1、 ZTE-ITS 高速公路三网合一解决方案本文目录1.视频监控概述32. 智能交通高速公路监控三网合一解决方案概述42.1.方案的产生42.2.网络结构52.3.贵广高速公路监控系统解决方案72.3.1.监控数据传输网络72.3.2.贵广分中心监控网络72.3.2.1.监控中心结构72.3.2.2.监控中心功能92.3.3.收费站监控网络92.3.4.外场监控网络102.3.5.隧道监控网络112.3.5.1.隧管所设置ONU的监控网络112.3.5.2.隧管所未设置ONU的监控网络122.4.系统软件的基本功能133. 智能交通高速公路监控三网合一解决方案特点163.1.三网合一163.2.
2、全网一次编解码163.3.领先的设计水平163.4.强大的网管功能163.5.优秀的服务能力163.6.全面的多媒体监控解决方案和产品173.7.模块化的网络产品173.8.增强型的C/S结构173.9.多媒体监控的完整性183.10.ZKON掌控监控的地理信息管理183.11.良好的可扩展性183.12.ZKON掌控监控系统的先进性193.13.高度的可靠性设计203.14.良好的可维护性203.15.良好的兼容性204.ZKON掌控监控设备简介214.1.ZKON2000远端接入设备214.2.ZKON2000B 局端接入设备221. 视频监控概述我国网络视频监控的发展经历了三个阶段，早期
3、由安防产品演化而来的闭路视频监控系统是我国第一代模拟视频监控系统。到了九十年代中期，一种基于PC 机插卡式的视频监控系统的出现，尽管初步实现了数字化，但由于图像质量、稳定性以及远程传输监控等技术方面的不足，使这种第二代视频监控系统仍仅作为安防产品应用于某些特定行业的日常监控。直至九十年代末，随着计算机、网络、通信技术的日趋成熟，各种实用型视频技术的不断完善，以嵌入式技术为依托，以网络、通信技术为平台，以智能图像分析为特色的网络视频监控系统才从根本上使视频监控从幕后走向了前台。这就是第三代视频监控系统。与传统的视频监控相比，网络视频监控更便于计算机进行视频信息的压缩、储存、分析、显示以及报警等自
4、动化处理，从而实现无人值守；通过网络平台实现了远距离监控，即使是数千公里外也能达到亲临现场的效果；利用先进的软件系统不仅在几分钟内便可完成传统视频监控中大量的数据分析，提高了监控效率，且能获得更为逼真、清晰的数字化图像质量与更为便捷、实用的监控管理和维护。总之，网络视频监控是一项集计算机、网络、通信以及视频编解码等多项高新技术的整合产品，与前两代视频监控技术相比，有如下特点：l 利用计算机和现代通信网络（包括PSTN 、DDN、ISDN、LAN/WAN等）。采用网络化的管理使图像、声音等多媒体信息和数据、图形、文字融入监控系统。 l 采用先进的图像语音压缩技术便于传输和存储。压缩方法附合国际标
5、准，便于系统间互操作。 l 独特而形象化的电子地图式现场监控管理，使监控者更加有身临其境的感觉 。l 人工智能图像报警，可以用电子地图或其它多种方式对任何设施进行设防。 l 在现代监控系统和传统的模拟录像、报警系统之间能实现无缝连接。l 由于采用数字化技术，使多媒体信息，如音视频信息，可以随时随机地通过硬盘记录和回放，同时记录与布防和报警等事件的相关信息。 l 利用现有多种通信网络，使监控系统安装方便，投资少，监控的范围加大。 l 监控软件界面友好，人机交互方便，操作简单。 l 监控系统的智能化程度增强，在现实应用中更加方便实用， 能控制其他设备，能自动检测各种特定的、与设备运行有关的事件，如
