來源:CPS中安網 作者:馬瑞
作為交通領域的重要組成部分——橋樑隧道，近來年，一直保持著快速發展的強勁勢頭，並取得了令人矚目的成就。由於其對國民經濟的發展具有基礎性、先導性的作用，大陸政府始終把發展交通運輸作為其國家經濟建設的重點。政府已形成“經濟發展，交通先行”的理念，老百姓已形成的“要想富，先修路”理念。
但是由於基礎建設薄弱，大陸公路交通體系建設總體上還不能滿足國民經濟和社會的發展需要，與發達國家的先進水準相比還有較大差距。為了更好地支持橋樑隧道建設部門開展橋樑隧道全程影像監控系統的建設，及大陸資訊整合與共用工作，遵照統一標準、科學推進、統籌規劃、分步實施、實戰引領、應用帶動、突出重點、分級建設的原則，本文談一下對橋樑隧道監控的看法，希望能拋磚引玉。
一、 面臨的挑戰
大陸監控系統是橋樑隧道機電建設不可或缺的一部分，建設範圍之廣、涉及專業之多、技術含量之高、協調方面之廣、運營管理之難，非常考驗建設方的綜合能力。
雖然大陸橋樑隧道發展時間並不長，但是隨著時代的發展，在一些已建成的橋樑隧道監控系統上，監控系統上的一些問題開始凸顯出來。
1.1 功能不完善
在工程初步設計中，雖然考慮了影像資料資訊採集，資訊處理和資訊發佈三大功能，但是在具體實施中，重採集輕決策，重硬體輕軟體，重監視輕控制，沒有真正實現監控系統。
1.2 效果不明顯
目前大部分橋樑隧道監控系統採集的影像資料清晰度不高，與橋樑隧道以及其他交通資料之間相關性小，利用價值不高，因而不能構成正確決策的依據，難以形成符合實際情況的控制方案。或者即使有了控制方案，但是由於設施不配套，設備佈局不合理，難以使控制方案得到正確的實施。
1.3 投資方不重視
大陸大多數橋樑隧道的業主對監控系統(相對於收費系統和通信系統)是不重視的，具體表現在對監控系統的作用理解不深、關心不夠、投資不足。個別業主僅僅滿足於對視頻資訊“能看到”的需求。分析其主要原因可能在於其對交通部精神的誤解，缺少對交通需求的理解以及資金因素等。
1.4 監控設備品牌雜、模式多為系統整合帶來困擾
橋樑隧道機電建設由於其規模大、分段建設投資主體較多且影像監控系統涵蓋其中，往往導致監控設備品牌眾多，技術參差不齊。而建設和維護週期較長，系統複雜度較高，導致設備隨著監控技術的發展，新老交替，模式呈現多樣化。加之產品供應商人為設置技術壁壘，為系統的結構調整和資源整合帶來了困擾。
1.5 物理監控盲區與邏輯監控盲區很難抉擇
目前橋樑隧道機電建設的影像監控部分大多採用全程監控，甚至視場無縫覆蓋的方式，有效的消除了物理監控盲區;但是海量前端攝影機採集的影像，導致監控中心交通管理業務部門無法在有限的時間內即時掌控所有重要場景，出現邏輯監控盲區。
1.6 影像包含的潛在資訊有待深入挖掘
從影像中分析抽取的有效資料太少，交通參數採集需要單獨系統建設投資，部分地區還停留在靠人工作業，肉眼直觀判斷的方式來瞭解一手的交通通行狀況，無法最大限度的挖掘影像資源價值，為交通運管及公眾資訊發佈服務。
1.7 海量監控設備採用人工運維成本高、工作量巨大
目前數量龐大的影像監控設備的運維工作，都是完全靠人工檢測和處理，監測難度大，故障處理不及時，而且運維工作量巨大，導致運維的成本不斷增加，使得視頻監控系統的使用效果大打折扣，嚴重影響了安全保障工作的有效開展。
1.8如何更好的提供面向公眾的影像增值服務
伴隨著大陸公路交通體系的建設熱潮，影像監控子系統作為機電建設中不可或缺的一部分，在橋樑隧道運營管理中也發揮著越來越大的作用。一些經濟較發達的省份紛紛採用全程監控的方式，解決了物理監控盲區的問題，同時監控中心也擁有了豐富的影像資源。除了用於日常的橋樑隧道運營管理外，如何更好的利用這些影像資源為公眾提供便捷、優質的影像增值服務，最大限度的發揮它的價值，也是我們正在思考的問題。
