廣韶高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案

     廣韶高速公路是國(guó)家“五縱七橫” 規(guī)劃項(xiàng)目中京珠高速主干線的重要組成部分，其北起韶關(guān)甘塘，接京珠北  高速公路，經(jīng)曲江、翁源、英德、佛岡、從化、花都，南止于廣州白云區(qū)太和鎮(zhèn)，與廣州北二環(huán)高速公路及華南快速干道北延線相連，全長(zhǎng)199公里，建設(shè)投資近100億元。項(xiàng)目主要由廣東省路橋建設(shè)發(fā)展有限公司屬下的廣東廣韶高速公路有限公司經(jīng)營(yíng)管理。

      一、系統(tǒng)背景與需求

      廣韶高速公路自開通之初，全線已建立模擬視頻圖像集中監(jiān)控系統(tǒng)，即在各收費(fèi)站及道路沿線重要位置安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)，并通過光端機(jī)、專線光纜等設(shè)備將模擬圖像信號(hào)傳送到廣韶高速公路有限公司監(jiān)控中心。

      但是，上述監(jiān)控模式在使用上存在諸多不便，一方面，公司相關(guān)管理人員必須親臨監(jiān)控中心才能實(shí)時(shí)觀看相關(guān)監(jiān)控圖像；另一方面，一旦有突發(fā)事件而相關(guān)管理人員外出時(shí)，將無法及時(shí)利用監(jiān)控系統(tǒng)了解實(shí)況并進(jìn)行有效指揮調(diào)度。

      針對(duì)以上情況，公司決定采用第三代全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品—網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為核心，對(duì)現(xiàn)有模擬監(jiān)控系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展改造，在保留模擬監(jiān)控系統(tǒng)及功能的基礎(chǔ)上，最終實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

      網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是最近幾年才面世的第三代全數(shù)字化遠(yuǎn)程視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，屬于最新一類的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品，利用它可以將傳統(tǒng)攝像機(jī)捕捉的圖像進(jìn)行數(shù)字化編碼壓縮處理后，通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、INTERNET或其它網(wǎng)絡(luò)方式傳送到網(wǎng)絡(luò)所延伸到的任何地方，千里之外的網(wǎng)絡(luò)終端用戶通過普通電腦就可以對(duì)遠(yuǎn)程圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、錄像、管理。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，使得以往必須局限在區(qū)域范圍的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，變成可以不受時(shí)間與地域的限制。

      對(duì)于擬建設(shè)的廣韶高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，公司相關(guān)人員認(rèn)為應(yīng)該具備以下功能與特點(diǎn)：

      1、網(wǎng)絡(luò)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠和原有的模擬視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)并行使用，互為補(bǔ)充。
      2、網(wǎng)絡(luò)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)要本著經(jīng)濟(jì)性的原則，盡量共用原有模擬系統(tǒng)的攝像機(jī)等設(shè)備。
      3、由于廣韶高速公路沿線的模擬視頻監(jiān)控點(diǎn)多達(dá)數(shù)百個(gè)，為謹(jǐn)慎起見，本系統(tǒng)準(zhǔn)備分階段逐步將所有模擬視頻圖像納入網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控范圍，因此要求系統(tǒng)要具備良好的可擴(kuò)展性。
      4、數(shù)字化之后的站點(diǎn)視頻圖像數(shù)據(jù)通過廣韶高速內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳送到管理中心，不僅可以讓公司內(nèi)部OA辦公網(wǎng)上的各部門任意電腦在授權(quán)范圍內(nèi)在線監(jiān)控各相關(guān)實(shí)時(shí)圖像，而且相關(guān)管理人員在公司以外的任何地點(diǎn)和時(shí)間也可以方便地通過身邊的電腦接入互聯(lián)網(wǎng)，在線監(jiān)控各實(shí)況圖像，從而使相關(guān)職能管理人員的監(jiān)管工作更加方便、快捷、準(zhǔn)確，對(duì)突發(fā)事件能做出迅速及時(shí)的反應(yīng)，進(jìn)一步提高了高速公路監(jiān)管工作的力度和效率。
      5、系統(tǒng)要具備一定的兼容開放性，系統(tǒng)圖像信息資源應(yīng)該可以開放給諸如路政信息管理系統(tǒng)等，甚而遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)發(fā)給地方電視臺(tái)道路交通實(shí)況轉(zhuǎn)播等多渠道應(yīng)用目的。