6、报警事件等。 l 监控系统的投资建设要少，组网和扩充灵活。2. 智能交通高速公路监控三网合一解决方案概述2.1. 方案的产生高速公路三网合一在网络层次上是指高速公路现有通信、监控、收费三大机电系统的统一；在业务层次上是指数据、音频、视频三种业务的融合。 三网合一是高速公路信息化发展的趋势,是以高速公路通信系统为网络传输基础，在同一个网络上传输语音、数据和图像业务，并且能够包含其他交通宏观管理信息，向社会提供网络服务。 智能交通高速公路监控三网合一解决方案是利用现代的计算机网络技术、新一代宽带综合业务接入网系统、新一代光传输系统为主要技术及多媒体信息压缩、解压技术实现的数字图像监控系统，是集高速
7、公路通信系统、监控系统、收费系统三大机电系统为一体的综合解决方案。监控的视频、音频、告警、控制信号可传至网络所及的每一个节点，同时利用高速公路通信网络在不同地点同时监视、控制远程某一或某些场所，并具有移动图像探测、上报告警信息、并进行远程指挥功能。 智能交通高速公路监控三网合一解决方案提供基于光纤或IP传输的图像监控系列产品。同时可以提供基于EPON传输的综合业务接入网系统，提供基于RPR或IP传输的SDH系列产品。其中图象监控系列产品能够提供各种编解码技术，灵活多样的接入容量，是业内最主要的具有集图象处理、图象传输、图象监控方案的通信设备供应商。1. 丰富的产品系列提供基于MPEG2编码方式
8、的1路、2路、4路，最多至16路的视频接入传输设备，提供基于H.264编码方式的1路、2路、4路，最多至16路的视频接入传输设备。2. 多种传输方式ZKON掌控监控系统提供灵活的组网方式，可以方便快捷的搭建监控中心。产品基于复合E1、单E1、IP、HDSL、ADSL、无线、光纤等多种传输模式。3. 压缩模式多样性ZKON掌控监控产品采用的压缩编码技术有MPEG2、H.264Baseline、H.264Mainprofile等多种形式；图像格式支持D1、HD1、DCIF、CIF、QCIF。4. 模块化的结构所有系统设备均具有高度的模块化设计，这些模块化包含了所有相关的硬件和软件，并且所有硬件和软
9、件模块均具有标准的接口和标准，可以进行方便灵活的组网设计和互联。ZKON掌控监控解决方案以其组网的便利性、对各类传输路由的适应性和开放标准的接入方式，适合高速公路广泛应用，目前已经在四川等省的高速公路机电系统中得到了应用。2.2. 网络结构 智能交通高速公路三网合一解决方案，是在ZKON掌控监控业务产品的基础上，针对高速公路监控特点做了进一步改进、并结合高速公路通信系统网络推出的一套全新解决方案。它集成了ZKON掌控监控产品和 通信产品的优势，全面满足高速公路对视频监控业务的需要。整体解决方案主要由远端多业务接入单元、本地多业务接入单元、A-MSTP传输网、MSAN接入网等部分组成。高速公路收
10、费站及沿途（外场、隧道）的视频、音频、低速数据等业务接入到ZKON掌控远端多业务接入单元，转换成统一的以太网信号，直接接入光纤网络，高速公路沿途的监控信号都可以接入到相同光纤网络，由光纤网络局端的本地接入单元提供给 通讯ZXA10 MSAN宽窄带一体化综合业务接入网，通过高速公路综合业务接入网（接入层通信系统）将高速公路沿途监控信息传输到监控分中心。分中心再把监控信号通过A-MSTP光传输系统（汇聚层通信系统）上传至全省监控中心。如图1所示。此外对于无法提供充足接入层通信系统带宽的路段，可以通过ZKON本地接入单元利用光纤直接组成光纤自愈环网，将监控数据传输到监控分中心，再由A-MSTP光传输
11、系统上传至全省监控中心。如图2所示。 智能交通高速公路监控三网合一解决方案网络结构图如下：图 1路段监控数据通过接入层通信系统传输结构图图 2路段监控数据通过监控设备传输结构图2.3. 贵广高速公路监控系统解决方案2.3.1. 监控数据传输网络ZKON掌控监控系统设备支持各种方式的传输，只要是在统一的IP网络内，各种物理传输方式均支持。在贵广高速公路监控系统中，根据项目的具体情况，我们推荐采用高速公路通信系统提供的IP网络进行传输。在高速公路沿途(主要是外场、隧道)监控点到通信站之间，采用光纤自愈环网络技术将高速公路沿途监控信息直接接入通信系统中；各通信站和通信分中心之间的监控系统信息传输采用
