一、项目概况及系统结构

　　G205国道改造示范工程德州段，德州段（K454+733-K475+101）全长20.368公里，全线为一级公路。

　　采用公路交通流的监视和诱导作为主要的监控策略。根据本路段的交通流量分析和路网分析，结合国内监控系统发展趋势等方面的综合考虑，制定本路的监控策略如下：通过事故救援电话、路政巡逻等手段发现路段内的各类偶发交通事件，利用摄像机实时监视重点路段的交通情况，通过可变信息标志发布交通诱导信息，调节交通流。本系统为后期增加外场设备预留必要的接口、容量和传输通道。

　　二、监控分中心设备布设方案

　　本项目在德州市庆云县设置监控分中心，直接管理和控制布设在所辖路段的外场设备，收集路段的各种数据、图像信息。对收集的数据进行分析处理后，制定控制方案，并通过外场信息发布设备发布信息。

　　在监控分中心，监控系统、通信系统计算机一起组成局域网，主要设备包括监控服务器、三层以太网交换机、IPSAN存储阵列、视频控制计算机、LED拼接屏监视墙等。

　　三、外场设备布设方案

　　闭路电视监视系统用于对重点交通状况进行监视，为公路的运行管理提供实时、动态的图像监视功能。在G205国道德州段沿线共布设6台外场监控摄像机，监控分中心设置1台室内监控摄像机。

　　5台枪型云台摄像机（1/3"200万像素；高清）；

　　1台为一体化球形摄像机（1/3"130万像素；高清）；

　　1台室内网络半球摄像机（1/3"500线；标清）。

　　四、其他部门监控设备

　　根据建设需求，本工程项目系统设计可从其他部门（如：公安或高速管理处）提取到外场监控信号；采取在其他相关部门的监控中心设置视频分配器，对所提供的外场监控信号进行视频分配，之后进入新设置的视频编码器，将编码之后的信息流通过二层以太网交换机，租用运营商VPN通道传送至本项目监控中心。

即：本项目将其他部门视频接入庆云公路站监控室，需在其他部门监控中心设置部分设备，如：视频分配器、视频编码器、二层以太网交换机等。（采集的监控摄像机信号为标清）

五、数据、图像传输系统

监控系统需要将布设在G205德州段道路沿线的外场设备数据、图像传输至庆云县监控分中心，将监控分中心的控制指令传输至外场设备，并将庆云县监控分中心的部分数据、图像上传至德州市局监控中心。本项目中除将自建监控外设信号引入监控中心外，还需将其他部门监控外设信号引入本监控中心。

（一）组网结构

本数据、图像传输系统根据监控外设的物理位置，采用自建和租用运营商承载平台相结合，建设有线视频监控传送系统。对于距离监控中心较近的监控外设，采用自建传送系统；对于距离监控中心较远的站点，采用租用公网承载平台进行解决；并且县监控中心到市监控中心的传送，及本监控中心至其他部门监控中心的传输，也采用租用公网承载平台进行解决。

1.自建方式

自建光缆，通过建设端到端的以太网光端机将信号传送至监控中心。

2.租用公网承载平台

部分监控外设至监控中心之间，县监控中心到市监控中心之间，及本监控中心至其他部门监控中心之间的信息传送，皆需采用租用公网承载平台进行解决。

（二）承载平台

本项目中租用运营商的MSTP专线，使用运营商的传输网络，采用传输透传的方式进行传送。在传输网中通过划分VLAN的方式与其他网络进行隔离，采用EVPL（虚拟用户专线业务）点到点专线类业务，通过VLAN ID区分不同的接入点，对每个接入点设置一个VLAN ID。端到端的电路皆通过VC通道进行配置，业务路由明晰。

六、闭路电视监视系统

在监控分中心实现所辖路段的视频数据汇聚、视频图像的显示控制等功能，从外场监控图像传至监控分中心三层以太网交换机，自交换机输出监控图像至监视屏墙上显示，可通过安装在视频控制计算机内的视频图像控制软件，对所辖范围内的任意摄像机图像进行调看。所有视频图像进入IPSan网络存储器进行存储。本系统高清摄像机输出口采用RJ-45 10/100M以太网接口，高清解码器输出口采用DVI接口，实现数字高清视频信号通过拼接控制器，直接上液晶拼接大屏。

