高速公路是視頻監(jiān)控應(yīng)用非常廣泛的一個行業(yè)，由于高速公路的距離遠(yuǎn)，收費站點長，實現(xiàn)整個沿線的聯(lián)網(wǎng)管理顯得非常重要，其中應(yīng)用到了多種傳輸和管理方式，尤以光纖傳輸應(yīng)用最為廣泛，同時依據(jù)當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，分站點的信息匯總后需要向異地的總控中心進(jìn)行傳輸，從早期的收費站點監(jiān)控發(fā)展到現(xiàn)在，視頻監(jiān)控在交通行業(yè)尤其是高速公路發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般分為收費監(jiān)控和道路監(jiān)控兩部分。收費監(jiān)控系統(tǒng)主要是對收費站的車道、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過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，實施有效的監(jiān)督。道路監(jiān)控系統(tǒng)主要是對高速公路干線、互通立交、隧道等高速公路重點路段進(jìn)行監(jiān)視，掌握高速公路交通狀況，及時發(fā)現(xiàn)交通阻塞路段、違章車輛，及時給予引導(dǎo)，保證高速公路的安全通暢。
在智能交通領(lǐng)域，關(guān)于車輛闖紅燈的抓拍、車輛牌照的識別等系統(tǒng)已經(jīng)成為了新的應(yīng)用領(lǐng)地，它從傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控已經(jīng)引申為了一個行業(yè)化的應(yīng)用系統(tǒng)。
目前高速公路項目中對視頻信號的監(jiān)控和管理自下而上可分為以下幾層：
(1）各收費站
各收費站需要對本地的視頻信號進(jìn)行監(jiān)控。各收費站所轄的攝像機(jī)信號全部引入本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)，收費站對本地所有圖像進(jìn)行監(jiān)控管理。
(2）監(jiān)控分中心
一條高速公路通常設(shè)置1個路段監(jiān)控分中心，對某一路段進(jìn)行監(jiān)控和管理。各收費站圖像根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇幾路上傳，路段監(jiān)控分中心對路段中各收費站上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。
(3）監(jiān)控中心（有些地區(qū)不設(shè)此級，將監(jiān)控分中心的信號直接傳輸?shù)浇煌ú块T管理中心）
多條高速公路的統(tǒng)一管理通常根據(jù)地域劃分為若干個片區(qū)來進(jìn)行。一個片區(qū)對某一區(qū)域內(nèi)相連的幾條高速公路進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。這幾條高速公路的監(jiān)控分中心根據(jù)片區(qū)監(jiān)控中心的要求上傳圖像，片區(qū)監(jiān)控中心對各路段監(jiān)控分中心上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。
(4）交通部門管理中心各地區(qū)的高速公路管理局需要對所轄區(qū)域內(nèi)的高速公路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。各片區(qū)監(jiān)控中心將各站點的視頻信號有選擇性的上傳到市級交通管理中心，由市級交通管理中心統(tǒng)一監(jiān)控和管理。
目前某些高速公路項目中取消了站級監(jiān)控，各收費站將前端的視頻信號采集后不在本地進(jìn)行監(jiān)控，而是全部上傳至路段監(jiān)控分中心，或輸入矩陣后由矩陣輸出部分信號上傳至路段中心。道路監(jiān)控信號一般都直接接入監(jiān)控分中心。交管中心、監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心之間采用聯(lián)網(wǎng)分級控制，一般市級交通中心的優(yōu)先級最高。控制信號采用逐級轉(zhuǎn)發(fā)的形式轉(zhuǎn)發(fā)到需要控制的設(shè)備。
下面就分別為大家介紹這四部分的監(jiān)控形式。
一、站級監(jiān)控系統(tǒng)
收費站或隧道監(jiān)控系統(tǒng)主要是完成對本地收費亭、收費車道、收費廣場、或隧道的視頻信號的采集、管理。考慮到傳輸效果和傳輸成本等因素，可選用光端機(jī)來實現(xiàn)，完成從收費亭、收費車道、收費廣場到收費站的視頻信號傳輸。在光纖資源充足的情況下，首先選用點對點非壓縮視頻光端機(jī)傳輸，具有圖像質(zhì)量高、實時性好，成本比較低的優(yōu)點。
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)：
