OTS視頻光端機在高速公路的應用

一、工程概況

　　廣深沿江高速公路全長88.79公里，全線共設置17個收費站，其中3個為收費分中心。采取“大站管小站”的管理模式，具體如下：

　　1：收費站：此高速公路設置官田主線、官田匝道、夏港匝道、南崗匝道、麻涌匝道、漳澎匝道、大流匝道、民田匝道、齊沙匝道、威遠匝道、宴崗匝道、農(nóng)裕圍匝道、田園匝道、福涌匝道、機場匝道、西鄉(xiāng)匝道、終點主線等17個收費站。收費站監(jiān)控系統(tǒng)主要負責收費站車道、收費亭、收費站出入口、隧道、收費站廣場等地方的監(jiān)控，并通過光端機將視頻圖象上傳至收費分中心。

　　2：收費分中心：此高速公路設置漳澎匝道、宴崗匝道、福涌（南坪）等3個收費分中心，分別對相應路段進行監(jiān)控和管理。比如：可查看和控制各收費站的攝象機，可與各收費站收費員進行實時通話。

    按照招標文件要求，監(jiān)控中心可實施管理區(qū)段（包括隧道、收費和路面）的交通管理，并對路段交通進行協(xié)調控制，可進行交通及氣像參數(shù)檢測、隧道內(nèi)環(huán)境參數(shù)檢測、火災報警、光強檢測、異常情況處理、閉路電視監(jiān)視、交通信息發(fā)布以及系統(tǒng)日常運行操作，對路段的交通數(shù)據(jù)及其它各種參數(shù)進行匯總、統(tǒng)計、打印。

    二、系統(tǒng)設計原則

　　系統(tǒng)全部采用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。

　　系統(tǒng)核心技術采用當前世界一流技術和國際標準，保障系統(tǒng)在未來使用的先進性，擴展性和兼容性，不會被淘汰。

　　系統(tǒng)設計時預留有擴展接口，大大提高的系統(tǒng)升級擴展的能力，為系統(tǒng)今后的升級定基礎。

　　由于全線監(jiān)控系統(tǒng)各收費站需上傳的圖象比較多，采用點對點方式性價比不理想，系統(tǒng)采用一芯光纖級聯(lián)方式進行傳輸。
 
    三、系統(tǒng)工程的設計

　　系統(tǒng)全線所有信號均先采用OT SYSTEMS光端機通過波分復用技術傳輸?shù)奖O(jiān)控中心.然后通過視頻分配器分別與視頻矩陣切換器及交通事件事故監(jiān)測系統(tǒng)中的分析儀相接。

　　本方案設計時考慮先進性、可靠性、可擴民性、靈活性和經(jīng)濟性等設計需求。此次系統(tǒng)設計全部采用OT SYSTEMS光端機和波分復用器實現(xiàn)遠端視、音頻、數(shù)據(jù)等信號的傳輸。

　　整個系統(tǒng)結構是鏈路式的，可在一芯光纖上通過波分復用器傳輸多路圖象。

　　根據(jù)招標工程施工圖遠端站安裝位置要求，在規(guī)定的公里里選取合適型號。一芯光纖上可傳輸1~90路（工業(yè)級圖像標準）或1~64路（廣播級圖像標準）視頻圖像。

　　OTS光端機采用10位PCM數(shù)字編碼，視頻監(jiān)容NTSC、PAL、SECAM制式，無電磁干擾、射頻干擾以及共地回路。

　　信噪比大與70dB，平均無故障時間大與10萬小時。
 
    系統(tǒng)的組成及功能描述

    交通監(jiān)控子系統(tǒng)

　　交通監(jiān)控子系統(tǒng)主要由主線能見度檢測器、車輛檢測器、大型可變情報板、小型可變情報板、隧道交通信號燈、隧道車道指示標志、隧道橫洞指示標志、區(qū)域控制PLC系統(tǒng)、監(jiān)控分中心計算機系統(tǒng)等組成。