      二、系統(tǒng)規(guī)劃與實(shí)施

      根據(jù)以上確定的系統(tǒng)總體需求，公司機(jī)電部門安排專人，經(jīng)過多方長(zhǎng)時(shí)間對(duì)市場(chǎng)上國(guó)內(nèi)及國(guó)外生產(chǎn)的多種品牌網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器進(jìn)行技術(shù)性能和性價(jià)比的分析比較，并考察了各種品牌產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，于2004年9月最終選定廣州德特信息技術(shù)有限公司生產(chǎn)的“翔視” 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為本系統(tǒng)建設(shè)的核心設(shè)備。

      該品牌網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器產(chǎn)品除了在技術(shù)性能上能夠充分滿足本系統(tǒng)需求外，其獨(dú)特的視頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)功能還可以大大降低系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源占用，而且產(chǎn)品具備一定的資質(zhì)條件（公安部檢驗(yàn)證書編號(hào)：公滬檢031367；廣東省公安廳生產(chǎn)登記證書編號(hào)：粵1001027；系統(tǒng)后臺(tái)的 “翔視網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)” 管理軟件獲廣東省信息產(chǎn)業(yè)廳軟件產(chǎn)品登記證書編號(hào)：粵DGY-2002-0578以及國(guó)家版權(quán)局頒發(fā)的著作權(quán)登記證書：軟著登字第025831號(hào)）。

      納入系統(tǒng)一期的監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)包括廣韶高速沿線的韶關(guān)南、沙溪、翁城、大鎮(zhèn)、魚灣、高崗、佛岡、湯塘、棋桿、北興、鐘落潭、太和等十二個(gè)收費(fèi)站，每個(gè)收費(fèi)站選取四路視頻圖像（收費(fèi)站內(nèi)外廣場(chǎng)兩路圖像以及隨機(jī)的收費(fèi)崗?fù)�兩路圖像）并配備一臺(tái)四路“翔視”網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，原視頻圖像通過視頻分配器接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器數(shù)字化壓縮處理后的IP數(shù)據(jù)通過內(nèi)部OA網(wǎng)絡(luò)上傳到管理中心。

      管理中心配備一臺(tái)流媒體管理服務(wù)器，流媒體管理服務(wù)器采用雙網(wǎng)卡，其中一網(wǎng)卡接入內(nèi)部OA網(wǎng)絡(luò)，另一網(wǎng)卡直接接入INTERNET網(wǎng)絡(luò)。

      一方面，流媒體管理服務(wù)器通過OA網(wǎng)絡(luò)接收各收費(fèi)站網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器上傳的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)；另一方面，流媒體管理服務(wù)器接收內(nèi)部OA網(wǎng)絡(luò)以及外網(wǎng)的客戶端電腦的監(jiān)控需求指令（須輸入授權(quán)的用戶名、密碼），執(zhí)行相關(guān)操作包括：指定圖像的實(shí)時(shí)觀看、畫面切換、云鏡控制、多模式錄像選擇（實(shí)時(shí)錄像、定時(shí)錄像、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)預(yù)觸發(fā)錄像、報(bào)警預(yù)觸發(fā)錄像等模式）、錄像智能化檢索回放（按時(shí)間、地點(diǎn)、攝像機(jī)等要素）等等。

      由于系統(tǒng)中心通過流媒體管理服務(wù)器以及“翔視網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)” 管理軟件獨(dú)特的視頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)功能，在多用戶同時(shí)存在監(jiān)控需求的情況下，較常規(guī)監(jiān)控模式可以大大降低內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源占用。

      例如：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)監(jiān)控客戶端需要同時(shí)觀看遠(yuǎn)程某一個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)圖像時(shí)（一路圖像帶寬占用為250K），常規(guī)模式下網(wǎng)絡(luò)帶寬占用為（N*250）K；而采用視頻數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控模式，視頻采集點(diǎn)只需向 “視頻流媒體管理服務(wù)器”傳送圖像，監(jiān)控客戶端也只需向“視頻流媒體管理服務(wù)器”發(fā)出觀看請(qǐng)求，因此“視頻流媒體管理服務(wù)器”與某個(gè)視頻采集點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬占用始終僅為250K。

      而且，監(jiān)控客戶端無須安裝任何專門軟件，通過網(wǎng)絡(luò)連接流媒體管理服務(wù)器（首次接入時(shí)會(huì)自動(dòng)下載相關(guān)控件），根據(jù)流媒體管理服務(wù)器的配置信息界面上列出的所有監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)名稱，客戶端操控人員可以點(diǎn)擊選擇任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像等操作，非常簡(jiǎn)便易行，尤其適合于電腦操作能力有限的領(lǐng)導(dǎo)及管理人員使用（訪問界面如圖四所示）。

