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產(chǎn)品綜述

一、項(xiàng)目背景

近幾年來(lái)，我國(guó)公路、鐵路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，國(guó)家“十二五”規(guī)劃中曾明確指出，5年建成鐵路3萬(wàn)公里，高速公路3.5萬(wàn)公里，其中絕大部分屬于中西部地區(qū)開(kāi)發(fā)，因地理位置等因素，其中橋隧的施工占據(jù)了很大的份額。對(duì)于施工中的安全問(wèn)題，尤其是隧道是施工的安全問(wèn)題更是重中之重。 目前，我國(guó)隧道安全管理技術(shù)不夠完善，對(duì)安全的重視剛起步?jīng)]多久，對(duì)危險(xiǎn)的識(shí)別和處理的方法、措施、管理手段相對(duì)陳舊，科學(xué)的安全管理缺乏嚴(yán)重，事故的多發(fā)性依舊令人側(cè)目。除了會(huì)同業(yè)主、設(shè)計(jì)以及監(jiān)測(cè)單位等多方制定常態(tài)化的應(yīng)急預(yù)案外，如何通過(guò)更高效更科學(xué)的手段去預(yù)防或是降低事故發(fā)生的危害，就是我們所面臨需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

二、需求分析

隧道行業(yè)屬于多事故頻繁的行業(yè)因其是施工的特殊性和復(fù)雜性，而且隧道事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性和不可預(yù)見(jiàn)性，一旦發(fā)生事故，造成的后果也通常是比較嚴(yán)重的，結(jié)合市場(chǎng)以及用戶(hù)的反饋，我推出了采用物理網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)先進(jìn)的RFID遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別技術(shù)，并整合傳感技術(shù)、視頻技術(shù)、多媒體顯示技術(shù)等多領(lǐng)域內(nèi)的高新技術(shù)的智慧隧道-隧道安全管理系統(tǒng)：

1、 實(shí)現(xiàn)人員進(jìn)出自動(dòng)登記/定位管理---替代原有進(jìn)隧道翻牌的制度；（包括人員信息日常管理、進(jìn)出記錄，定位信息、數(shù)據(jù)分析，存儲(chǔ)、報(bào)表打印等）

2、 實(shí)現(xiàn)車(chē)輛進(jìn)出自動(dòng)管理，包括進(jìn)出登記，進(jìn)出計(jì)數(shù)等；

3、 隧道危險(xiǎn)氣體監(jiān)測(cè)，記錄，超閥值報(bào)警等；

4、 隧道內(nèi)外部語(yǔ)音實(shí)時(shí)通訊，通訊更快捷方便；

5、 24小時(shí)視頻監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)1個(gè)月歷史記錄存儲(chǔ)，隨時(shí)查看；

6、 LED屏顯示或是電視墻顯示，顯示更形象更專(zhuān)業(yè)化； 遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)管理，實(shí)時(shí)隨地，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，均可以查看當(dāng)前隧道是施工的各安全信息

總體設(shè)計(jì)

1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

圖1：聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)總體規(guī)劃按照省監(jiān)控中心—路段管理處—站/隧道所的三級(jí)管理模式系統(tǒng)架構(gòu)。

圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)采用路段管理處—〉站/隧道所的管理模式。路段管理處負(fù)責(zé)所轄區(qū)域所有高速的(包括隧道)監(jiān)控管理，兼?zhèn)渌淼拦芾硭到y(tǒng)所有功能，完成對(duì)外場(chǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、異常情況處理、圖像監(jiān)視、下發(fā)控制指令合理誘導(dǎo)交通流以及系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)等工作，同時(shí)對(duì)全線(xiàn)的交通數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)、打印。站/隧道所負(fù)責(zé)所管理隧道監(jiān)控，完成隧道交通監(jiān)控、通風(fēng)、照明、消防、火災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等管理功能。

1.3數(shù)據(jù)鏈路圖

圖2：聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)采用統(tǒng)一協(xié)議的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控信息交換和數(shù)據(jù)共享同步。各級(jí)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)之間：上下級(jí)、平級(jí)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)采用松散的連接方式，連接定義在模塊鏈接表中定義。只要定義了兩個(gè)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)之間的連接，此兩個(gè)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)即可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。省中心數(shù)據(jù)交換平臺(tái)與所有監(jiān)控分局?jǐn)?shù)據(jù)交換平臺(tái)連接;監(jiān)控分局?jǐn)?shù)據(jù)交換平臺(tái)與本區(qū)域內(nèi)所有站數(shù)據(jù)交換平臺(tái)連接。數(shù)據(jù)交換采用最短線(xiàn)路的原則通過(guò)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)達(dá)到相應(yīng)目的模塊。

1.4 功能結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)主要功能是采集高速公路外場(chǎng)設(shè)備的交通數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)路面數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)以模擬地圖形式友好形象的展示;并可通過(guò)分析處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)其車(chē)輛進(jìn)行交通誘導(dǎo)。同時(shí)系統(tǒng)提供后臺(tái)管理功能，可對(duì)系統(tǒng)外場(chǎng)設(shè)備、系統(tǒng)基本信息以及系統(tǒng)用戶(hù)進(jìn)行配置與管理。

聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)功能

2.1 數(shù)據(jù)采集服務(wù)

2.1.1功能概述

數(shù)據(jù)采集服務(wù)負(fù)責(zé)采集路網(wǎng)主線(xiàn)外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備(包括交通、環(huán)境、氣象等)及隧道控制設(shè)備的數(shù)據(jù)參數(shù)和設(shè)備工作狀態(tài)。