二、 需求分析
近年來，橋樑隧道建設飛速發展的同時，我們也需要理性的看待目前面臨的問題，客觀的對問題進行評價，針對問題對症下藥，提出有效的解決辦法，即是系統建設的直接需求。
2.1提升影像清晰度及圖像品質
目前大陸橋樑隧道影像監控系統，主要從兩個維度分別發展。一個是從標清影像向高清影像發展，另一個是從類比視訊訊號向IP網路信號發展。
縱觀大陸大部分橋樑隧道影像監控系統建設，高清影像網路攝影機依靠其高品質的圖像清晰度，已經開始慢慢進入客戶的視野。客戶開始嘗試性的使用高清攝影機，反映了橋樑隧道業主在實際業務開展中，對於影像清晰度、圖像品質及資料傳輸等的需求已發生變化。提升影像清晰度，提高圖像品質，解決客戶“看得見，但看不清”的問題已經是重中之重。
在過去10年的高速發展中，“類比攝影機+光纖傳輸器+字元疊加器+影像分配器+模擬矩陣+硬碟錄影機”的監控方式一度是主流的監控方案。但是在長時間的建設當中，類比信號多次轉換造成的影像損傷嚴重，設備數量、種類繁多，現場施工複雜等等問題已經日益凸顯。相對於網路攝影機來說，類比攝影機結構複雜度高、系統運維負擔重，一定程度上阻礙了橋樑隧道影像監控系統的建設和發展。而網路攝影機介面簡單、技術日漸成熟等優勢，已經成為今後橋樑隧道監控系統的趨勢所在。
需求：瞭解客戶切實想法及市場發展方向，通過設備的發展與更新，滿足客戶及整個行業對影像品質的需求。
2.2擴大監控系統聯網整合度規模
橋樑隧道影像監控網路，受橋樑隧道管理模式和技術層面的限制，基本上只能實現所轄影像資源的初步管理，無法做到影像資源的充分相互調用。各省基於橋樑隧道網路系統的互聯互通、資源分享層面的應用程度還是參差不齊，同時已經聯網的監控平台對資源的覆蓋還不夠充分，管理策略還比較分散。
由於一些地方監控系統建設時間較早，相當一部分影像資訊與新建橋樑隧道監控系統無法完美對接。一方面造成一定程度的重複建設;另一方面，當需要跨路段調用影像時無法直接快速地獲取各自需要的有價值的影像資訊。
需求：建立橋樑隧道影像聯網平台，最大限度的實現不同路段監控系統之間的互聯互通。充分整合已建的橋樑隧道視頻監控資源，最大限度的保護原有的資產。後期建設中再改造部分重要場所的影像前端採集設備，做好遷移利舊，循序漸進的實現從標清到高清的過渡。
2.3挖掘影像資源的應用價值
目前，橋樑隧道影像監控點位元的佈局設計已經有規可循。當通過新建平台來實現系統互聯互通、影像資源分享的同時，還應該充分考慮已建平台技術存在局限，解決傳統的人工即時預覽監控畫面、調閱歷史影像所存在的不便和問題。以往平台功能拓展不深，深層應用少，業務契合度低，已經很難滿足現在橋樑隧道實際應用需求。
需求：拓展平台的深層應用，實現影像資料深度挖掘和綜合研判，最大限度的發揮視訊訊號資源的實戰價值。
三、 解決之道
在堅持統一標準、科學推進，統籌規劃、分步實施，實戰引領、應用帶動，突出重點、分級建設的原則上，專案的總體建設思路及目標如下：
3.1建立橋樑隧道全程影像監控系統
橋樑隧道全程監控系統是為了充分發揮橋樑隧道“高速、安全、舒適、高效”的功能特性，監控轄區內行車狀況，形成一個良好的行車環境，保證行車和人身的安全並及時提供必要的資訊，保證道路較高的服務水準，實現對交通運行的宏觀管理和調度。
3.2建立橋樑隧道影像監控綜合平台
建立橋樑隧道影像監控系統綜合平台，在建設的範圍內最大限度的實現公路交通體系各監控系統之間的互聯互通。
通過構建分散式結構的影像監控系統總體架構和影像監控網路，以滿足晰圖像、即時傳輸的需要以及系統安全的要求。以各個管理站和監控中心應用單位為節點，以專用的光纖通道和通信系統為媒介，實現影像傳輸和監控，整個系統採用自下而上的組織模式，通過各級設備的緊密協調，使橋樑隧道監控系統成為協調統一的整體系統，從而安全、可靠、高效的完成監控、管理工作。
