在現代高速公路建設上，以科技的手段建立一個安全、實時、有效、智能的網絡視頻監控系統至關重要。通過高速公路網絡視頻監控系統使得交通指揮管理人員能夠隨時了解和掌握高速公路各個路段當時的運轉情況和狀態，盡早發現問題、排除安全隱患。它不僅能夠降低交通管理部門工作強度，更重要的是它將為整個高速公路能夠安全運營提供有力的保障。

    一、系統需求分析

    ■   道路的實時監視：交通指揮人員需對高速公路上的車流量、車速等交通運行狀況進行監視，并能夠及時發現各種異常情況（必要時可自動報警）并采取應急措施。

    ■  交通設施的監視：交通指揮人員需對高速公路上各關鍵路段（包括互通立交、大橋、隧道等）的交通設施狀況（如LED顯示、路牌、路標、限速標志等）進行實施監控，一旦這些設施出現問題，或遭受損壞或破壞，交通指揮人員即能夠迅速采取相應的措施，及時處理。

    ■   收費站實時監視：交通指揮人員需對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費站的突發事件和特殊事件進行觀察和記錄。

    ■   交通事故的處理：交通管理人員需隨時掌握高速公路上的各類交通事故狀況，快速對交通指揮人員進行調度與安排，并及時處理和清理事故現場。

    ■   違章監視與處理：交通指揮人員需隨時掌握高速公路上的車輛違章情況并作出迅速的響應，同時對違章的車輛進行錄像取證，便于進行事后處理。

    ■ 與公安、火警、急救系統進行對接：一是在正常的情況下，交通指揮人員可對高速公路上出現的可疑車輛、可疑事件及人員等特殊狀況進行監視與處理，二是在出現一些交通安全事故或突發事件的情況下（如出現人身危險、火警等），交通指揮人員可即時掌握現場狀況，并通過與公安、火警、急救系統的聯動及時安排救助工作，同時也便于日后警方對事件進行取證。

    ■ 與原省高速公路管理局進行對接：這樣可以形成以省高速公路管理局——>路段監控中心——>路段路況監控網點、收費站監控網點、隧道管理所監控網點的多級管理。使得省高速公路管理局可對路段監控中心與其他下級監控網點進行監控管理，段監控中心可對路段路況監控網點、收費站監控網點、隧道管理所監控網點進行監控管理。

    ■   與其他系統融合：

    A、與收費站卡口自動收費系統對接：對收費站自動繳費卡口通行的車輛進行識別與拍照，使其通過自動卡口繳費系統自動繳費。

    B、與收費站車牌自動識別系統進行對接：利用車牌識別技術，為安全監控提供圖像、數據支持，在服務區出入口匝道上對經過出入口的所有車輛進行圖像采集并保存，自動識別車牌號碼和顏色，自動記錄相應車輛的車牌號碼、車型、顏色、行駛方向、路經時間等參數，所有數據均自動上傳至管理中心，且具備遠程聯網查詢統計分析功能。

    二、系統結構設計

    根據該高速公路網絡視頻系統的應用需求，其需要成以省高速公路管理局——>路段監控中心——>路段路況監控網點、收費站監控網點、隧道管理所監控網點的多級管理。使得省高速公路管理局可對路段監控中心與其他下級監控網點進行監控管理，段監控中心可對路段路況監控網點、收費站監控網點、隧道管理所監控網點、服務區監控網點進行監控管理。

    因為目前大多省級高速公路管理局都基本建設完畢，其主要也就是和下級監控中心與監控網點的對接聯網以及系統的后續擴容，所以，在該高速公路網絡視頻系統的結構設計上，省高速公路管理局將不列入該系統結構。

    在這里，我們將整個網絡視頻監控系統的控制與操作部分分為二級，其主要為路段監控中心和二級監控網點（主要包括路段路況監控網點、收費站監控網點、隧道管理所、服務區監控網點等），同時，各個二級監控網點、路段監控中心與省高速公路管理局之間相互形成聯網，其系統結構示意圖如下：

    ■ 省高速公路管理局：

    省高速公路管理局需要對省內所有的高速公路進行統一監控、管理和調度。各路段監控中心將自己所轄區域內的視頻信號選擇上傳到省中心，由省中心統一監控和管理。省中心、路段監控中心之間采用聯網分級控制。控制信號采用逐級轉發的形式轉發到需要控制的設備。