12、IP/RPR over SDH的方式。由于图象数量较多、需要动态调整通信系统传输带宽，因此推荐采用内嵌RPR功能的SDH网络传输，以有效利用带宽。网络结构如图3所示：图 3监控数据传输网络结构图2.3.2. 贵广分中心监控网络2.3.2.1. 监控中心结构贵广高速全段各收费站本地监控业务通过接入层通信系统传输到贵广分中心，接入到分中心的监控网络中。通过系统服务器的控制，本地接入设备（ZKON2000B）将贵广高速收费、隧道、外场的监控视频解压输出至监视器或大屏幕。分中心监控网络由ZKON掌控局端接入单元、系统服务器、数字视频检测服务器、存储服务器、系统客户端、网络交换机和监视器等设备组成。系统
13、结构如图4所示。图 4贵广分中心监控网络结构图其中系统服务器、数字视频检测服务器、存储服务器、系统客户端是监控中心的主要设备，可以进行图象显示、告警设置、智能视频检测、报表统计、对现场图像进行聚焦、调光、拉近、拉远，以及调用存储图像显示等。ZKON掌控监控系统中心网管软件可以进行显示、配置、告警、控制等功能。以树型方式显示监控范围内的全部被监控对象工作状态、运行参数的画面，存放系统所有的数据(包括：配置信息、告警阀值设置信息、安全及操作员权限信息、操作维护记录、告警记录等)。数字视频检测服务器的作用是对前端采集的视频检测数据直接进行智能分析，根据设定的分析条件进行监测与报警。数字视频检测服务器
14、可以有效的避免多次编解码对原始图像信息的损害。2.3.2.2. 监控中心功能本解决方案中心网管是一个基于TCP/IP协议的视频管理系统。提供视频采集、压缩、保存、显示、回放以及告警管理等功能。中心网管软件具有灵活的组网方式，可方便搭建监控中心，对全网监控视频进行统一管理。主要包括视频管理、告警管理、设备管理、系统管理和增值功能5大功能模块。所有功能提供C/S和B/S两种实现方式，用户既可以使用专用的客户端软件实现，也可以通过IE浏览器实现。2.3.3. 收费站监控网络贵广高速各收费站收费车道设置的车道摄像机、亭内摄像机、拾音器、告警踏板采集到的监控数据通过电缆接入收费亭内的2路远端接入设备（Z
15、KON2000A-2），各车道的ZKON2000A设备与收费站机房内设置的本地接入设备（ZKON2000B）通过光纤连接，构成光纤自愈环网。收费广场设置的广场摄像机通过电缆接入临近的单路远端接入设备（ZKON2000A-1），ZKON2000A设备通过光纤与机房内的本地接入设备（ZKON2000B）进行点对点连接 。收费站机房内的ZKON2000B设备通过IP网络连接系统终端、数字视频检测服务器、存储服务器、磁盘阵列，实现对系统的控制、管理、智能视频分析和录像存储功能；同时收费站监控网络通过通信系统的IP通道与分中心的监控系统连接，构成路段整体监控系统。结构如图5所示。收费站监控视音频数据存储
16、方式：根据贵广高速公路监控系统特点，本方案推荐分布式存储方式，即在每个收费站设置存储服务器和磁盘阵列，用来存储本地的监控视音频数据。这种方式具有如下优点：l 降低了视频存储对网络带宽的需求；l 降低了通信系统故障对视频存储系统的影响；l 降低了监控分中心网络故障对视频存储系统的影响；l 降低了存储系统的硬件需求，减少了系统投资。 图 5贵广高速收费站监控网络结构图2.3.4. 外场监控网络贵广高速公路外场（全程监控）设置的摄像机采集到的监控视音频数据，以及外场设置的数据终端（如LED屏、微波车检器、气象检测器等）所需的低速数据，统一通过电缆接入临近的远端接入设备（ZKON2000A），贵广高速
