广州机场高速公路视频监控系统应用方案

     广州机场高速公路一期工程南起广州三元里，北到广州新国际机场，全长24公里。沿线分别与广州环城高速公路(北坏)、北二环高速公路、G106相连，并与广州市区城市道路相衔接，从而形成北接京珠、南接广深、广珠、广佛、广三、广肇等高速公路及市区道路的网络，是一条连接新白云国际机场、广州市区及珠三角地区的重要交通枢纽。 

　　广州机场高速公路拥有两套视频监控系统，分别用于交通监控和楼宇监控。交通监控系统通过交通数据和CCTV系统有机结合，借助匝道、主线的可变情报板和可变限速标志对车辆进行交通控制，从而形成一个智能化联动整体，有效改善交通状况，确保高速公路行车的安全畅通。 

   新建的蚌湖监控大楼是一座现代化的办公大楼。蚌湖监控大楼楼宇视频监控系统是整个保安体系的一道重要防线。摄像监控配合红外双监测探头联动，能马上判断出事地点，并立即切换到该处的图像进行监视，同时产生声光报警和启动硬盘录像。 

　　一、交通监控系统组成 

　　监控系统主要由交通闭路电视监视系统、视频车辆检测系统、收费广场闭路电视监视系统、收费站室内闭路电视监视系统等组成。 

　　1、交通闭路电视监视系统 

　　在道路直线段间隔约1公里，弯曲路段、纵坡曲中（坡峰）路段和互通区域的密布方式，在沿线一期工程布设34台遥控摄像机。蚌湖管理中心设1台视频切换矩阵（含4台遥控键盘）、38台监视器和2台时滞录像机共同组成中心监控部分，并配备视频／数据信号光传输设备，将摄像机视频信号上传至管理中心，形成基本覆盖全程的道路监视系统。 

　　2、视频车辆检测系统 

　　一期在三元里与北环相交点的进出匝道附近布设4台视频检测用摄像机，统计该区域机场高速公路与北环的分合流交通流量，作为收费拆账参考数据。蚌湖管理中心设视频处理器（MVP）1台，对4台摄像机视频信号进行处理，将得到的交通量参数传至计算机网络，该系统同样需要配备必要的视频光传输设备，将视频信号传至管理中心。 

　　3、收费广场闭路电视监视系统 

　　在8个收费站出口广场布设13台广场遥控监视摄像机，每个收费站各设置1台云台／镜头控制器，共13台监视器，8台时滞录像机，组成8个各自独立的收费广场遥控监视系统。 

　　4、收费站室内闭路电视监视系统 

　　在每个收费站的收费监控室和财务室各安装1台（共16台）定焦自动光圈摄像机，用以实时监视这两个重要部门的工作情况，16个视频信号需要通过光传输设备上传至蚌湖管理中心，输入与交通闭路监视系统共用的视频切换矩阵，通过1台专用遥控键盘，切换输出至1台四画面分割器，再经1台时滞录像机进行多画面录像。 

　　二、楼宇视频监控系统组成和功能 

　　蚌湖监控大楼视频监控系统由摄像端、报警探测端、传输线路、监控中心主机及显示设备几部分组成。监控中心主机采用英国DM公司的数字化摄像一体主机，该主机集成了摄像输入输出、数码硬盘录像、多画面分割、云台镜头控制、报警接收及联动等功能。 

　　系统前端（终端）在首层大堂及外围绿化广场、停车场处采用7个带云台及变焦镜头的移动式摄像机通过解码盒与后端（中心端）摄像主机连接，在各层走廊或出入口处设置16个固定式摄像机，在电梯内则安装2个半球型摄像机，并在除外围绿化广场、停车场以外的所有摄像机配套以红外双监报警联动探头。 

　　系统后端采用数字硬盘录像主机连接所有摄像机及探头，并输出至主监视器以分割画面。录像主机常规时以7帧／秒的速度进行硬盘录像，当探头触发报警时通过摄像主机产生联动警灯闪烁，并以25帧／秒的速度进行硬盘录像。通过主机键盘则可遥控云台旋转及镜头拉伸。 

　　除外围绿化广场、停车场和办公室以外，各红外探测点与摄像点一一对应，平时无需专职保安人员长时间观看监视器。当有需要时（如夜间），可启动布防，若红外探头探测到盗贼行动时，监控中心即产生提示报警并由监控主机开始进行报警事件硬盘录像。此时，保安人员可观看对应图像以判断报警原因。同时，报警软件记录并管理报警事件，供保安人员分析及处理。 

     数字硬盘录像监控系统与传统录像监控系统对比分析 

　　一、数字硬盘录像监控系统的优势 
　　相对传统录像机录像的监控系统来说，数字硬盘录像监控系统的优势是非常明显的。它具有以下特点： 

   1、功能高度集成。功能高度集成是硬盘录像系统的一大特点。其集合了传统录像监控系统的所有后端控制设备，包括：画面分割器，电视墙、矩阵、云台控制器、长延时录像机等。一套硬盘录像机即可实现全双工1、4、7、9、10、16路画面分割，多达16路云镜控制，16路画面任意切换，16路录像速度任意设定等功能。同时还可实现视频移动报警，16路传感器与摄像机、报警器任意联动。可以说，传统监控系统需要集合十几个设备才能完成的功能，硬盘录像系统只需一个主机即可完成。 

