寬頻共纜監(jiān)控系統(tǒng)在泰山索道中的應(yīng)用

  一、圖像數(shù)據(jù)信息采集在索道纜車(chē)運(yùn)行中的重要性

    泰山歷史悠遠(yuǎn)流長(zhǎng)，秦始皇登臨封禪、文人墨客駐足揮毫、石敢當(dāng)防魔傳言、木魚(yú)石精美傳說(shuō)等等，使得泰山游客如織。乘纜車(chē)暢游泰山，體驗(yàn)身若黃鶴破云飛之驚險(xiǎn)的同時(shí)，瞬息飽覽泰山麗景于眼底，使人美不勝收恍若登臨仙境。縱然乘纜車(chē)游玩有如此神美韻味，游客不免趨之若騖爭(zhēng)先恐后。以至，在旅游旺季泰山索道每天運(yùn)送游客可達(dá)五萬(wàn)多人次，游客安全讓泰山索道管理者慎重異常。

    利用現(xiàn)代化信息手段對(duì)纜車(chē)運(yùn)行信息進(jìn)行采集、監(jiān)看和存儲(chǔ)，是確保纜車(chē)安全運(yùn)行的重要安全防范手段。通過(guò)采集的圖像，不僅能實(shí)時(shí)監(jiān)看纜車(chē)在索道不同支架的運(yùn)行狀況；還能控制攝像機(jī)的云臺(tái)、鏡頭，實(shí)時(shí)監(jiān)看纜車(chē)中游客的活動(dòng)；且能監(jiān)看支架四周立體空間是否存在安全隱患。索道建設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)，可以起到安全事故緊急發(fā)現(xiàn)、支架定期巡檢、索道周界防火、纜車(chē)防止破壞，乃至于景區(qū)的防火、防災(zāi)等作用，是響應(yīng)國(guó)家安全局確保游客安全的重大舉措。

    二、索道監(jiān)控傳輸方式的選用

    1、視頻基帶傳輸：是傳統(tǒng)的傳輸方式，即常說(shuō)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。在300米內(nèi)圖像質(zhì)量好，但控制和電源需要單獨(dú)布線(xiàn)。超過(guò)300米，圖像質(zhì)量無(wú)法保證，布線(xiàn)量大，維修施工難度大，可擴(kuò)展性差。在施工難度小，取電方便的索道中可以運(yùn)用。

    2、光纜傳輸：是中長(zhǎng)距離傳輸?shù)淖詈梅绞�，通過(guò)將視頻、音頻和控制信號(hào)通過(guò)波分復(fù)用技術(shù)，把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纜傳輸。它的優(yōu)點(diǎn)是：傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，保密性強(qiáng)，衰減小。其缺點(diǎn)是：不能傳輸電流，維修成本高，熔接、檢測(cè)設(shè)備昂貴。尤其是光纖質(zhì)地脆軟，不易經(jīng)常拉伸。這就限制了光纜傳輸方式只適用于索道兩端監(jiān)控信號(hào)的傳輸，對(duì)于距離短的索道可以應(yīng)用。

    3、微波傳輸：是無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)囊环N方式，具有很強(qiáng)的方向性，傳輸距離遠(yuǎn)，將視頻和控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻或調(diào)幅后，再調(diào)制到高頻（1G-12G），在開(kāi)擴(kuò)的空間發(fā)射微米波沿直線(xiàn)傳輸，中間不能有山體，建筑阻擋。由于索道搭于兩山體間，中間均有垂度，呈“U”字型，所以在纜車(chē)運(yùn)行中無(wú)法采用，也只能應(yīng)用于索道兩端，適用于距離短索道的監(jiān)控。

    4、寬頻共纜傳輸：應(yīng)用有線(xiàn)電視技術(shù)原理，能夠把一路或幾十路視頻、音頻和控制信號(hào)利用頻分復(fù)用技術(shù)混合在一根電纜雙向傳輸，還可以載入AC60V電源給監(jiān)控前端供電，不僅大大地降低了索道監(jiān)控的施工難度，還節(jié)省了施工成本，且維護(hù)簡(jiǎn)單方便，是目前性?xún)r(jià)比很高的一種索道監(jiān)控傳輸方式。

    三、寬頻共纜“一線(xiàn)通”監(jiān)控傳輸方式在泰山索道中的應(yīng)用

    泰山共有三條索道，其中兩條索道上安裝全方位監(jiān)控?cái)z像機(jī)，由于索道環(huán)境特殊線(xiàn)路跨度長(zhǎng)，并且索道上面嚴(yán)格要求不能傳輸強(qiáng)電，安裝超過(guò)安全電壓的任何設(shè)備。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)條件下眾多監(jiān)控傳輸方式的遴選，北京恒星科通寬頻共纜“一線(xiàn)通”，以“布線(xiàn)簡(jiǎn)單、雙向傳輸、性?xún)r(jià)比高、擴(kuò)展容易、強(qiáng)抗干擾”等優(yōu)勢(shì)，被定為泰山索道監(jiān)控專(zhuān)用傳輸方式。敷設(shè)一根SYWV75-12的同軸電纜，將索道支架多處監(jiān)控圖像、控制和電源集成傳輸，整個(gè)線(xiàn)路由于采用低電壓供電，最大限度確保纜車(chē)及游客安全。

