基于数字、模拟两种交通监控系统对比分析及技

周月明(1976-)，男，路桥高级工程师

研究方向：交通工程地方行业规范修订、拥堵治理研究、新工艺新材料的应用研究

为了提高道路交通管理设施服务水平，促进设计标准化，广州市对城市道路交通管理设施设计技术指引（以下简称“该技术指引”）进行了修订，以指导广州市道路交通管理设施行业设计，规范行业标准。在该技术指引修订前，已经对模拟交通监控和数字交通监控两个系统进行技术开发研究，本文对研发成果进行简要介绍。

1 模拟交通监控系统

1.1 模拟交通监控系统组成

(1)前端设备。模拟摄像机实现视频图像的采集，输出模拟视频信号。

(2)通信传输。通信传输包括模拟视频光端机和传输线路。通信传输通过模拟视频光端机（发送端）将模拟视频信号、控制信号转换为光信号，经光纤线路传输到监控中心，模拟视频光端机（接收端）将光信号转换为模拟视频信号和控制信号。

(3)监控中心。在分控中心或指挥中心部署视频存储设备、网络交换机、视频矩阵设备等；模拟视频信号接入硬盘录像机进行信号编码压缩、数字化存储。

1.2 模拟交通监控系统结构（图1）

图1 模拟交通监控系统结构示意

交通监控点的球型摄像机、枪式云台摄像机经模拟视频光端机（发送端）将模拟视频信号和控制信号转换为光信号，采用光纤传输到分控中心或指挥中心，经模拟视频光端机（接收端）转换后接入视频矩阵和硬盘录像机，硬盘录像机接入IP网络，可通过IP网络进行管理和视频图像调取。

1.3 模拟交通监控系统功能要求

(1)系统应能实现交通监控系统的互联互通。

(2)系统应具备视频数字化压缩、存储功能，存储时间不少于30 d，采用循环覆盖录像策略。

(3)视频监控设备应具备视频图像采集功能，输出模拟视频信号。

(4)球型摄像机、枪式云台摄像机应具备断电状态记忆功能，上电后自动回到断电前的云台和镜头状态。

(5)系统应具备录像回放功能，能通过通道编号、时间等条件搜索录像并播放。

(6)系统应具备用户权限管理功能，授权用户可以调用视频图像、控制云台镜头。

1.4 模拟交通监控系统性能

(1)视（音）频信息的显示、存储、播放应具有原始完整性。

(2)视频图像质量应不低于《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB-2011中表5.4.1-1规定的四级，回放图像质量不应低于表5.4.1-1规定的三级，在显示屏应能有效识别目标。

(3)视频格式应采用PAL制式。

(4)图像的水平解析度不低于700TVL。

(5)模拟视频信号经数字化压缩后分辨率不低于4CIF（704×576），不低于25帧/s。

(6)系统应具备7×24 h全天候运行的能力，提供不间断的视频图像。

(7)前端设备与所属辖区分控中心设备间端到端的信息延迟时间应不大于2 s。

(8)系统报警联动响应时间应不大于2 s。

1.5 通信传输模拟视频传输

通信传输负责视频信号、控制信号的传输，实现交通监控点与监控中心的信息互联互通。模拟视频信号经模拟视频光端机进行信号调制转换，通过光纤传输到监控中心接收端设备恢复出视频信号。

(1)交通监控点视频图像采用光纤传输。

(2)视频图像原则上采取按辖区接入各交警大队分控中心。

(3)各交警大队分控中心再通过光纤线路向交警支队指挥中心上传管辖路段的视频图像。

(4)距离较近的交通监控点，可考虑就近汇聚后，由同一条传输线路上传至分控中心。

1.6 通信传输线路

(1)通信传输线路应支持视频信号、控制信号的传输。

(2)传输距离应满足交通监控点与分控中心之间的距离要求，并预留适量的冗余。

(3)前端设备的信号经由光纤线路传输到分控中心，信号衰减应满足系统使用要求。

(4)通过使用波分复用技术，采用单模单纤，单根光纤可实现数据信号的双向传输。

(5)交通监控通信传输线路的设计应考虑扩展性，便于今后扩容和升级。

2 数字交通监控系统

2.1 数字交通监控系统结构（图2）

图2 数字交通监控系统结构示意

(1)HD-SDI摄像机经HD-SDI光端机（发送端）将数字视频信号和音频信号转换为光信号，采用光纤传输到分控中心或指挥中心，经HD-SDI光端机（接收端）转换后接入HD-SDI硬盘录像机，进行编码压缩、存储。

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