    ■ 路段監控中心

    高速公路的統一管理通常根據地域劃分為若干個片區路段來進行，我們在管理的時候一般稱之為某某高速公路某某路段。

    路段監控中心將對其所轄區域的高速公路運營狀況進行監控，并負責轄區內監控設備的統一配置、維護與管理。在路段監控中心，第一，可通過其存儲服務器對其轄區內的監控錄像進行存儲備份，第二，可利用視頻管理軟件實現用戶管理、設備管理、圖像監控、錄像查詢、回放、報警聯動、日志管理等功能。

    ■ 二級分控網點（包括路段路況監控網點、收費站監控網點、隧道管理所、服務區監控網點等）。

    路段路況監控網點將對其負責路段內的車輛運行情況（如車流量、車速）、各類交通事故、各類公路設施以及天氣狀況等進行監控。

    收費站監控網點需對本地車輛的通行情況、工作人員以及收費操作情況等進行監控與錄像存儲，并轉發至路段監控中心進行存儲備份。

    隧道管理所將對隧道內的車輛的通行情況（如車流量、車速）、各類交通事故、各類公路設施等進行監控，并隨時將監控錄像轉發至路段監控中心進行存儲備份。

    服務區監控網點將對服務區內各個路口的過往車輛與人員、公共設施等進行實時監控，并隨時將監控錄像轉發至路段監控中心進行存儲備份。

    三、系統拓撲結構

    ■ 光纖自愈環網:

    系統將采用RRPP技術來構建高速公路的IP傳輸環網，任何一個節點出現故障時均不會影響網絡的正常運行，RRPP技術利用標準的專用SFP光纖接口，使得其組網更加方便、靈活，系統構建成本相對較低。

    ■ 收費站、服務區、路段監控中心：

    收費站、服務區、路段監控中心均采用局域網的組網方式，其一，本身作為單個監控網點，滿足該區域的各類監控應用，其二，與上級監控中心相連接，滿足整個網絡監控的需求。

    ■ 道路沿線監控、隧道監控

    道路沿線、隧道可采用EPON的組網方式，前端光纖通信設備通過一根EPON光纖接入到分路路段的交換機上，使得布線方便并大大節省光纖資源。可變信號板和氣象站均直接接入交換機端口，實現一網多用，從而有效的降低整體網絡成本。

    四、系統功能說明

    ■ 系統充分支持分級分域管理（因為隨著道路沿線監控網點的增加，需要快速方便的對所有監控設備進行控制，從而實現高速公路各級監控中心與監控網點的聯網管理）。

    ■ 系統具有監控錄像網絡實時預覽功能（支持單畫面、多畫面和全屏顯示和輪循顯示、支持實時日期和時鐘疊加），同時每路圖像可允許多個網絡客戶端同時進行網絡瀏覽。

    ■ 系統具有對前端攝像機的控制功能，如遠程配置、方向控制、變焦控制、定時控制等。

    ■ 系統具有監控錄像的存儲、查詢與回放；圖像抓拍；日志管理等功能。

    ■ 系統具有雙向語音對講功能，通過聯網即可實現高速公路管理局、各路段監控中心、各路段路況監控網點、收費站、服務區等監控網點的相互通話。

    ■ 系統支持多級電子地圖設定與管理、電子地圖導航。

    ■ 系統圖像在局域網和廣域網上均能進行快速的網絡傳輸。

    ■ 系統具有報警聯動功能，如布防、地圖關聯、信息提示報警、聲光報警、語音報警、Email通知或手機通知報警等等，同時可與公安、火警、急救系統報警對接。

    ■ 系統具有分級權限管理功能、管理員用戶可在監控主機和客戶端上對監控網絡內用戶進行相關權限設定、級別設定以及進行增、刪、改等。

    ■ 系統支持電視墻與大屏分割顯示。

    ■ 系統支持磁盤陣列海量存儲，并在儲存空間滿時，提供循環錄像模式。

    ■ 系統的操作界面與功能菜單簡潔明了，操作時簡而易用，同時，支持鍵盤、鼠標或遙控操作。