任強(qiáng)

山西交通控股集團(tuán)有限公司呂梁北高速公路分公司 山西呂梁 033000

1 公路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體目標(biāo)。在整體環(huán)節(jié)架構(gòu)時(shí)，注重提高視頻的監(jiān)測(cè)質(zhì)量。利用百萬(wàn)像素級(jí)別分辨率的攝像機(jī)進(jìn)行直接采集，再利用數(shù)字進(jìn)行壓縮，避免線路傳輸中圖像抖動(dòng)和模糊，為后端的智能分析提供有效清晰的數(shù)據(jù)資源，從側(cè)面維護(hù)畫面的整體質(zhì)量，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)的范圍。在系統(tǒng)監(jiān)控過程中，能夠提出車流量和車速等一切數(shù)據(jù)。后期再碰到異常事件時(shí)能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)道路中所發(fā)生的實(shí)際情況，為后期維護(hù)高速公路運(yùn)行和交通管理安全打下良好的基礎(chǔ)。

對(duì)于多發(fā)事故路段，應(yīng)當(dāng)采用低照度攝像機(jī)。此類攝像在無(wú)光條件下可以開啟紅外補(bǔ)光，同時(shí)對(duì)路段進(jìn)行監(jiān)控作業(yè)。在大霧多發(fā)地區(qū)，利用雙目熱成像攝像機(jī)。夜晚可通過熱成像實(shí)現(xiàn)可見度較低或者無(wú)光情況下的路段視頻監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)全天候的路段監(jiān)控作業(yè)。

1.2 設(shè)計(jì)原則

為了確保監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計(jì)的具體原則，保證其先進(jìn)性和實(shí)用性。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)當(dāng)綜合考慮國(guó)內(nèi)外相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最新技術(shù)及設(shè)備使用，通過提高系統(tǒng)設(shè)備的先進(jìn)性，擴(kuò)大系統(tǒng)監(jiān)測(cè)范圍。另外，在滿足系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)要求的情況下，當(dāng)考慮其成本因素保證建設(shè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值對(duì)等。后期再選擇系統(tǒng)設(shè)備階段，應(yīng)當(dāng)選擇高質(zhì)量，高性能的設(shè)備，保證運(yùn)行中的安全性。在某段監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮與其他已建路段監(jiān)控系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性。在保證提升高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量水平時(shí)，提升區(qū)域路網(wǎng)監(jiān)控的有效性。

2 電氣自動(dòng)化在公路監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 監(jiān)控量測(cè)觀測(cè)方法和觀測(cè)頻率

（1）地表沉降觀測(cè)方法。首先假設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)高程，用天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)觀測(cè)要求施測(cè)，進(jìn)行平差處理，定出首期數(shù)據(jù)，依次按頻率觀測(cè)，繪制時(shí)間-沉降曲線表或圖。其次考慮坡本隧道淺埋段為堆積體，故增加地表位移觀測(cè)，從而保證施工安全。

（2）拱頂沉降觀測(cè)和周邊收斂測(cè)量方法。觀測(cè)拱頂沉降和周邊收斂均采用測(cè)角：1"、測(cè)距：1+1ppm高精度徠卡TS09全站儀，這種無(wú)接觸式量測(cè)方法已經(jīng)取代老式水準(zhǔn)尺、鋼尺、收斂?jī)x，在保證成果的同時(shí)，更快速、方便，對(duì)施工基本無(wú)干擾。觀測(cè)時(shí)保證儀器適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)隧道內(nèi)環(huán)境，并做到人員固定、儀器固定、控制基準(zhǔn)點(diǎn)固定。拱頂觀測(cè)時(shí)采用全站儀中間站不量?jī)x器高法或自由設(shè)站的方法，減少人為誤差對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的影響；周邊收斂可采用全站儀直接量測(cè)相對(duì)坐標(biāo)反算測(cè)線長(zhǎng)度[1]。測(cè)量完成后，將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄到記錄表中，方便內(nèi)業(yè)處理分析。

2.2 視頻圖像的管理與存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)

在進(jìn)行視頻圖像管理和存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)時(shí)將新增的視頻圖像接入有視頻的管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)新增視頻圖像的管理功能。在進(jìn)行原有的分中心磁盤陣列擴(kuò)容時(shí)將新增的視頻圖像接入磁盤陣列中，可以實(shí)現(xiàn)圖像的完整存儲(chǔ)功能。此時(shí)設(shè)計(jì)人員應(yīng)完善分中心圖像系統(tǒng)中該路段監(jiān)控圖像的數(shù)據(jù)信息和攝像機(jī)數(shù)量等。確保分中心對(duì)本工程范圍監(jiān)控錄像調(diào)用無(wú)障礙，響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于300ms。