17、水格段和格都段的ZKON2000A设备分别与监控分中心机房内设置的本地接入设备（ZKON2000B）构成2个光纤自愈环网，接入到分中心监控网络。如图6所示。图 6贵广高速外场监控网络结构图外场监控网络中，与摄像机相连的远端接入设备提供哦那个对视频的编解码和数据的传输功能，而与数据设备相连的远端接入设备则为与其相连的数据设备提供点对点的透明传输通道，使相连设备可以通过外场监控网络与分中心管理设备连接。2.3.5. 隧道监控网络2.3.5.1. 隧管所设置ONU的监控网络对于设置了通信系统ONU的隧道管理所，隧道监控数据通过接入层通信系统传输到监控分中心。具体结构为：隧道内设置的摄像机采集到的监控
18、视频信号和反向控制信号，通过电缆以每三路视频和控制信号接入一台设备的方式，接入居中设置的远端接入设备（ZKON2000A），各ZKON2000A设备与隧道管理所机房内设置的本地接入设备（ZKON2000B）通过光纤连接，构成光纤自愈环网。根据隧道内视频的数量可以同时构成多个相切结构自愈环网。隧道管理所内的监控网络由本地接入设备、系统终端、数字视频分析服务器、存储服务器、磁盘阵列、监视器等设备构成。如图7所示。图 7隧管站设置ONU的监控网络结构图2.3.5.2. 隧管所未设置ONU的监控网络对于未设置通信系统ONU的随管所，隧道监控数据通过本地接入设备构成的光纤自愈环网传输到监控分中心。隧道内
19、及隧道管理所内其他部分网结构与前述相同。网络结构如图8所示。图 8隧管站未设置ONU的监控网络结构图2.4. 系统软件的基本功能ZKON掌控监控网络管理软件设计基于开放式平台，用户界面友好，功能丰富，操作简便，接口灵活，主要包括视频管理、告警管理、设备管理、系统管理和增值功能5大功能模块。所有功能提供C/S和B/S两种实现方式，用户既可以使用专用的客户端软件实现，也可以通过IE浏览器实现。1. 视频管理功能ZKON掌控监控系统提供视频的实时浏览、存储、检索、回放。l 实时浏览：同时显示16路视频，提供单画面、4画面、9画面、16画面及全屏显示方式。提供自动轮巡列表，在用户指定窗口进行切换，设置
20、画面停留时间。l 控制管理：可在本地或通过网络远程控制云台和镜头，包括对云台上、下、左、右和自动旋转等控制；镜头的缩放、聚焦、光圈调整以及自动巡航等控制，并可对其他可控外部设备进行操作控制。l 巡航管理：对高速球机的监控点，可以设定启动巡航的时间、预置位、巡航轨迹等。l 争控管理：完善的摄像机争控机制，级别高的用户优先控制，同级别的用户按时间顺序控制，并有其他用户正在控制的提示信息。l 远程视频传送：采用“点播”方式，只有中心需要的视频数据才在网络上传送，减少带宽的占用，提供个性化的播放列表，登录时自动播放。l 视频存储：可采用分散存储、集中存储、混合存储的方式，可在远端多业务接入单元端和监控
21、中心流媒体服务器同时存储，提供按时间段、按告警触发、按时间段告警触发等多种存储方式。l 抓拍管理：管理员设定存储图片路径后，使用者可以抓拍实时图片、也可以抓拍回放图片，管理员可自行更改图片的存放路径。图片可进行打印，作为线索证据，文档素材等资料。l 视频文件检索及回放：多条件组合方式查询。可按现场监控摄像机名称、日期时间作为条件进行查询，供用户从中选取需要的录像进行回放。对查询到的录像文件提供完整的回放功能，包括播放及暂停、显示录像时间、抓拍图像、画面全屏等功能。用户也可以拖动播放滑块，对视频进行手工的快速搜索。重要的录像资料可以另行分类保存。l 导出查询录像：系统提供导出录像功能，把重要的录
