光端機在城市交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
在城市交通控制系統(tǒng)中,光端機發(fā)揮了非常重要的作用,本文將介紹光端機在城市道路交通監(jiān)控中的應(yīng)用。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162531.htm城市交通監(jiān)控系統(tǒng)一般由視頻采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)三部分組成。其按照所完成的功能又分為視頻監(jiān)控系統(tǒng)、信號燈控制系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、視頻檢測等子系統(tǒng),其主要完成如下功能:
1 實時監(jiān)視各路口畫面,便于統(tǒng)一指揮、調(diào)度;
2 進行車流量、交通狀況的檢測 ;
3 對路口場景進行長時間錄像,以便處理和存檔;
4 通過紅綠燈信號的控制,調(diào)節(jié)交通流量,有效緩解交通擁堵 ;
5 可根據(jù)需要,在一些路口設(shè)置電子警察 ;
6 有效檢測交通行為,為打擊車輛違章行為提供保障;
7 及時發(fā)現(xiàn)、協(xié)助處理社會治安事件,維護社會安定團結(jié)。
從城市交通監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)組成來看,要完成上述功能,就需要系統(tǒng)各組成部分能夠獨立完成各自的功能,并能緊密配合:視頻采集系統(tǒng)需要實時監(jiān)測各路口的場景,其中包括模擬視頻信號和電子警察采集的圖片信息,采集到的視頻信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,監(jiān)控中心的控制系統(tǒng)可以及時了解到前端的情況,并對視頻信息進行保存、錄像等處理;同時,監(jiān)控中心的控制系統(tǒng)也要根據(jù)需要對前端的攝像機、信號燈、電子警察等進行控制,由監(jiān)控中心的控制系統(tǒng)對前端的各種設(shè)備發(fā)出不同的控制信號,再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)發(fā)往前端各種設(shè)備,從而完成控制。
在上述的過程當中,系統(tǒng)各部分都起到相當重要的作用,而考慮到各部分所完成的功能,你就會發(fā)現(xiàn),不論是視頻監(jiān)控系統(tǒng)、信號燈控制系統(tǒng),還是電子警察系統(tǒng),他們都在共用同一個部分,那就是網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。在光纖通信發(fā)展成熟的今天,光端機已成為網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的首選。在視頻采集和中心控制系統(tǒng)中,他們都采用了不同的設(shè)備來完成不同的功能,前端采用攝像機、信號燈,中心則用矩陣和硬盤錄像機處理視頻信息,用信號燈控制軟件、電子警察軟件等進行控制。而前端與監(jiān)控中心之間通信及信號傳遞的重任就落在了光端機上,仔細分析一下整個系統(tǒng)的功能,就知道系統(tǒng)需要傳輸哪些信號:
1 監(jiān)控攝像機的視頻信號 ;
2 控制攝像機的控制信號;
3 信號燈聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號 ;
4 電子警察聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號 。
這些信號類型各不相同,有模擬信號,也有數(shù)據(jù)信號,有低速的串行數(shù)據(jù),也有高速的以太網(wǎng)數(shù)據(jù),如此復(fù)雜多樣的信號,在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面給我們帶來了很大的麻煩。要傳輸這些信號,傳統(tǒng)方法需要用不同的設(shè)備分開傳輸不同類型的信號,需要投入更多的設(shè)備,鋪設(shè)更多的線路等等,從而增加系統(tǒng)建設(shè)的投資和復(fù)雜程度。而在光纖系統(tǒng)發(fā)展成熟的今天,光端機可以獨立擔起這一重任。
從傳輸方式上光端機可分為模擬光端機和數(shù)字光端機,不論哪種類型的光端機實質(zhì)都是將所傳輸?shù)膱D像、語音或數(shù)據(jù)信號進行電光、光電轉(zhuǎn)換,光端機實質(zhì)上就是一個電信號到光信號、光信號到電信號轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換的目的就是為了讓各種信號在光纖中傳輸。光纖的傳輸優(yōu)點有:首先它衰減小,目前光端機可以將圖像、數(shù)據(jù)以及語音信號無中繼傳輸100公里以上。其次它抗干擾能力強,對于雷擊,電磁輻射它不受影響,這些是銅軸電纜傳輸和雙絞線傳輸所不具備的。光纖還具有傳輸容量大的特點,光端機不僅能實現(xiàn)在一根光纖上傳輸圖像、語音以及數(shù)據(jù)的功能,同時還可實現(xiàn)傳輸電話、計算機網(wǎng)絡(luò)信號的功能,可以說幾乎涵蓋了所有監(jiān)控領(lǐng)域所需要的功能。