2.3 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

對(duì)比傳統(tǒng)的技術(shù)模式，EPON主要是對(duì)用戶網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行了運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的靈活性傳輸目的。在系統(tǒng)與視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入的情況下，即可利用光纖接入方法達(dá)到目標(biāo)。其中，基于EPON技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通常含括OLT、ONU、POS三個(gè)子系統(tǒng)。且在系統(tǒng)內(nèi)，ONU系統(tǒng)和OLT系統(tǒng)的距離應(yīng)在20km。在注冊(cè)以后，OLT能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)寬帶的配置，并且科學(xué)調(diào)整、分配帶寬。參考動(dòng)態(tài)模式，OLT系統(tǒng)能夠保證所有ONU系統(tǒng)所獲取的帶寬合理。另外，對(duì)時(shí)延補(bǔ)償模式的運(yùn)用，能夠增強(qiáng)時(shí)隙分配更加精準(zhǔn)，使系統(tǒng)光纖對(duì)耦合信號(hào)有效接收，以免信號(hào)影響到上行包。對(duì)視頻圖像的傳輸，需確保監(jiān)控系統(tǒng)和圖像質(zhì)量聯(lián)系的緊密性。而在壓縮以后，視頻信號(hào)總量偏大。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸視角分析，若視頻監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)對(duì)多路的實(shí)時(shí)信號(hào)進(jìn)行傳輸，就會(huì)導(dǎo)致傳輸網(wǎng)絡(luò)被大量信號(hào)所擠占。此時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)容易丟失亦或是出現(xiàn)延遲。所以說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)傳輸需根據(jù)既定通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸目標(biāo)。

2.4 洞內(nèi)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

隧道洞內(nèi)量測(cè)斷面的布置：洞口Ⅴ級(jí)圍巖淺埋段5m一個(gè)斷面，Ⅴ級(jí)深埋和Ⅳ級(jí)圍巖10m一個(gè)斷面，Ⅲ級(jí)圍巖30m一個(gè)斷面，可根據(jù)數(shù)據(jù)變化調(diào)整斷面布設(shè)間距。鑒于以往在實(shí)際操作中測(cè)點(diǎn)經(jīng)常被破壞，起不到監(jiān)控量測(cè)的作用，在隧道測(cè)點(diǎn)布設(shè)時(shí)，由測(cè)量人員放樣出具體埋設(shè)里程和位置，用噴漆標(biāo)出，由專門人員（隧道雜工）用專用電鉆和線纜（最好為監(jiān)控量測(cè)專配）在作業(yè)班組進(jìn)行立架工藝時(shí)布設(shè)，鉆眼后用水泥砂漿或錨固劑填滿后再插入測(cè)點(diǎn)固定桿。盡量使兩邊的測(cè)點(diǎn)固定桿在測(cè)量方向的同一軸線上，外漏部分不宜過長(zhǎng)也不宜過短，考慮噴射混凝土厚度，待噴漿結(jié)束后，剛好外漏頂端鋼板即可。及時(shí)安排人員敲掉外漏鋼板混凝土，揭掉鋼板上保護(hù)膠帶，粘上徠卡反射片并再次用透明膠帶粘貼好，確保粘貼牢固可靠并安排監(jiān)控量測(cè)人員采集數(shù)據(jù)。洞內(nèi)量測(cè)斷面測(cè)點(diǎn)的布置個(gè)數(shù)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求確定。

2.5 監(jiān)控監(jiān)測(cè)外場(chǎng)終端設(shè)計(jì)

視頻外場(chǎng)終端基本按照工可規(guī)?？刂茢?shù)量，對(duì)于市州提出的超工可規(guī)模的新增外場(chǎng)視頻終端需求，進(jìn)一步整合接入全省現(xiàn)有終端監(jiān)控視頻和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，形成聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)。通過自建與租用電信部門服務(wù)相結(jié)合的方式，新建普通公路重點(diǎn)路段視頻監(jiān)控終端、可變情報(bào)板、車載和船載移動(dòng)監(jiān)控終端[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

因此，在高速公路建設(shè)中，良好的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以更好地規(guī)范公路交通秩序，提高交通管控的效率性，減少安全事故的發(fā)生。為提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際監(jiān)控目標(biāo)和需求，進(jìn)行信息采集模塊兒的墻畫和科學(xué)設(shè)計(jì)，以此更好地提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和便捷性，為我國(guó)的交通行業(yè)做出一定貢獻(xiàn)。