二、系统方案

    在高速公路监控系统的构成上，无论是道路监控系统、还是收费监控系统，基本上可划分为前端摄像机、传输链路、监控室控制/显示设备三大部分。

    前端摄像机可以划分为监控系统用的道路沿线摄像机、隧道洞口的摄像机、隧道洞内摄像机和收费系统用的收费亭摄像机、收费车道摄像机、收费广场摄像机。根据前端摄像机性能特点的不同可分为遥控式摄像机、固定式摄像机。遥控式摄像机包括道路沿线摄像机、隧道洞口摄像机、收费广场摄像机，固定式摄像机包括隧道洞内摄像机、收费亭摄像机，收费车道摄像机。

    在传输链路的选择上，主要是以点对点的方式进行传输，具体的传输介质根据传输距离的远近依次选择单模光纤、多模光纤或同轴电缆。在选用光缆后，还需选择与之相匹配的光端机。

    监控室控制设备中的基本项包括视频控制矩阵、监视器、时滞录像机。另外，根据具体的使用需求，还可增加投影设备、视频分配器，多画面分割器等。

    前端摄像机与收费站管理所，以及收费站管理所至高速公路监控分中心采用光端机传输图像方式。原因是沿路的光纤资源充足，并且对干道交通状况视频要求图像质量高和实时性好，尤其违章车辆的图像抓拍更是如此，如果压缩图像通过网络传输很难达不到要求。收费亭摄像机与收费站管理所距离比较近，可以使用同轴电缆或者多模光端机传输。有些光端机还可实现对车道和收费亭视频、声音同步监控。对远距离的立交、高速干道图像使用单模光端机，目前最大传输距离达120公里。如图所示。

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    各收费站管理所图像上传至高速公路监控分中心可以使用点对点的光端机或者数字节点光端机，把收费站管理所的矩阵输出选择几路图像上传至高速公路监控分中心。通过监控分中心矩阵联网控制能监控高速公路各收费站及沿路的所有图像。

    省监控中心一般设在城市里，并且与各高速公路距离都比较远，图像以及所有的数据传输只能利用有限的光纤。考虑传输视频数量比较多，可以充分利用高速公路本身SDH网络的优势，把图像压缩通过网络传输成为不错的选择。网络结构如图所示。

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    视频监视系统实现省监控中心与下级的各高速公路监控分中心、收费站管理所多级联网控制。联网控制方式有硬件联网和软件联网方式两种，软件联网是通过各管理监控中心计算机联网，由计算机软件操作管理矩阵主机来达到联网控制要求。这种方式比较容易兼容各厂家的矩阵，不过受软件和计算机的影响，稳定性比较差，控制不灵活，并且成本比硬件联网高。

    目前大部分CCTV厂家都推出了级联矩阵主机系统，根据不同的联网方式可分两个系列：一是串口接口级联方式（包括RS232、RS485）；二是以太网接口联网方式。前者的联网方式系统能满足比较小的二级联网系统，但扩容不方便。当联网矩阵系统比较多，使用串口（RS232/RS485）联网就显得力不从心了。首先串口联网布线繁琐，必须把联网的矩阵主机都独立铺设通信线；其次是由于使用串口联网，通信口波特率比较低，当系统需要控制图像多，响应报警信号也多时，串口联网方式就不能满足要求，或者根本就不能上传报警信号。

    以太网联网通信方式是当今最流行和最普及的通信方式，通过以太网联网矩阵主机来实现全省高速公路监控联网，能充分利用已有的资源，降低联网成本，系统稳定性也比软件联网有很大提高。如图所示。

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    刚开始实施监控系统时，视频监视主要是以各条高速公路为单位相对独立进行，此时的视频监视系统的联网仅是局限于监控中心--监控分中心、或是收费（分）中心--收费站之间的联接。不论在哪一级的监控室内，都可将其所获得的视频信号进行实时的显示、对全部或部分输入视频信号的存储，根据需要对某一区段的存储信息进行回放/稽查/取证。