四新技术应用

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G45茅荆坝隧道“四新应用”之

数字化视频监控系统在茅荆坝隧道监控中的应用

一、茅荆坝隧道原视频监控系统概况

G45茅荆坝隧道全长6776米,于2013年12月9日通车。设计为上下行分

离的双向四车道隧道,设计时速100公里/小时,限速80公里/小时行驶。

原隧道内按150米间距设置了固定摄像机,在赤峰侧洞口设置了遥控摄像

机,摄像机采用模拟视频设备,隧道视频通过节点光端机上传至隧道管理所监

控室。由于隧道相对封闭,过往车辆排放的尾气及扬尘不容易扩散,车辆较多时

容易造成蒙雾现象,并且监控线路和设备年久老化,导致模拟摄像机传到各监

控室的图像不清,图像模糊。并且在车行横道及人行横道位置未设置摄像机,

隧道管理所在监控室内通过监控系统无法全面监控隧道内实时状况。由于视频

监控不清、盲点较多,对不法人员进入、车辆违规停放、人员违规横穿隧道通

道和路面状况不能全面及时的进行监控和有效处置,很容易导致人为交通事故

的发生,并且一旦出现严重交通事故,隧道管理所不能借助视频监控系统全面

了解事故发生原委以及事故现场状况,影响整个救援行动的指挥和机署。

二、数字化高清视频监控系统在茅荆坝隧道监控中的应用,

为了确保监控室及时获取隧道内的清晰视频信息和避免因隧道监控视频

不清晰而影响突发事件的应急救援行动情况的发生,对茅荆坝隧道(内蒙段)

