)動操作?？偨Y(jié) 無線網(wǎng)絡視頻傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，將極大地增強管理的統(tǒng)一性，增加通信方式的多樣性，提高通信接口的兼容性，使視頻監(jiān)控系統(tǒng)滿足高速公路發(fā)展所需要的靈活性、便捷性、移動性、低成本及保護用戶投資等要求，為高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供更廣闊的發(fā)展空間。

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