七、关键技术问题分析

（一）高清前端接入和兼容性问题

高清体现的是整体解决方案，从前端到中心管理和存储，再到后端显示，每一个环节的产品都要是高清的。这些产品要组成一个系统，必然涉及互联互通问题。本项目前端高清摄像机和拼接控制器、解码器均不是同厂家设备，实际使用并不能相互兼容，因此存在必须统一品牌的问题，带用户及承包商均带来相当大的不方便。同时本项目所建的监控分中心的监控系统还需考虑与市局监控中心监控系统、其他部门的监控系统之间，软件系统需彼此兼容、硬件系统接口需相互匹配问题。

目前高清监控以网络化为主，网络监控在当前还缺乏成熟的、统一的标准，这就带来了不同厂商的摄像机与平台、NVR之间的兼容问题。这一难题给以前的安防产业分工模式带来了很大的挑战，一个厂商仅仅做好一个环节的产品是不够的，他需要同时做多个环节的产品。用户最终还是关心高清产品是否能和传统模拟监控系统一样，能够无厂家无具体指定型号、无需配置很多复杂的参数，做到即插即用，使用户有更多的选择和操作空间。

（二）带宽问题

由于目前网络带宽有限，高清视频带来的高码率成为其最大的推广瓶颈。如何用尽可能低的码率，传输尽可能高质量的视频，是高清监控需要解决的首要问题。

本项目中租用运营商的MSTP专线，根据链路传送需求，需确定几个2M捆绑上行，首先前端要达到真正的高清，720P每路带宽至少为4M，1080P每路带宽至少为6M，要是网络带宽提供不足2M，那么只能实现D1格式了，可见视频图像要保证高清效果，首先带宽需求是非常大的问题，直接决定后端是配置标清还是高清的传输、解码、终端显示设备，直接影响实际使用到底能否达到希望的高清效果，而且影响投资成本不容忽视。

同时由于网络的异构性，不同的网络具有不同的信道特性，不同的用户享受到的网络带宽也不相同，甚至同一用户的带宽也可能是随时变化的。随着监控领域的发展，各种用户终端都有连接监控视频的需要，如局域网监控网络带宽较为理想，用户希望浏览高质量的视频；而内部监控领域由于带宽有限，用户更看重的是低码率下的视频流畅性。如何适应这些不同的带宽环境也是高清网络监控设备需要解决的问题。

（三）后端关注问题

影响高清规模化应用的瓶颈有技术方面的弱点，高清的推广在技术上还存在障碍。真正的高清从前端开始，每一路图像都要达到高清分辨率，才能保证视频采集、编码、传输、浏览、录像、回放等全面高清。高清监控涉及到视频监控的诸多环节，如前端的摄像机信号采集，传输，再到记录存储以及显示。也就是说，高清在工程中的应用，要包括高清摄像机、高清球机、高清云台、高清视频编码设备或管理平台、存数系统、浏览、显示等等。

要实现真正高清应用，需要有完整的高清解决方案。高清监控技术自身也在不断进步，从前端摄像机分辨率来看，自130万像素开始，目前市场上已经推出了200万像素CCD高清摄像机，未来还会有500万甚至更高像素的CCD网络摄像出现，同时系统中其它环节也需要“与时俱进”的升级配合。要不断去探索技术发展和更新的趋势，并提供整体的解决方案，这是一个挑战，需要厂商具备综合的整体实力。

八、体会总结

高清网络摄像机使图像清晰度有了质的飞跃，但是也给高清监控系统带来了一系列现实的问题，在追求高画质的同时，也要考虑解决以下问题：

（一）网络带宽紧张：分辨率越大、清晰度超高，意味着在进行数据传输的时候码流也会增大，增加网络带宽压力；

（二）存储空间庞大：数据流量翻倍，增大了录像容量，给网络存储带来压力；

（三）对中心控制、管理软件和硬件性能的要求成倍增长；

（四）对于记录视频图像的管理和事后分析的工作量也将成倍增长；

（五）投资成本高昂。

对于监控而言，图像清晰度无疑是最关键的。图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能等应用业务的准确度也越高。所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。通过产业各环节的不断努力和探索，相信越来越多的，满足不同用户需求的、经济适用的高清监控产品和方案会被推出，高清普及指日可待。在各地平安城市、慧聪城市、及智能交通建设的推动下，智能高清在道路安防监控应用的将不断扩大，为我国城乡地区的道路交通管理加把“安全锁”，在极大程度上降低交通事故发生率，让人们的出行多一份畅通与安全。