监控设施进行高清化、数字化升级改造,该改造工程自2017年10月19日开

始,2017年11月25日完工。改造内容包括对G45茅荆坝隧道内52套固定摄

像机、1套洞外遥控摄像机、3套变电所半球摄像机进行更换,增加20套洞内

遥控摄像机,监控中心增加1套视频以太建设规模网交换机、1套视频管理服2

务器、1套视频存储服务器、1套视频存储阵列、46寸拼接屏18台、32寸液

品监视器1台、高清视频事件检测器10台,拼接屏控制器1台及以上设备所需

线缆敷设。

三、数字化视频监控系统在隧道实际应用中的总结

1、数字视频监控系统将四画面分割、多画面混合、远程访问、视频图像

的记录全部集成在数字视频服务器,视频摄像机只需要直接连到数字视频服务

器的接口即可,比模拟系统通过电缆互连进行配置容易。

2、数字化视频监控系统较传统模拟视频监控系统图像清晰。

3、由于传统视频监控系统采取有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感,

需要依赖大量的光纤和光端设备进行传输和组网, 同时由于无法利用现有的

计算机网络,光纤利用率极低,而数字视频监控系统光纤利用率较高。

4、传统有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质,而数字视

频监控系统是将视频图像记录在视频服务器中的计算机硬磁盘,其最大优点是

既能够提高存储图像的清晰度又能够快速检索到所存储的图。

5、传统模拟视频监控系统由于没有采用IP组网的方式,网络扩展功能有

限,传统的模拟矩阵的组网方式的扩展只能采用增加光纤、矩阵数量和传输来

完成,同时对矩阵的统一性要求极高,而数字视频监控系统有很好的扩展功能。

6、与模拟监控相比,数字监控的技术优势明显。作为一种将计算机数字

视频压缩与传输技术应用到图像监控领域的高科技产品,数字监控设备的工作

原理是:由计算机将模拟的视频信号转化成数字信息,完成视频信息的采集、

浏览、传输、储存及回放功能,而且,计算机还可以接受各种报警信息、输出

继电器控制信息、按照预先编好的程序自动执行各种报警联动操作。数字监控

系统对所涉及的视频监控、云台控制、图像异动检测、报警信号输入、继电器3

控制信号输出、报警联动操作等各项内容进行统一的管理,具有良好的人机交

互界面。数字监控还支持PSTN、ISDN、DDN、微波及内部局域网访问,网络中

的任意工作站经授权都可以成为分控站,实现多级分控,有效地提高了对突发

事件的综合处理能力 。

7、数字监控系统通过计算机智能化管理,使报警布局更趋合理。计算机

将安防工作做得有条不紊,避免了任何疏漏,在充分利用多媒体特性的基础上,

结合实时捕捉、视频报警等技术,使防范工作做到更安全、更周密,对罪犯产

生了巨大的威慑力量,能更有效地防止犯罪。严密的计算机监控实时跟踪记录

每一个事发现场,便于取证。

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数字监控系统与模拟监控系统的比较

比较的内容 数字监控系统 模拟监控系统

线 电源线 前端摄像头至数字视频录像/

服务分中心的电源线。 前端摄像头至监控中心的电

源线。

视频线 前端摄像头至数字视频录像/

服务分中心的视频线。 前端摄像头至监控中心的视

频线。

网络 局域网/城域网/Internet。 无。

像 中心集中

录像 有。单台录像服务器能支持不

少于64路视频的同时录像。 有。采用多台硬盘录像机来

实现。

录像压缩 H.264。目前最高压缩率的压

缩方式(压缩后的数据量约为

MPEG-4的60%),大大降低存

储成本。 MPEG-4。

示 集中显示 视频墙(由一台视频墙服务器

主机与一个大屏幕显示器组

成,安装、调试及维护非常简

单),成本较低。 监视器墙(由多个监视器组

成,安装调试及维护较为复

杂),成本较高。

集中显示

控制 通过一个视频墙控制台,以图

形化的方式同时控制多个视

频墙,设置视频墙显示的图像

内容、大小、位置等,操作方

便快捷。 通过矩阵主机控制键盘,操

作不方便。

图像品质 D1(与前端摄像头有关) D1(与前端摄像头有关)

他 其他终端

用户 可以通过网络查询经授权的

视频图像。 不支持。

云台控制 所有授权的终端用户均能进

行云台控制。 只能在矩阵主机控制键盘中

操作。 5

程 远程视频 支持,在512K的带宽条件下

即可支持流畅的D1视频流,

在80K的带宽条件下即可支

持流畅的CIF视频流。 不支持。 远程终端用户 可以通过网络查询经授权的

视频图像。 不支持。

展 摄像机

扩充 较容易,只需要增加摄像机至

最近的数字视频录像/服务器

的电源线与视频线即可。 较困难,需要增加摄像机至

监控中心的电源线与视频

线。

集中显示

扩充 容易,增加一个视频墙只需增

加一台视频墙服务器主机与

一个大屏幕显示器即可,安

装、调试及维护非常简单,成

本较低。 困难,增加一个监视器墙,

需要增加多个监视器,安装

调试及维护较为复杂,成本

较高。

多监控

中心 容易,只需增加另一套监控中

心设备(包括视频服务器、视

频墙、视频墙控制台),并通

过网络与现有监控中心相连

即可。 困难,除了需要增加另一套

监控中心设备之外,还需要

增加大量的视频传输线路与

现有监控中心相连。

四、信息中心数字监控画面与原模拟监控画面在实际应用中的对比

数字监控画面(改造后) 原模拟监控画面(改造前)

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五、数字监控系统在实际中应用的案例

2018年3月21日12时10分,赤峰市安广隧道养护有限责任公司信息中

心值班人员通过数字监控系统及时发现赤承高速茅荆坝隧道(内蒙古境内段)

下行K971+565公里处紧急停车带一辆白色尼桑越野车(车牌号蒙******)停

车后,车内人员下车打开隧道洞壁消防箱,存在偷窃隧道内消防器材嫌疑,信

息员发现情况后立即启动隧道内广播系统进行警告,要求立即将消防器材放归7

消防箱内,该人员将偷盗的车载灭火器放回原处后,反而将隧道消防箱内配置

的两具八公斤干粉灭火器装入车内后迅速驾车逃离现场。发现此情况,信息中

心人员迅速将此情况(含作案人员体貌特征、车辆牌照、型号信息)汇报公司

值班领导,向公安部门报警,并通知高速交警、路政人员,经各部门协同配合,

该车辆在丹锡高速K554段被高速交警赤峰大队成功拦截,当场发现隧道内丢

失的印有“安广隧道”字样的灭火器,偷到灭火器被追回,涉事人员被处理。

2018年4月25日22时05分,赤峰市安广隧道养护有限责任公司信息中

心值班人员通过数字监控系统及时发现赤承高速茅荆坝隧道(内蒙古境内段)

上行K969+994公里处一辆拉满牛的红色大货车(冀******)部分车厢栏杆横

向敞开并摇动,一头大牛即将脱落(牛部分身体已经脱离车厢),信息中心值

班人员立即采取应急措施,更改问题车辆所在车道后方行车指示,更改情报板

提示信息,开启广播提醒、警示行车避让,通知交警、路政,并通过数字监控

系统实时监控现场动态,及时向各方提供准确的应急信息,经各方及时反映和

努力,最终化险为夷。

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总结:以上两个突发事件的有效应急处置,充分体现了数字监控系统高清

画面在实际应用中的实用性和隧道监控的必要性,隧道数字化视频监控系统有

利于使用人员及时发现问题,准确掌握现场信息,避免误判和延判,为应急处

置节约宝贵的应急时间;数字化视频的可追溯性,有利于使用人员全面了解事

故发生原委,为制定准确的应急处置方案、开展有效的应急救援行动、避免严

重事故发生发挥了重要的积极作用。

茅荆坝隧道(内蒙段)监控设施高清化、数字化升级改造工程除采用数字化

高清视频监控系统外,还采用了配套的软件车辆检测系统、数字化事件分析仪

等,均为目前市场较先进、完善的系统和设备。实际应用中,在可操作性、实

用性、灵敏度、准确度等方面上均表现良好。