22、像文件，按录像类型、日期时间、摄像机IP、摄像机名称等条件导出来，转储（备份）到硬盘、光盘等储存介质，并可通过专用播放器回放。2. 告警管理功能l 根据告警来源分为移动侦测和外部系统接入。l 多达8个可设置区域和敏感度的移动侦测区域，可以分别设置有效时间。l 提供短信、告警箱、实时打印等等多种告警提示和告警输出以及灯控等告警联动手段。l 告警与视频联动，包括告警时自动切换视频、自动保存视频、自动抓拍。l 设置视频与告警量关联，查询该告警时，系统自动查找告警时间段内保存的对应视频文件。3. 设备管理功能l 各监控设备可按名称、IP地址等分组进行管理。l 远程管理：具有对监控前端进行远程配置、远程
23、复位、远程升级以及IP地址更改等功能。l 可配置视频图像的对比度、亮度、饱和度、色度、编码帧率、帧数、信号制式和图像格式（QCIF、CIF、DCIF、D1）等参数。l 摄像机管理：可远程调用摄像头菜单，实现对摄像头参数的远程设置。l 对于远端多业务接入单元、多媒体交换单元、摄像头以及其他设备的配置、启用/停用、故障进行管理。l 提供设备故障和视频丢失告警。4. 系统管理功能l ZKON掌控监控系统用户权限分为3级：系统管理员、管理人员、值班人员，系统管理员为最高权限。l 根据用户对设备的操作权限系统分为5级权限：无权限、浏览、查询、控制、删除视频记录权限。l 日志管理：系统可以记录用户的操作，
24、形成日志，方便日后查询。5. 增值功能l GIS功能：对摄像机进行分类、按层次管理。使用者可以纵观整个“地图”里的摄像机布防状态, 快速查看各个监控点工作状态和所属地点。根据情况快速切换周围摄像机监控区域。提供“鹰眼”功能。l 根据用户的需求可以提供面部识别、车牌识别、事件检测等软件模块。（选配）l 可与IPTV、NGN、3G等应用系统有效结合。3. 智能交通高速公路监控三网合一解决方案特点3.1. 三网合一 智能交通高速公路监控三网合一解决方案实现了高速公路监控系统、收费系统、通信系统等三大系统的统一，有效的利用了通信系统丰富的传输资源，解决了以前监控系统网络组网方式不灵活、系统稳定性不高、
25、维护扩容不方便等难点，集成各系统的优点，是创新型的新一代高速公路监控网络；3.2. 全网一次编解码从前端摄像机到后台图象查看、图象存储，真正做到了一次编解码。基于统一开放的IP传输平面使得各路段的监控信息可以方便的传输到区域监控分中心、省监控中心，实现了收费站监控分中心区域监控中心省监控中心多级组网。3.3. 领先的设计水平 智能交通高速公路监控三网合一解决方案是 多年在通讯行业和监控领域技术积累的结晶；遵从电信级系统和设备的设计理念，强调系统的组网能力和高可靠性；采用基于流媒体技术的网络架构，适于网络的远程传送和大型组网的要求；硬件设计上充分考虑了可靠性、安全性及防雷措施等，进行了严格的认证
26、和试验，符合国际、国家行业相关规范的安全性和电磁兼容性标准； 3.4. 强大的网管功能l 基于开放式平台，功能丰富，接口灵活，支持GIS系统；l 可集成车牌识别、人脸识别、事件检测等功能；l 可与IPTV、NGN、3G等系统融合；l 除系统自己产生的告警外，可接入和管理数据监控等其他系统的告警；3.5. 优秀的服务能力l 具有系统集成甲级、安防一级证书；l 提供工程勘查、工程设计、系统集成、工程施工、售后维护等全程服务；l 遍布全国的售前、售中、售后队伍；l 全球超过4万个点的工程经验，有十多个千点以上的大型工程项目实战经验。3.6. 全面的多媒体监控解决方案和产品 智能交通高速公路监控三网合