    1、索道監(jiān)控點(diǎn)設(shè)計(jì)：

    中天門(mén)索道監(jiān)控點(diǎn)：共3個(gè)全方位云臺(tái)、22倍一體化彩色攝像機(jī)。

    4號(hào)塔架位置設(shè)計(jì)1個(gè)全方位云臺(tái)22倍一體化攝像機(jī)，安裝位置選擇在4號(hào)塔架（索道平行電纜）上方，需要加工一個(gè)抱箍形的支架向外伸出80CM-100CM長(zhǎng)度，將云臺(tái)安裝于支架上方，云臺(tái)可以兼顧到上方索道和下方索道，向上監(jiān)控5號(hào)、向下監(jiān)控3號(hào)、2號(hào)索道塔架。8號(hào)A塔架位置設(shè)計(jì)1個(gè)全方位監(jiān)控點(diǎn)，安裝在8A塔架旁10米的位置，主要向下監(jiān)看7號(hào)、6號(hào)索道和塔架。立桿高度為4米。10號(hào)塔架設(shè)計(jì)1個(gè)全方位監(jiān)控點(diǎn)，該點(diǎn)主要監(jiān)控9號(hào)塔架及索道，云臺(tái)安裝于塔架下方立桿上，立桿高度為4.5米。

    桃花源索道監(jiān)控點(diǎn)：共4個(gè)全方位云臺(tái)、22倍一體化彩色攝像機(jī)。

    11號(hào)塔架安裝2個(gè)全方位云臺(tái)22倍一體化攝像機(jī)，分別向上監(jiān)看12號(hào)索道、向下監(jiān)看10號(hào)、9號(hào)、索道。此點(diǎn)云臺(tái)安裝在塔架下方，分別設(shè)計(jì)2個(gè)高度為4-5米的立桿，在立桿下方安裝設(shè)備防雨箱一個(gè)，安裝方式可以考慮直接固定在立桿下方。8號(hào)塔架下方中心位置安裝2個(gè)全方位云臺(tái)22倍一體化攝像機(jī)，分別監(jiān)看9號(hào)、7號(hào)、6號(hào)、塔架索道。云臺(tái)安裝在塔架下方立桿上，立桿高度約3米，下方設(shè)計(jì)設(shè)備防水箱一個(gè)。
 
    2、索道傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：

    中天門(mén)索道：分中天門(mén)上站和中天門(mén)下站，索道全長(zhǎng)2087米，中間共有11個(gè)索道鋼架。設(shè)計(jì)主線(xiàn)采用SYWV75-12電纜沿著索道下方的鋼纜捆綁固定，自索道兩端的上站、下站機(jī)房分別向中間敷設(shè)，其中每段敷設(shè)1公里左右，在線(xiàn)路敷設(shè)時(shí)需要在每個(gè)索道鋼架下方預(yù)留8米電纜，預(yù)留處的電纜要保證完整不要截?cái)�，以作為添加監(jiān)控點(diǎn)或預(yù)留監(jiān)控點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。

    桃花源索道：桃花源索道分桃花源上站和桃花源下站，索道全長(zhǎng)2196米，中間共有14個(gè)索道鋼架，設(shè)計(jì)主線(xiàn)采用SYWV75-12電纜沿著索道下方的鋼纜捆綁固定，從兩端桃花源上站、桃花源下站機(jī)房分別向中間敷設(shè)，其中每段敷設(shè)1公里左右，在線(xiàn)路敷設(shè)時(shí)需要在每個(gè)索道鋼架下方預(yù)留8米電纜，預(yù)留處的電纜要保證與主干線(xiàn)完整不要截?cái)唷?

    線(xiàn)路的放大器的位置將來(lái)在調(diào)試中根據(jù)攝像機(jī)的位置而定，具體安裝在索道鋼架下方預(yù)留電纜2米的上方，這樣便于以后的維護(hù)和檢查。寬頻共纜調(diào)制器ST-101、ST101D和過(guò)流分支分配器安裝位置也設(shè)計(jì)在索道鋼架下，離地面3米的上方，設(shè)備需要安裝防水箱保護(hù)。攝像機(jī)、云臺(tái)和共纜調(diào)制器通過(guò)60V交流變換器供電。RS485控制信號(hào)由ST101D輸出，用于控制云臺(tái)和鏡頭。

    3、控制室設(shè)計(jì)：

    1）控制室設(shè)備的組成：由ST-3008AV多路視頻解調(diào)器、ST-4200數(shù)據(jù)調(diào)制器、ST-4300數(shù)據(jù)分波器、60V交流供給器、視頻服務(wù)器以及控制主機(jī)和相應(yīng)軟件等組成。

    2）共纜調(diào)制視頻信號(hào)的還原處理：多路視頻解調(diào)器把ST-101或ST-101D調(diào)制過(guò)的視頻信號(hào)解調(diào)出來(lái)送給視頻服務(wù)器，由視頻服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到中心控制室和分控室，中心控制室通過(guò)軟件對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)看、控制、存儲(chǔ)等管理。