高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計研究

摘 要：高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)基于當(dāng)前的道路環(huán)境下，對道路中相關(guān)信息進行實時的采集和分析處理，如果發(fā)生突發(fā)的交通事故或者其他意外事故，引發(fā)交通產(chǎn)生擁堵時，高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)提醒相關(guān)工作者積極采取必要的措施解決問題，從而提高了高速公路的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：高速公路;機電;監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計

一、 高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)包括總中心監(jiān)控設(shè)施、分中心監(jiān)控設(shè)施、氣象檢測系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)標(biāo)志、信息發(fā)布系統(tǒng)等，整個系統(tǒng)也可以分為硬件部分與軟件部分，其中硬件部分包括閉路電視設(shè)備、信息顯示設(shè)備、存儲辦公設(shè)備等，而軟件系統(tǒng)則包括信息安全軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、信息發(fā)布軟件、信息采集軟件等，由此高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)便能夠較好保障高速公路行車安全與道路的通暢，交通誘導(dǎo)與控制工作的高質(zhì)量開展也能夠由此實現(xiàn)。而按照設(shè)備進行分類，高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)還可以分為辦公存儲設(shè)備、信息顯示設(shè)備、信息安全設(shè)備、閉路電視系統(tǒng)、信息采集子系統(tǒng)，其中信息采集子系統(tǒng)能夠通過超聲波、紅外、微波、視頻等檢測設(shè)備實現(xiàn)道路交通狀態(tài)信息的采集，同時還能應(yīng)用氣象檢測儀等設(shè)備實現(xiàn)氣象環(huán)境等信息采集，交通控制策略的制訂由此即可獲得有力支持;而信息顯示設(shè)備則主要包括可變限速標(biāo)志、地圖板、可變情報板，示交通誘導(dǎo)信息屬于這類設(shè)備的主要功能;閉路電視系統(tǒng)則主要由光端機、網(wǎng)絡(luò)視頻編/解碼器、視頻矩陣主機、視頻分配器等組成，這類設(shè)備主要負(fù)責(zé)高速公路特殊構(gòu)造物交通狀況的監(jiān)視。

二、 高速公路監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計研究

（一）前端系統(tǒng)的設(shè)計

1. 色彩一般的攝像機在色彩方面分為黑白和彩色。相比較彩色攝像機而言，黑白攝像不僅本身更加靈敏，更加適用于光線不足或者夜間燈光不足的區(qū)域，而且在水平清晰度方面，也比彩色攝像機更加清晰，同時價格優(yōu)勢也較為明顯。而彩色的攝像機所拍攝到的圖像，在衣服和場景的區(qū)分方面較為便利，可以有利對現(xiàn)場進行明顯的區(qū)分。

2. 清晰度受到電視制式的影響，攝像頭在垂直清晰度方面，受到一定程度的影響。而在水平清晰度方面，常采用人眼在觀看到電視圖形時，圖像呈現(xiàn)的水平細(xì)節(jié)的清晰度的量度情況，一般采用電視線TVL表示水平清晰度。在進行高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時，如果選用黑白攝像機，一般采用500線以上的水平清晰度;如果選用彩色攝像機，一般采用400線以上的水平清晰度。

3. 照度設(shè)計要求對于單位面積上，陽光照射的所接受的光通量被稱為照度。對于高速公路的攝像機而言，其靈敏度就是以照度來進行表示的。將特定的測試卡作為攝像機的目標(biāo)，當(dāng)起鏡頭光圈調(diào)整為0.4時，對其光源照度進行調(diào)節(jié)，同時對其輸出端的視頻信號幅度，借助示波器對其進行測量，確保其控制在10%左右，這個時候所得到的測試卡照度就是攝像機的最低照度。

4. 同步為方便高速公路的遠(yuǎn)程管理工作，采用的攝像機應(yīng)具備電源和外接信號的同步功能。對于電源同步的選擇，一般采用由高速公路的監(jiān)控中心提供的交流同相電源。

5. 電源攝像機的電源一般采用交流220V、交流24V以及滯留12V。在高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，對攝像機的電源同步進行選擇，必要時可以采用外同步的方法，實現(xiàn)系統(tǒng)同步進行切換。

（二）傳輸系統(tǒng)的設(shè)計

由于高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)的圖像采集現(xiàn)場和控制中心之間存在一定的距離，需要借助傳輸系統(tǒng)對前端采集到的圖像信息進行傳遞，同時還要將控制中心發(fā)出的控制指令，反饋到執(zhí)行現(xiàn)場。在設(shè)計時，主要包含對視頻信息的傳輸以及控制信息的傳輸兩種。

（三）控制系統(tǒng)

1. 數(shù)字化圖像監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對視頻信號的傳輸功能，可以在較短的距離內(nèi)，實現(xiàn)信號的無衰減傳輸，一般超過200米以上，就會出現(xiàn)衰減問題，需要進行補償放大處理。而數(shù)字化圖像監(jiān)控系統(tǒng)，借助了先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)，可以對高速公路采集到的圖像信息進行高清晰和高同步的傳輸，在高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用日漸廣泛。

2. 數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)設(shè)計使用數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)，可以為高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行壓縮保存。相關(guān)管理人員在進行所需的圖像記錄查詢時，可以進行任意檢索。相比較傳統(tǒng)的硬盤儲存設(shè)備，大幅度降低了相關(guān)管理人員的工作量，提高了他們的工作效率。而且，采用數(shù)字記錄的方式，可以提升圖像的抗衰減和抗干擾性能，無論相關(guān)數(shù)據(jù)被回放和檢索多少次，都不會影響圖像的質(zhì)量。

（四）顯示系統(tǒng)

1. 監(jiān)視器對高速公路前端采集到的圖像信息進行呈現(xiàn)，如果設(shè)計時選用的黑白監(jiān)視器，則監(jiān)視器的水平清晰度應(yīng)高于600線;如果設(shè)計時選用的彩色監(jiān)視器，則監(jiān)視器的水平清晰度應(yīng)高于350線。

2. 錄像機主要是對實現(xiàn)系統(tǒng)的記錄和重放。如果攝錄像系統(tǒng)和安全報警系統(tǒng)進行聯(lián)動式，也應(yīng)對其配備單獨的錄像機設(shè)備。

三、 結(jié)語

綜上所述，通過設(shè)置高速公路機電監(jiān)控系統(tǒng)，不僅幫助相關(guān)管理人員可以及時掌握實施交通情況，對一些違章行為進行記錄跟蹤，而且提升了高速公路的管理水平，提升了緊急情況下的效應(yīng)速率。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孟凡宇.高速公路機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)及質(zhì)量控制[J].交通世界，2018（8）.

作者簡介：許朔，遼寧艾特斯智能交通技術(shù)有限公司。