3.3充分整合已有影像資源，構建統一的影像調用機制
需要充分整合現有橋樑隧道的影像資源。本著從實際情況出發，先整合新建橋樑隧道影像監控專案的影像監控資源，然後逐步接入已有專案的監控視訊訊號，最大限度的保護業主原有的資產，構建統一的影像信號調用機制。
3.4實現資料深度挖掘和綜合研判，拓展平台的深層應用
需要基於統一的影像調用機制，做好影像資料調用、整合、共用工作。同時，拓展平台的深層應用，最大限度的發揮影像資源的實戰價值，更好的為橋樑隧道管理系統服務。
3.5目標原則
3.5.1統一標準原則
橋樑隧道全程監控系統的建設必須統一編碼標準、互聯標準、資料接入標準、資料通信協定標準、控制協定標準、IP位址規劃標準。系統建設在符合政府和行業相關標準及地方標準的建設要求基礎上，採用先進的技術手段和系統架構，整合橋樑隧道沿線的傳統影像監控資源、車輛資訊採集資源、交通資訊採集資源、橋樑隧道管控資源及應急處置預案，在同一的標準框架下實現統一部署、資源分享、平台共用，構建橋樑隧道全網各種設備接入、各子系統互聯互通、區域影像資訊系統互聯共用的可擴展規模和升級應用的綜合監控管理系統。
3.5.2先進性原則
採用主流的、先進的、符合發展方向的技術構建系統平台，滿足視覺化防控需要，為橋樑隧道資訊化建設邁向數位化管理、道路安全監控、日常路政管理、應急聯動指揮等提供業務支撐，促進中心管理系統資訊綜合應用，具有先進的數位化、自動化和智慧化技術水準，使橋樑隧道視覺化管理、應急指揮和交通事件防控數位化水準得到有效的提高。
3.5.3實用性原則
橋樑隧道全程監控系統的建設必須突出應用，在建設中應以現實需求為導向，以有效應用為核心，以技術建設與工作機制的同步協調為保障，確保系統能有效服務於各個業務部門和資訊子系統的工作需要，充分利用前端豐富的資訊資源，結合各種應用業務，保障高速路沿線暢通的交通環境和良好的交通秩序，不斷提高交通管理的行政執法的水準。
3.5.4可靠性原則
橋樑隧道全程監控系統的建設不是各種資訊化子系統的簡單組合，而是統一標準構架下的有機組成，系統採用的軟硬體根據統一的規範、協定和要求選型，根據最新的標準規範，並經過具有相應資格的軟體評測中心、產品檢測中心的測試，品質達標，性能穩定，能夠持續有效運行，滿足交通管理7*24小時不間斷持續運行的需要。
同時系統必須具有高可靠性和高安全性，保證能長期穩定運行，不易受駭客攻擊和病毒感染;對於無人值守場所盡可能使用具有遠端升級能力且穩定的嵌入式設備，避免採用基於PC機的非可靠設備。
3.5.5安全性原則
橋樑隧道全程監控系統構建影像傳輸專網，保證專網專用，安全暢通; 影像傳輸專網與收費系統業務網隔離管理，保證收費資料穩定、高效的傳輸;原有資源接入、其他政府單位元共用影像接入皆通過防火牆等隔離設備與影像傳輸專網進行資料交換。
3.5.6開放性原則
系統採用業界主流的硬體平台、作業系統、資料庫以及標準的協定，保證系統的開放性。
平台的開放性包括對環境的開放，有較強的異構網、異構機的互聯能力，提供跨系統、跨平台標準介面，使各分系統有較強的交交交互操作能力等等，以適應後期系統建設和擴容的需要。
開放性原則還體現在系統的互聯上，體現在系統的升級、擴充和更新上，體現在應用目標和功能的變化上以及在其它外界環境變化上，系統都要有較強的適應能力。
3.5.7經濟性原則
系統實際建設以實用、夠用為原則，充分評估建設、使用、線路租用、維護費用及升級改造費用，在確保工程建設品質、系統實用性、先進性的前提下，擇優選擇科學經濟的建設方案。
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