采集服務(wù)由多個(gè)設(shè)備采集服務(wù)模塊組成，各個(gè)模塊獨(dú)立運(yùn)行互不干擾。每個(gè)采集服務(wù)主要包括3大通用模塊：通信模塊、設(shè)備協(xié)議通信模塊、日志記錄模塊。 通信模塊：負(fù)責(zé)與客戶(hù)端程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。接受用戶(hù)操作指令并通過(guò)設(shè)備。

協(xié)議通信模塊對(duì)外場(chǎng)設(shè)備下發(fā)協(xié)議指令;同時(shí)外場(chǎng)設(shè)備應(yīng)答后將處理完成的數(shù)據(jù)通過(guò)該模塊回復(fù)給客戶(hù)端程序進(jìn)行展示。

設(shè)備協(xié)議通信模塊：負(fù)責(zé)將用戶(hù)操作指令與設(shè)備協(xié)議指令相互轉(zhuǎn)換工作，并處理對(duì)外場(chǎng)設(shè)備的發(fā)送和接受指令訂閱事件。

日志記錄模塊：負(fù)責(zé)記錄發(fā)送和接受的設(shè)備協(xié)議指令以及系統(tǒng)異常消息，并以文本的形式保存至本地硬盤(pán)。

VD類(lèi)：車(chē)輛檢測(cè)器(VD)、視頻車(chē)輛檢測(cè)器(VVD)、微波車(chē)輛檢測(cè)器(MTD)

CMS類(lèi)：大型情報(bào)板(CMS)、限速標(biāo)志(CSLS)、雙基色信息屏(XP)、琥珀色信息屏(XXP)、小型情報(bào)板(SCMS)

CoVi類(lèi)：一氧化碳能見(jiàn)度檢測(cè)器(COVI)

LiLo類(lèi)：光強(qiáng)檢測(cè)器(LILO)

Wd類(lèi)：氣象檢測(cè)器(WD)

Wsd類(lèi)：風(fēng)速風(fēng)向檢測(cè)器(WSD)

設(shè)備狀態(tài)類(lèi)：上述各類(lèi)設(shè)備的狀態(tài)

2.2視頻管理子系統(tǒng)

2.2.1功能概述

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)編碼器、硬盤(pán)錄像、流媒體三種視頻瀏覽方式的集成，并能互為冗余備份，在其中某種方式失效的情況下，另外的瀏覽方式可及時(shí)補(bǔ)救。監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)及無(wú)線(xiàn)3G網(wǎng)兩種視頻數(shù)據(jù)上傳方式的集成，并能互有冗余備份，在局域網(wǎng)方式失效的情況下，無(wú)線(xiàn)3G網(wǎng)方式能及時(shí)補(bǔ)救。

無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控是利用3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻的一種方式。所謂無(wú)線(xiàn)可分兩個(gè)方面解釋?zhuān)呵岸藬z像機(jī)采用無(wú)線(xiàn)監(jiān)控采集終端(車(chē)載監(jiān)控終端);后臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分發(fā)，完全兼容現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)視頻源;而監(jiān)控終端則支持PDA(手持式終端)及普通的INTERNET網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)終端。它不受制傳統(tǒng)的有線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)線(xiàn)纜困繞，也無(wú)地域的限制。更無(wú)須漫長(zhǎng)的施工周期及高昂的建設(shè)投資，不影響現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.3無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控

2.3.1構(gòu)成體系

無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成從大方向講可以分為三個(gè)部分：

無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端：車(chē)載機(jī)

車(chē)載機(jī)可以接不同數(shù)量的CDMA模塊，可以是1到4不同等級(jí)，不同數(shù)量的模塊采集的圖像質(zhì)量也不盡相同。模塊越多，則圖像質(zhì)量越高，當(dāng)然也需要越高的主機(jī)進(jìn)行視頻壓縮。利用它來(lái)把非固定外場(chǎng)的圖像傳回到監(jiān)控管理中心。

無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理后臺(tái)：分發(fā)服務(wù)器

接收外場(chǎng)無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控采集終端發(fā)送過(guò)來(lái)的圖像，同時(shí)把現(xiàn)有的監(jiān)控圖像進(jìn)行數(shù)字化，并在網(wǎng)絡(luò)上分發(fā)到不同的監(jiān)控客戶(hù)端。

無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控的監(jiān)控終端：PDA

裝有視頻功能軟件的PDA終端設(shè)備。

2.3.2監(jiān)控終端功能

監(jiān)控終端的功能主要包括： 1、圖像監(jiān)控功能 2、監(jiān)控頻道切換功能 3、監(jiān)控外場(chǎng)切換功能 4、用戶(hù)認(rèn)證管理功能 5、無(wú)地域?yàn)g覽監(jiān)控圖像

方案模式

數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)

可稱(chēng)之為部分無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，以對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。在于豐富監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控終端，并提供了監(jiān)控的高安全性。

在現(xiàn)有的監(jiān)控中心再加上一個(gè)分發(fā)服務(wù)器，從矩陣的輸出口把視頻源接入到服務(wù)器，此時(shí)只要服務(wù)器有固定的IP地址，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有監(jiān)控圖像的網(wǎng)絡(luò)分發(fā)。

移動(dòng)式無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用可移動(dòng)的視頻采集終端，對(duì)不同的臨時(shí)監(jiān)控需求點(diǎn)作出監(jiān)控?？梢苿?dòng)的視頻采集終端由于監(jiān)控點(diǎn)不固定，因此，它必須利用無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，例如CDMA、3G網(wǎng)絡(luò)。也正是因?yàn)樗谋O(jiān)控點(diǎn)不固定，故稱(chēng)為移動(dòng)式無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

完整的無(wú)線(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)可以兼容現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)配備車(chē)載監(jiān)控采集終端，監(jiān)控中心管理系統(tǒng)，PDA監(jiān)控終端等等各種設(shè)備。