      三、系統(tǒng)特點(diǎn)

      目前，基于翔視網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的“廣韶高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)” 一期工程已完成計(jì)劃中的12個(gè)收費(fèi)站共48路視頻圖像的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的安裝調(diào)試工作，并進(jìn)入運(yùn)行階段。從系統(tǒng)的選型、結(jié)構(gòu)與功能的搭建、運(yùn)行效果的觀察等實(shí)際參與的體會(huì)，我們認(rèn)為本系統(tǒng)具有以下幾方面的特點(diǎn)：

      1、系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性：原有的模擬視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)正常使用不受影響，同時(shí)新建網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)共用原有系統(tǒng)的攝像機(jī)等設(shè)備，充分保障歷史投入并保證新建系統(tǒng)的投入經(jīng)濟(jì)性。
      2、系統(tǒng)功能強(qiáng)大：用戶利用普通桌面電腦，通過網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)看（全屏顯示、畫面分割顯示、輪巡顯示）、控制、錄像、回放、圖片抓拍、管理等功能，充分實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的建設(shè)目標(biāo)。
      3、系統(tǒng)操作的簡(jiǎn)便性：無須安裝專門的監(jiān)控軟件，任何密碼授權(quán)的用戶通過身邊的電腦聯(lián)網(wǎng)接入監(jiān)控中心的“視頻流媒體管理服務(wù)器”，選擇監(jiān)控點(diǎn)中文配置列表上的名稱，就可以看到任意監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)的即時(shí)圖像并可以根據(jù)需要錄像，避免了地理位置間隔原因造成監(jiān)督管理的不便和缺位。
      4、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性強(qiáng)，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中增加新的監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)時(shí)，只須將該站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)并在中心做簡(jiǎn)單配置即可，系統(tǒng)各項(xiàng)功能和運(yùn)行狀態(tài)不受擴(kuò)建影響。
      5、系統(tǒng)的兼容開放性強(qiáng)：采用標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-4視頻數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，并提供OCX控件開發(fā)包，可以簡(jiǎn)單定制就可以將圖像監(jiān)控功能模塊嵌入到其它應(yīng)用系統(tǒng)如路政信息管理系統(tǒng)等。
      6、獨(dú)有的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)功能：各監(jiān)控客戶端通過中心流媒體管理服務(wù)器間接訪問前端站點(diǎn)監(jiān)控圖像，可有效避免多用戶同時(shí)監(jiān)看同一站點(diǎn)圖像引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)堵塞問題。
      7、基于目前最先進(jìn)的MPEG-4視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，并采用自適應(yīng)P幀及B幀壓縮技術(shù)，壓縮率高而圖像顯示清晰流暢，每路視頻圖像平均帶寬占用僅250Kb/S，遠(yuǎn)程視頻傳送延時(shí)保持在一秒以內(nèi)。
      8、核心設(shè)備網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用嵌入式LINUX作為操作系統(tǒng)，可有效防止網(wǎng)絡(luò)病毒入侵；同時(shí)針對(duì)不同身份用戶，通過權(quán)限設(shè)定來增強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)保密性和安全性。

      四、結(jié)束語(yǔ)

      廣韶高速公路網(wǎng)絡(luò)視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一期工程自2004年10月開通使用以來，系統(tǒng)運(yùn)行良好，系統(tǒng)的啟用使相關(guān)職能管理人員的監(jiān)管工作更加方便、快捷、準(zhǔn)確，對(duì)突發(fā)事件能做出迅速及時(shí)的反應(yīng)，進(jìn)一步提高了廣韶高速公路監(jiān)管工作的力度和效率。

      在2004年10月舉行的廣東省高速公路管理會(huì)議上，本系統(tǒng)作為科技創(chuàng)新應(yīng)用在大會(huì)上做了專題介紹與演示，得到了與會(huì)領(lǐng)導(dǎo)及系統(tǒng)內(nèi)其它路段運(yùn)營(yíng)公司管理人員的一致好評(píng)。同時(shí)，廣韶高速公路有限公司決定在2005年春運(yùn)期間正式啟用該系統(tǒng)，并在2005年上半年對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行全面擴(kuò)容從而將廣韶高速沿線所有監(jiān)控站點(diǎn)納入網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控范圍。