站級收費站系統(tǒng)圖
收費站監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能：
1、對收費站、收費亭、收費廣場視頻、音頻信號的監(jiān)視、監(jiān)聽、管理。
2、 對各個收費點視頻信號的控制。
二、從收費站到路段監(jiān)控分中心
一條高速公路通常設(shè)置1個路段監(jiān)控分中心對某一路段進(jìn)行監(jiān)控和管理，各收費站圖像根據(jù)路段監(jiān)控分中心要求選擇幾路上傳，路段中心對路段中各收費站上傳的圖像進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理。
針對用戶需求和實際情況，建議收費站到路段監(jiān)控中心的音視頻及控制信號傳輸根據(jù)不同情況采用以下三種方式；
1、采用全數(shù)字點對點光端機(jī)（級聯(lián)矩陣系統(tǒng)）
2、采用環(huán)網(wǎng)光端機(jī)來實現(xiàn)。
3、采用多E1數(shù)字編解碼器。
1.點對點的方式，在站級收費站和監(jiān)控分中心之間采用級聯(lián)矩陣系統(tǒng)，將各個站級收費站的幾路圖像有選擇的傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心，監(jiān)控分中心和站級收費站都可以對前端監(jiān)控點進(jìn)行控制，監(jiān)控分中心具有優(yōu)先權(quán)。這樣一個二級矩陣級聯(lián)系統(tǒng)已經(jīng)完全滿足信號上傳以及多級管理的功能，上級站點可控制本地及下級矩陣對應(yīng)的功能，使得監(jiān)控和管理及其簡便。推薦使用天地偉業(yè)87系列級聯(lián)控制矩陣，它最突出的特點是使用了鐵電存儲和CAN總線技術(shù)，大大提升了控制的切換管理的速度，同時CAN總線極高的穩(wěn)定性和超遠(yuǎn)的傳輸距離最大限度的抑制了各類干擾因素。
2.環(huán)網(wǎng)光端機(jī)實現(xiàn)
使用一顆光纖將所有收費站的視頻圖像進(jìn)行上傳，省去了許多光纖資源與工程量，但由于用到壓縮技術(shù)或者非壓縮的粗波分復(fù)用技術(shù)，傳輸效果會受到很大影響，同時工程總造價將會大大提升，這種方式在工程中的應(yīng)用已經(jīng)越來越少。
3.采用多E1數(shù)字編解碼器
對用戶有較多冗余的E1/2M通道，且光纜資源有限，每個收費站需上傳的路數(shù)較少時比較實用。
使用多E1系統(tǒng)將收費站信號傳輸?shù)奖O(jiān)控分中心
這是一種壓縮的傳輸方式，對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求較高，傳輸效果較點對點矩陣級聯(lián)式的傳輸要差，但省去了布線等工程量。
三、從路段監(jiān)控分中心到監(jiān)控中心
從路段監(jiān)控分中心到監(jiān)控中心視頻傳輸模式與從收費站到路段監(jiān)控分中心視頻傳輸模式相同。
四、從路段監(jiān)控中心到交通部門管理中心
各地區(qū)市高速公路管理局需要對轄區(qū)內(nèi)所有的高速公路進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和調(diào)度。
由于各地區(qū)交管部門與區(qū)域監(jiān)控中心之間距離較遠(yuǎn)，采用各種光端機(jī)設(shè)備需要架設(shè)的光纜線路較長，實現(xiàn)起來也比較復(fù)雜。所以交管部門與區(qū)域監(jiān)控中心之間建議采用數(shù)字視頻編解碼器實現(xiàn)音視頻及控制信號的傳輸。另外交管部門一般要求可實現(xiàn)圖像的網(wǎng)上瀏覽，本系統(tǒng)建議在監(jiān)控中心采用硬盤錄像機(jī)或視頻服務(wù)器實現(xiàn)。在省中心可通過兩種方式上網(wǎng):
一、通過硬盤錄像機(jī)實現(xiàn)視頻網(wǎng)上瀏覽。
二、通過視頻服務(wù)器實現(xiàn)視頻網(wǎng)上瀏覽。
路段監(jiān)控中心傳輸信號到交通管理部門系統(tǒng)圖
這樣就可以實現(xiàn)高速公路管理局對各地所有收費站點的監(jiān)控控制，通過實現(xiàn)了本地化級聯(lián)監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，高速公路管理局的多級管理就顯得非常輕松。
高速公路的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的模擬化的、本地化的監(jiān)控系統(tǒng)逐漸演變?yōu)槎嗉壜?lián)網(wǎng)的，模擬化加數(shù)字化系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)了本地監(jiān)控和異地監(jiān)督管理的雙重功能，也正在向行業(yè)化、數(shù)字化、系統(tǒng)化、集成化的方向發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路的應(yīng)用將會越來越廣泛。