  2、监控的高度智能化。画面动态感知报警，在选控画面区域内，只要有运动物体出现，系统既可实现自动报警录像。 

   3、操作简便。易于操作的用户菜单，人性化的键盘设计，操作及设置人员完全不必具备电脑知识，即可在10分钟内学会熟练操作该系统。相对于传统监控系统需熟悉大量的不同设备的使用说明及功能上的复杂组合，硬盘录像系统要节省将近80％工作量。 

   4、维护方便。硬盘录像系统一般是不需要维护的。整个系统功能主要是由一块多频道画面捕捉卡及一套软件完成。软件在主机中有备份，必要时重新装载即可。而多频道画面捕捉卡的性能是非常稳定的。在使用过程中，因为存储空间可根据需要进行配置，完全可满足录像资料的保存阂期。免去了在使用传统录像机录像时，烦琐的录像带更换、保管及查询检索工作。这可以说是硬盘录像系统将取代传统录像监控系统的最重要的原因。 

   5、网络监控。与传统监控系统相比，硬盘录像系统具有一个显著的特点就是组网简单，可方便实现网络监控及分控。硬盘录像系统不仅可以使用一般的以太网、光纤网等进行完美的图像传输及进行各项功能控制操作，甚至使用电话线也可以实现远程监控。 

   6、录像资料的快速检索。 

   7、价格优势。随着计算机产品尤其是硬盘价格的不断下降，硬盘录像系统主机的价格也大幅回落。 

   二、数字硬盘录像监控系统的不足 

   目前，数字硬盘录像监控系统的最大不足是录像资料存储时间不能满足要求，在存储时间与系统成本之间，在录像监控的实时性与硬盘空间的占用上遇到了问题。目前，数字硬盘录像监控系统单帧画面占用空间在2K至8K之间。在一般使用环境中，画面质量尚可的条件下单帧画面占用空间在5K左右。单路录像每小时占用的空间在450M，一天实时录像即需硬盘空间10.8G。相对于传统录像监控系统来说，代价太大了。 

   录像资料存储问题的解决可能只有两个途径。一是进一步改进视频压缩的算法，降低单帧画面的空间占用。二是等待大容量硬盘价格降低，目前120G硬盘价格已降到1千元／台，这对于数字硬盘录像监控系统的实际应用将会起到推动作用。利用外设将录像资料转录到其他介质中，如DVR刻录等并不能从根本上解决这个问题。 

   实际上采用最新、最高效的MPEG-4图像压缩格式，在满足图像分辨率大于400电视线的效果下，完全可以使单帧画面少于2.6KB。另一方面，采用帧监控技术，使得在监控对象静止的情况下停止录像，在事件发生前若干时间段开始保持录像状态，这样可使录像空间压缩几倍，以延长硬盘录像的时间。 

   三、传统的模拟闭路电视监控系统的局限性 

   首先，有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大干1000米时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降。其次，有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，使得布线工程量极大，并且有线模拟视频信号数据的存储又会耗费大量的存储介质（如录像带），查询取证时十分烦琐。 

   数字化视频监控的优点克服了模拟闭路电视监控的局限性。首先，数字化视频可以在计算机网络（局域网或广域网）上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性。其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线。另外，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。 

   四、数字硬盘录像监控系统的发展趋势 

    数字硬盘录像监控系统以其功能集成化、使用简单化、监控智能化、控制网络化等优势，在安防领域得到广泛重视，它必将成为录像机录像监控系统的替代产品。但到目前为止，数字硬盘录像监控系统的市场反映仍是雷声大，雨点小。究其原因，一方面是用户的认识问题，另一方面是其功能尚不能完全满足市场的需求。随着计算机行业的迅猛发展，预计在不远的将来，硬盘录像系统会很快解决这个应用瓶颈，使其在安防监控领域得到更加广泛的应用。 

    数字硬盘录像监控系统的发展趋势 

   1、考虑到通用性、升级和价格的优势，在硬件组成上以PC机作为结构。 

   2、在操作系统和应用软件上，彻底摒弃通用操作系统，采用嵌入式操作系统以及在此基础上开发的应用软件。操作系统和应用软件的容量不超过64M，可以存放在电子硬盘上。电子硬盘类似于数码相机上的记忆卡，其特点是写入数据后，永不丢失，而且可以根据需要对写入的数据进行更改。这种做法，与嵌入式比，增加了灵活性和通用性，并且完全避免了标准的PC式硬盘录像机的所有缺点。 

   3、稳定性好，内存和硬盘之间不会交换数据，硬盘仅作为存储数据的设备，不受断电、非法操作等影响。 

   4、如果操作系统和应用软件可以自主开发，则版权为开发者所有，不存在知识产权保护的问题，为国家大力扶持项目，而且采用自行开发的技术，整个系统没有后门，不会给黑客有可乘之机。 

   5、系统可以服务器方式进行运作，网络传输功能强大，客户端仅需要操作系统均会附送的浏览器即可使用。而且，客户端不仅仅限于传统意义上的计算机，还可以是手机，PDA等移动设备。 

   6、价格合理化、产品大众化。