27、一解决方案提供全面的视频解决方案。产品系列种类丰富完全满足不同环境下的运行要求。压缩模式多样性：ZKON掌控监控产品采用的压缩编码技术有MPEG2、H.264Baseline、H.264Mainprofile等多种形式；图像格式支持D1、DCIF、CIF、QCIF。FZKON掌控监控产品不仅仅是单纯的视频监控，同时集成有数据监控端口，最大提供32路DI输入口，16路DO输出口，可以监控简单环境量。满足客户对于简单环境量监控的需求，同时不需要另外增加设备，有效保证客户的投资。3.7. 模块化的网络产品无论采用PC式还是采用嵌入式的服务器，所有系统设备均具有高度的模块化设计，这些模块化包含了所有相
28、关的硬件和软件。并且所有硬件和软件模块均具有标准的接口和标准，可以进行方便灵活的组网设计和互联。系统模块化的结构，视频输入/输出接口（可扩展）方便升级或扩展，实现全面完善的集控、分控和分视布局。3.8. 增强型的C/S结构监控中心采用Server的三层（多层）C/S模式，将应用功能分成现场音视频数据压缩（device）、流媒体保存转发服务器（Media Relay Server）、解码显示（client）三部分，并对这三部分明确划分，逻辑上独立，作为独立的程序发布。无论有多少个客户端通过流媒体服务器访问同一个设备的同一个摄像头，端局和流媒体服务器之间都只存在一个用户连接。同时在监控中心采用流媒
29、体服务器实现对视频信号的转发，避免客户端直接访问前端摄像机，降低网络流量，监控中心根据接入视频信号的数量可以配置多台流媒体服务器，系统支持多个流媒体服务器实现负载均衡。有效减少了网络流量，保证了图像的视频效果。3.9. 多媒体监控的完整性 智能交通高速公路监控三网合一解决方案保持图像信息和声音信息的原始完整性和实时性，无论中间过程如何处理，最后显示记录回放的图像和声音与原始场景保持一致。在色彩还原性、图像轮廓的还原性(灰度级)、事件后继性、声音特征等方面均与现场场景保持最大相似性(主观评价)，并且后端图像和声音的实时显示与现场事件发生之间的延迟时间在合理范围之内。对现场视频探测范围通过合理的分
30、配，获得现场完整的图像信息，减少目标区域的盲区。3.10. ZKON掌控监控的地理信息管理在监控中心可以根据现场需要和GIS系统结合实现矢量电子地图功能。地理信息系统GIS(Geographic Information System)是用于获取、存储、查询、分析以及显示具有地理参照数据的一种计算机系统，它能够把空间数据和相关属性数据有机地结合起来，实现空间地理数据和属性数据的共同处理、查询和分析。结合ZKON掌控管理系统可以实现如下功能：l 地图基本功能：放大、缩小、漫游、实体选择、显示全图、前一视图、后一视图鹰眼功能（小的缩略图）l 编码器、摄像头的定位及其属性信息查询l 标示告警l 通过电
31、子地图完成视频切换l 与摄像头相关的视频文件及告警的查询l 地图编辑器，提供点、线、多边形、文本等编辑功能，用于绘制地图，并且完成空间数据和属性数据的关联工作3.11. 良好的可扩展性 智能交通高速公路监控三网合一解决方案的可扩展性体现在以下几方面：1. 被控端局内数据监测的扩容：ZKON掌控监控充分考虑了被控端局对于简单数据监控的需求，在部分系列图像产品中集成了16路DI和8路DO的数据转换板，如果用户在已建设图像监控的条件下需要对周边环境进行简单的环境量监控和一些常规的控制，只要选择一块数据转换板，即可以简单升级。满足了用户在尽量少的投资情况下较高的提升管理水平的需求。2. 某一端局内检测点数目扩容： 智能交通高速公路监控三网合一解决方案提供现场的各种数据接口，可以直接通过数据接口进行图像设备的控制、现场其他数据的采集等。这些接口可以根据需要在远端多业务接入单元中增加接口板。同时现场支持直接添加图像编码板，每台远端多业务接入单元最大可直接接入八块编码板，可接16路摄像头。根据需要在端局编码设备提供音频接口。监控中心容量
