高速公路视频监控系统联网关键技术分析

吴剑法

广西交科集团有限公司 广西南宁 530000

摘要：随着现代化的发展，高速公路建设中信息技术已成为辅助建设中的一环。在各地交通车辆数量快速增长的情况下，在高速公路行驶中一般都会设有不同类型的监控系统。为确保高速公路运行的正常，有必要安装视频监控系统。在视频监控的基础上，可对高速公路通车存在的安全问题予以及时判断，以保证视频监控更加完善。其中视频监控联网技术是通信技术、计算机网络技术、工业控制技术和图像数字编码等技术的综合运用。本文在对高速公路视频监控系统概述的基础上，探讨其联网技术。

关键词：高速公路；视频监控系统；联网；技术

引言

随着我国国民经济的发展，我国的高速公路里程在不断被刷新。目前高速公路的便捷性和高效率为人们的出行带来了巨大的方便，但是车流量的增加在侧面也提升了交通安全事故的发生几率。所以运用视频监控十分有必要，以确保通车的安全性。随着技术的进步，国内高速公路省域监控联网的实施，证明高速公路实现监控联网，建设信息化高速公路具有重大的意义。

1视频监控系统的发展历程

随着技术的进步，视频监控系统本身也经历了若干次的革命。从最初的模拟视频监控系统发展到数字视频监控系统再进一步发展到网络视频监控系统，并在向着智能化方向发展。

其中数字视频监控技术主要引入了无源光纤基础原理，并借助点对多点传输形式提供相应业务。在应用EPON技术的基础上，使通信更加便捷，为视频监控提供了必要的基础前提。与传统技术相比，EPON技术无需技术流程与协议，即可对高速公路的车况进行实时获取。

网络视频监控系统一般指安全监视和远程监控领域内用于特定应用的IP监视系统，该系统使用户能够通过IP网络实现视频监视及视频图像的录像、以及相关的报警管理。

2高速公路监控系统设计概述

2.1设计目标

（1）在进行系统设计时，首先要确定系统设计的整体目标。在整体环节架构时，应当注重提高视频的监测质量。此时可以利用百万像素级别分辨率的摄像机进行直接采集，再利用数字进行压缩，避免线路传输中导致的图像抖动和模糊出现。此类措施可以极大地提高检测设备的有效分辨率，还可以从侧面维护画面的整体质量，扩大监测的范围。

（2）对于地区的一些多发事故路段，应当采用低照度摄像机。此类摄像在无光条件下可以开启红外补光，同时对路段进行监控作业。在大雾多发地区，可以利用双目热成像摄像机。夜晚可通过热成像实现可见度较低或者无光情况下的路段视频监控，从而实现全天候的路段监控作业。

（3）利用百万像素摄像机采集高清图像时，可以为后端的智能分析提供有效清晰的数据资源。在系统监控过程中，能够提出车流量和车速等一切数据。后期再碰到异常事件时能够准确监测道路往中所发生的实际情况，为后期维护高速公路运行和交交通管理通安全打下良好的基础。

2.2设计原则

为了确保监控是通的总体设计质量，相关人员应当明确设计的具体原则，保证其先进性和实用性。在设计阶段，应当综合考虑国内外相关监控系统设计的最新技术及设备使用，通过提高系统设备的先进性，能够更好的扩大系统监测范围。另外，在设计过程中应当考虑其成本因素，在满足系统功能设计要求的情况下，节省总成本的支出，保证建设的经济价值和使用价值对等。后期再选择系统设备阶段，应当选择高质量，高性能的设备，保证运行中的安全性。在某段监控系统设计时，应当考虑与其他已建路段监控系统之间的协调性。在保证提升高速公路监控系统的质量水平时，提升区域路网监控的有效性。

3高速公路视频监控联网的关键技术

3.1 联网系统结构拓扑

3.2 联网协议标准

若干年前，前端相机和平台百家争鸣，各家都有自家的私有协议，没有统一的标准，导致联网效率低，联网开发困难的局面。但随着2012年GB/T28181标准的推出，这一局面得到了改善。GB/T28181《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》是由公安部科技信息化局提出，由全国安全防范报警系统标准化技术委员会（SAC/TC100）归口，公安部一所等多家单位共同起草的一部国家标准。近年来各家摄像头厂家和平台厂家陆续支持此标准，使得联网实现难度得以大大降低。