光端機的功能非常強大,所能傳輸?shù)男盘栴愋鸵卜浅V?,因此在不同的情況下,也會要選擇不同類型的光端機。在選擇光端機的型號時,我們要考慮以下幾點:
1.基于何種系統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)?如果是在原來的網(wǎng)絡(luò)上進行擴容,則最好還是選用同樣的光纖,除非這樣做無法實現(xiàn)預(yù)期的功能。如果是一個全新的工程,則最好采用單模光纖。在傳統(tǒng)的觀念中,大家總認為在較短距離(5Km以內(nèi))多模系統(tǒng)的造價要低于單模。實質(zhì)上隨著光纖的不斷普及和設(shè)備價格的下降,多模光端機價格的優(yōu)勢早已不存在。從傳輸距離和效果上多模設(shè)備均不及單模,所以目前來說單模光端機的性價比要高于多模光端機。
2.選用基于哪種技術(shù)的光端機?從技術(shù)的角度上來說數(shù)字光端機肯定要優(yōu)于模擬光端機。但在實際應(yīng)用中要具體情況具體分析。模擬光端機實現(xiàn)的方式要簡單些,系統(tǒng)造價相對便宜些。同時模擬光端機在只傳輸一路或兩路視頻信號時能夠傳輸?shù)捷^遠的距離且獲得比較好的信號質(zhì)量,但如果是傳輸多路視頻信號,其傳輸距離和信號質(zhì)量都有較大幅度的下降。數(shù)字光端機相對比較復(fù)雜,技術(shù)含量較高,價格比較昂貴,但是能比較容易實現(xiàn)多通道、多種信號的混合傳輸。所以在選擇一路和二路圖像監(jiān)控光端機時模擬光端機的性價比優(yōu)于數(shù)字光端機,在四路和四路以上的圖像監(jiān)控光端機系列中,數(shù)字光端機的性價比又優(yōu)于模擬光端機。
3.光纖系統(tǒng)是要傳輸視頻?音頻?數(shù)據(jù)?還是這些信號的組合?光端機根據(jù)傳輸光信號又可分為數(shù)據(jù)(Data-RS232/RS422/RS485/Manchester/TTL/Biphase/Contactclosure)光端機、視頻(Video)光端機、音頻(Audio)光端機、視頻/數(shù)據(jù)光端機、視頻/音頻光端機、視頻/數(shù)據(jù)/音頻光端機以及多路復(fù)用光端機。同時還要考慮傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是單向的還是雙向的。
下面我們通過浙江省某城市道路監(jiān)控系統(tǒng)的實際案例,簡單介紹一下城市交通監(jiān)控系統(tǒng)中光端機的使用情況。這是一個大型交通監(jiān)控系統(tǒng),前端包含有固定攝像機270余個,快速一體化球機60個,300多路視頻圖像以及路口的信號燈控制線、電子警察數(shù)據(jù)線一并接入城市各交通路口的70余個信號機箱內(nèi),并且在每個信號機箱里都安裝一個或多個光端機,以便將各路口的視頻圖像以及電子警察拍到的圖片通過光纖傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
控制中心采用大型矩陣實現(xiàn)視頻的控制,將圖像切換到監(jiān)視屏幕墻,并用硬盤錄像機將所有圖像錄像保存。同時,中心的矩陣主機對球機發(fā)出的控制信號、信號燈控制軟件與電子警察軟件的數(shù)據(jù)信號也通過光端機傳輸?shù)角岸烁髀房?,以控制球機的角度、遠近、光圈,信號燈的時間以及設(shè)置電子警察,從而可以更好的統(tǒng)計和調(diào)節(jié)交通流量,有效緩解交通擁堵。由于前端的各信號機箱所連接的前端設(shè)備不盡相同,需要傳輸?shù)男盘栆哺鞑幌嗤簿托枰鞣N不同型號的光端機。(如圖所示)
在這個系統(tǒng)中,我們采用了美國Infinova(英飛拓)有限公司(前身為美國NTK(洛泰克)公司)推出的Infinova品牌數(shù)字光端機,其優(yōu)秀的電路設(shè)計和高質(zhì)量的元器件使其具有足夠大的光學鏈損和動態(tài)范圍。我們可以根據(jù)前端的實際情況采用不同型號的光端機:有些路口只有監(jiān)控圖像,沒有其他設(shè)備,我們采用純視頻光端機;有些不僅有固定攝像機還有一體化球機,我們采用視頻加反向422控制信號光端機;也有前端有電子警察或者信號燈,我們采用視頻加數(shù)據(jù)232控制信號光端機;還有些有計算機聯(lián)網(wǎng),我們需要采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光端機;更有光端機可以將以上所有數(shù)據(jù)類型一并傳輸?shù)?。不管傳輸何種數(shù)據(jù),它都具有實時的狀態(tài)指示,便于我們發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時,我們在選擇光端機的時候還預(yù)留了一些視頻和數(shù)據(jù)通道,以便于以后系統(tǒng)的整體擴容以及各城市系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)。
由以上案們不難看出,光端機在交通監(jiān)控系統(tǒng)中起到了不可或缺的作用,同時根據(jù)不同的信號類型選擇不同的光端機也是至關(guān)重要的,它可以幫助我們更加有效的實時監(jiān)控和解決交通問題。
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