　　按照招標文件的要求，主線能見度檢測器、車輛檢測器、大型可變情報板、小型可變情報板、隧道交通信號燈、隧道車道指示標志全部采用通訊方式(RS-232或RS-485)來上傳數(shù)據(jù)和接受命令。
　　
    在主線監(jiān)控方面，交通監(jiān)控子系統(tǒng)可以根據(jù)交通事故檢測程序提供的方案，以及緊急電話、閉路電視、環(huán)境數(shù)據(jù)等其他數(shù)據(jù)源的信息，由管理工程師綜合判斷，發(fā)布道路交通誘導命令到可變電子誘導標志，誘導交通。在隧道線監(jiān)控方面，交通監(jiān)控子系統(tǒng)將通信系統(tǒng)上傳的經(jīng)本地控制器預處理的車輛檢測信息及各類顯示標志狀態(tài)信息，運算處理后得到車流量、車速、區(qū)段占有率等數(shù)據(jù)，從而控制車道指示器、信號燈、限速標志、可變情報板。在發(fā)生車禍或火災時，交通監(jiān)控系統(tǒng)在收到相關系統(tǒng)的報警時，首先通過隧道緊急廣播系統(tǒng)發(fā)出通知，讓人員疏散，使發(fā)生點下游車輛盡快離開，事故發(fā)生點上游的車道指示器改為相應標記，同時隧道入口處的信號燈發(fā)出紅信號燈關閉速調。洞內(nèi)可變情報板將顯示相關信息進行誘導。已經(jīng)行駛到隧道內(nèi)的上游車輛在相鄰隧道已轉換為單洞雙向行車后，由橫洞駛入相鄰隧道按單洞雙向行車方向繼續(xù)行車。

閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)

　　廣深沿江高速公路監(jiān)控系統(tǒng)前端攝象機分布：
 
    1、漳澎匝道收費站兼管：官田主線收費站（24路圖象上傳）、官田匝道收費站（8路圖象上傳）、夏港匝道收費站（10路圖象上傳）、南崗匝道收費站（8路圖象上傳）、麻涌匝道收費站（8路圖象上傳）、漳澎匝道收費站（12路圖象上傳）、大流匝道收費站（8路圖象上傳）等7個收費站。
  
    2、宴崗匝道收費站兼管：民田匝道收費站（10路圖象上傳）、齊沙匝道收費站（14路圖象上傳）、威遠匝道收費站（12路圖象上傳）、宴崗匝道收費站（14路圖象上傳）、農(nóng)裕圍匝道收費站（14路圖象上傳）、田園匝道收費站（14路圖象上傳）等6個站。
  
    3、福涌（南坪）收費站兼管：福涌匝道收費站（12路圖象上傳）、機場匝道收費站（8路圖象上傳）、西鄉(xiāng)匝道收費站（24路圖象上傳）、終點主線收費站（24路圖象上傳）等4個站。
    
    4、漳澎匝道收費站、宴崗匝道收費站、福涌（南坪）收費站3個中心收費站均有多路圖象上傳至收費分中心。

    5、每個站有兩路反向數(shù)據(jù)要傳到中心收費站。

　　監(jiān)控分中心操作員都能觀察管轄內(nèi)的攝像機圖像，控制活動型攝像機；包括收費站的車道攝像機圖像、亭內(nèi)攝像機的圖像、控制活動型攝像機（廣場）。圖像均要求采用超低導照度攝像機。視頻圖像傳輸距離較遠時，一般采用光纜傳輸。每個隧道內(nèi)視頻圖像采用多視頻電纜和視頻放大器，經(jīng)多級放大傳輸?shù)剿淼涝O備控制室，然后采用單模光纜傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心。采用光纜傳輸，以保證視頻圖像的質量。

　　道路閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)用于道路管理人員對高速公路隧道內(nèi)的交通流以及各收費站的交通流進行直觀的監(jiān)視，并對特殊情況自動錄像。

　　道路監(jiān)視系統(tǒng)由外場設備、傳輸設備、控制室設備三部分組成。外場設備包括隧道出入口的高速球型攝像機、固定攝像機和隧道設備室的報警探測器；傳輸設備包括視頻光端機、視頻放大器和其他傳輸介質；控制室設備包含視頻控制矩陣、錄像機、彩色監(jiān)視器、視頻分配器等。

　　全線設有遙控攝像機224臺，各收費站將分別傳輸圖像到監(jiān)控分中心，監(jiān)控分中心可切換選擇圖像。監(jiān)控分中心還向官田監(jiān)控中心上傳圖像。

　　1.所有的視頻信號，先采用視頻電纜和視頻放大器，經(jīng)多級放大傳輸?shù)剿淼涝O備控制室。然后再采用1芯單模光纖集中傳輸方式，在隧道變電站監(jiān)控設備室和監(jiān)控分中心對應設置相應的多路視頻復用光端機，在1芯光纖上分別傳輸多路視頻圖像。復用光端機可具有雙向數(shù)據(jù)、100M以太網(wǎng)和雙向音頻（電話）傳輸功能。

　　2.收費站圖像傳輸，先在收費島和收費站通信機房之間配備相應多路數(shù)的近距離的單模多路復用光端機傳輸?shù)绞召M站通信機房。再在每個收費站和監(jiān)控中心之間統(tǒng)一配制16路視頻/數(shù)據(jù)復用光端機，利用一芯單模主干光纖，直接上專監(jiān)控中心監(jiān)控。
 
    本系統(tǒng)具有傳輸距離長，抗干擾性能極佳，傳輸頻帶寬、非線性失真極小等卓越品質，是十分理想的長距離圖像傳輸手段。