3.3数据发掘技术

近年来，我国视频监控系统发展中，以计算机与网络系统应用为主，视频监控体系只是记录简单的图像，智能化发展目标并未完全实现，技术缺乏创新性，导致很多视频数据不能被直接应用于实际工作中。应用过程中，新技术创新是十分必要的。近几年，视频数据应用过隆中还存在一些问题，亟待完善相关视频数据。众所周知，数据有一定的多样化，包含很多信息，所以技术人员创新视频监控技术时，应采取有效措施解决遇到的问题。

对于数据发掘，视频数据发掘旨在从底层视频数据至高层语义信息，设立并相关映射关系。该映射管理比较复杂，最为常用的是多层次信息，提取更多的价值信息。现阶段，视频数据挖掘中，要先提取底层视频图像特点，而图像纹理及色块等信息是主要提取内容，原因在于此类信息是不能直接被人们所理解的。

3.4云储存技术

视频监控系统中，储存最大且并发性高，为了有效解决储存初制完备、标准、时间空间可用性等方面监控业务系统存在的问题，采用基于大容量与高并发的大数据应用架构监控存储系统。实际工作中，有效融合云储存核心枝术框架及视频监控行业。录像过程中，前端摄像机会产生基础性智能化结构信息，云储存则用于储存视频录像与智能结构化数据，同时还要从基础上剥离并提取视频画面，通过云计算、云储存中剥离的画面与智能化结构数据，为下一步分析计算提供保障。

云存储实现了规模效应和弹性扩展，在视频信息隐私性上提供了借鉴市场上目前全闪存阵列产品的出现，是进行存储资源的虚拟自动化分层，采用迁移的策略，对大数据进行安全实时的保护。基于虚拟化构建的混合存储系统，在复杂的存储服务中能够进行存储网络性能的实现。

3.5加强建设视频图像信息库

除传统视频数据库储存与点播服务外，视频图像信息库还能自动生成视频图信息索引，模糊查询关键字、摘要，提取视频、视频共享的分级分区，安全审计，自动分析视频数据等，还可无缝对接智能化实战应用平台，促使公安系统实现智能化处普目标，其中在智能交通领域中，视频图像信息库技术广泛应用于交通电子卡口与治安多媒体入口等。

4视频监控系统在高速公路中的应用

高速公路监控系统的管理构架一般包括三个层级，依次为省级监控中心、路段监控（分）中心和基层监控单元（隧道管理站、桥梁管理站等）。而从实现的功用来划分，高速公路监控系统主要分为收费监控和交通状况监控两个子系统，而交通状况子系统又可分为道路监控和隧道监控两部分。

由于早期的高速公路受技术发展的限制，其监控系统往往采用模拟监控，而模拟视频监控系统不便于大规模的应用管理，智能得到有限区域的事实视频图像，且依靠管理人员的肉眼与经验来进行路况的监测与管理。

因此新建的高速公路监控系统往往采用最新的基于网络技术的视频监控系统，以便于实现大规模的监控、系统互连及智能管理。新一代智能视频监控系统正在为高速公路提供车牌识别、车速测量、逆行警告和流量统计等多种智能化可选功能，并正在发挥着越来越重要的作用。

5高速公路视频监控系统发展方向

随着技术的进步，视频监控系统也正在加速发展，这将为高速公路等领域的日常管理、事后取证等工作带来极大的便利。随着信号处理技术、人工智能技术及计算机视觉（Computer Vision CV）技术的发展，利用视频内容分析技术，在视频监控系统中加入视频智能分析模块，借助专业计算机强大的数据处理能力将画面中的背景和前景目标进行分离，进而识别不同的物体，以提取出换面中的关键有用信息，就可为系统快速准确的实现报警功能提供保障。

6结束语

现如今，高速公路视频监控系统的应用仍有待完善，尤其是联网关键性技术始终需要不断改进。为此，技术工作人员在后期实践中，应对相应的经验进行探索，为高速公路视频监控工作的开展提供所需服务，进一步提高监控的综合质量水平，推进现代高速公路事业的进步与发展。

参考文献

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