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產(chǎn)品綜述

一、項目背景

近幾年來，我國公路、鐵路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，國家“十二五”規(guī)劃中曾明確指出，5年建成鐵路3萬公里，高速公路3.5萬公里，其中絕大部分屬于中西部地區(qū)開發(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。對于施工中的安全問題，尤其是隧道是施工的安全問題更是重中之重。 目前，我國隧道安全管理技術(shù)不夠完善，對安全的重視剛起步?jīng)]多久，對危險的識別和處理的方法、措施、管理手段相對陳舊，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。除了會同業(yè)主、設(shè)計以及監(jiān)測單位等多方制定常態(tài)化的應(yīng)急預(yù)案外，如何通過更高效更科學(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)合市場以及用戶的反饋，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、 實現(xiàn)人員進(jìn)出自動登記/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、報表打印等）

2、 實現(xiàn)車輛進(jìn)出自動管理，包括進(jìn)出登記，進(jìn)出計數(shù)等；

3、 隧道危險氣體監(jiān)測，記錄，超閥值報警等；

4、 隧道內(nèi)外部語音實時通訊，通訊更快捷方便；

5、 24小時視頻監(jiān)控，可以實現(xiàn)1個月歷史記錄存儲，隨時查看；

6、 LED屏顯示或是電視墻顯示，顯示更形象更專業(yè)化； 遠(yuǎn)程訪問管理，實時隨地，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

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，完成對外場設(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)日常運行維護(hù)等工作，同時對全線的交通數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行匯總、統(tǒng)計、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)交換平臺實現(xiàn)各級監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控信息交換和數(shù)據(jù)共享同步。各級數(shù)據(jù)交換平臺之間：上下級、平級數(shù)據(jù)交換平臺采用松散的連接方式，連接定義在模塊鏈接表中定義。只要定義了兩個數(shù)據(jù)交換平臺之間的連接，此兩個數(shù)據(jù)交換平臺即可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。省中心數(shù)據(jù)交換平臺與所有監(jiān)控分局?jǐn)?shù)據(jù)交換平臺連接;監(jiān)控分局?jǐn)?shù)據(jù)交換平臺與本區(qū)域內(nèi)所有站數(shù)據(jù)交換平臺連接。數(shù)據(jù)交換采用最短線路的原則通過數(shù)據(jù)交換平臺達(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設(shè)備的交通數(shù)據(jù)以及實時路面數(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;并可通過分析處理實時數(shù)據(jù)對其車輛進(jìn)行交通誘導(dǎo)。同時系統(tǒng)提供后臺管理功能，可對系統(tǒng)外場設(shè)備、系統(tǒng)基本信息以及系統(tǒng)用戶進(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)主線外場監(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)由多個設(shè)備采集服務(wù)模塊組成，各個模塊獨立運行互不干擾。每個采集服務(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)與客戶端程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。接受用戶操作指令并通過設(shè)備。

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

設(shè)備協(xié)議通信模塊：負(fù)責(zé)將用戶操作指令與設(shè)備協(xié)議指令相互轉(zhuǎn)換工作，并處理對外場設(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。

VD類：車輛檢測器(VD)、視頻車輛檢測器(VVD)、微波車輛檢測器(MTD)

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

CoVi類：一氧化碳能見度檢測器(COVI)

LiLo類：光強檢測器(LILO)

Wd類：氣象檢測器(WD)

Wsd類：風(fēng)速風(fēng)向檢測器(WSD)

設(shè)備狀態(tài)類：上述各類設(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)可實現(xiàn)編碼器、硬盤錄像、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補救。監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)局域網(wǎng)及無線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，無線3G網(wǎng)方式能及時補救。

無線視頻監(jiān)控是利用3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻的一種方式。所謂無線可分兩個方面解釋：前端攝像機采用無線監(jiān)控采集終端(車載監(jiān)控終端);后臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控數(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)計算機終端。它不受制傳統(tǒng)的有線監(jiān)控系統(tǒng)線纜困繞，也無地域的限制。更無須漫長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)的正常運行。

2.3無線視頻監(jiān)控

2.3.1構(gòu)成體系

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成從大方向講可以分為三個部分：

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端：車載機

車載機可以接不同數(shù)量的CDMA模塊，可以是1到4不同等級，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進(jìn)行視頻壓縮。利用它來把非固定外場的圖像傳回到監(jiān)控管理中心。

無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理后臺：分發(fā)服務(wù)器

接收外場無線視頻監(jiān)控采集終端發(fā)送過來的圖像，同時把現(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)控客戶端。

無線視頻監(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)控外場切換功能 4、用戶認(rèn)證管理功能 5、無地域瀏覽監(jiān)控圖像

方案模式

數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)

可稱之為部分無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，以對現(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，此時只要服務(wù)器有固定的IP地址，就可以實現(xiàn)對現(xiàn)有監(jiān)控圖像的網(wǎng)絡(luò)分發(fā)。

移動式無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用可移動的視頻采集終端，對不同的臨時監(jiān)控需求點作出監(jiān)控。可移動的視頻采集終端由于監(jiān)控點不固定，因此，它必須利用無線公網(wǎng)作為監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，例如CDMA、3G網(wǎng)絡(luò)。也正是因為它的監(jiān)控點不固定，故稱為移動式無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

完整的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)可以兼容現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)，同時配備車載監(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。