初探高速公路遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)方案

　引言

　　由于高速公路線性特點(diǎn)、投資規(guī)模、供電及傳輸通道等因素的限制，監(jiān)控系統(tǒng)布設(shè)密度非常有限存在很多監(jiān)控盲區(qū)。如何充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源突破地理距離的限制， 實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程監(jiān)控路段和地區(qū)的實(shí)時(shí)視頻信息傳輸實(shí)現(xiàn)管理者遠(yuǎn)程指揮、調(diào)度交通異常事件最大限度地減少突發(fā)事件造成的損失，是高速公路信息監(jiān)控巫待解決的問題。無疑遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)是有效的解決途徑。

　　1 無線通信方式

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)的組成基本包括數(shù)據(jù)采集終端、通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)接收終端及后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)幾大部分。不同的通訊方式?jīng)Q定了各種無線監(jiān)控系統(tǒng)的特性。目前， 常用的無線監(jiān)控系統(tǒng)有衛(wèi)星通信、和等幾種。

　　1.1 衛(wèi)星通信方式

　　衛(wèi)星通信是利用衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行地球上無線電臺(tái)、站之間的通信。由于衛(wèi)星通信所使用的射頻在微波頻段因而它屬于微波通信的范疇。衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、通信主站、通信小站三個(gè)部分。衛(wèi)星無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由衛(wèi)星終端、天線、視頻采集設(shè)備、視頻編解碼等系統(tǒng)組成示意圖如圖1所示。衛(wèi)星通信系統(tǒng)已經(jīng)在國防、金融、航空、石油等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用其系統(tǒng)應(yīng)用靈活性和組網(wǎng)簡易性受到了用戶的認(rèn)同但相對通信使用費(fèi)較高。

　　1.2 CDMA方式

　　CDMA無線監(jiān)控方式基于現(xiàn)有來實(shí)現(xiàn)高速公路的視頻圖像無線傳輸其系統(tǒng)主要由車載主機(jī)、車載視頻采集設(shè)備、車載音頻采集設(shè)備、車載顯示設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備組成， 圖2是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成。

　　1.3 WiMax方式

　　WiMax作為一種新的通信方式其接入帶寬、傳輸距離、多媒體服務(wù)等方面的優(yōu)勢已受到通信業(yè)界的廣泛關(guān)注。

　　目前，WiMax在無線數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)以及城市智能通信系統(tǒng)中的研究和應(yīng)用在國內(nèi)外都已展開， 并取得了一定的成果隨著各種使用規(guī)范的逐步完善和運(yùn)營商系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展，WiMax, 將是無線監(jiān)控系統(tǒng)中的一個(gè)新亮點(diǎn)。

　　2 系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)滿足的要求

　　目前高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)主要是應(yīng)用于搶險(xiǎn)救災(zāi)、緊急事件現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程指揮調(diào)度等領(lǐng)域?yàn)榱藵M足其特定應(yīng)用環(huán)境， 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面要求

　　2.1 通信暢通

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該能夠確保通信系統(tǒng)的通信暢通，應(yīng)該盡可能地?cái)U(kuò)大無線監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的搜蓋范圍， 同時(shí)應(yīng)確保監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)皿在通信系統(tǒng)充分扭蓋的范圍內(nèi)應(yīng)盡可能地提供足夠帶寬通信網(wǎng)絡(luò)確保網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)、穩(wěn)定傳輸無線監(jiān)控系統(tǒng)通信信號(hào)應(yīng)有明確的傳輸頻率，減少其他無線通信系統(tǒng)對其干擾。

　　2.2 無縫時(shí)接

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立應(yīng)立足于高速公路信息監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀， 充分利用現(xiàn)有信息監(jiān)控資源。新建無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有視頻監(jiān)控平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)、視頻監(jiān)控矩陣系統(tǒng)、信息數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的無縫對接。

　　2.3 標(biāo)準(zhǔn)一致

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立在局部范圍內(nèi)是為高速公路路段信息監(jiān)控服務(wù)但從高速公路信息監(jiān)控系統(tǒng)長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)與重大緊急事件處理等角度考慮無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該納入省級(jí)高速公路信息監(jiān)控中心統(tǒng)籌安排的范疇之內(nèi)。因此，各高速路段內(nèi)無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立應(yīng)該在信息數(shù)據(jù)格式、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、視頻圖像信息編碼與解碼、數(shù)據(jù)備份等方面形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)并能夠與省級(jí)高速公路信息監(jiān)控中心現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)互通滿足省中心信息采集、信息發(fā)布、決策支持等平臺(tái)的各項(xiàng)要求。

　　2.4 易于升級(jí)

　　隨粉信息技術(shù)的不斷發(fā)展和完善， 以及無線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的延伸， 無線監(jiān)控系統(tǒng)必然會(huì)出現(xiàn)升級(jí)改造的需求。

　　因此， 無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立， 應(yīng)該在通信方式選擇、網(wǎng)絡(luò)荃站建設(shè)、無線終端選型、信息服務(wù)硬件平臺(tái)、信息處理軟件系統(tǒng)的選擇與配備等方面充分考慮系統(tǒng)升級(jí)改造的難易程度和成本。特別是關(guān)于通信方式的選擇應(yīng)盡可能結(jié)合我國無線通信系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。

　　3 系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)明確的問題

　　通過對目前高速公路無線監(jiān)控的必要性分析和可供選用的多種通信方案分析可以看出， 在進(jìn)行高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)前需對以下問題進(jìn)行明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范問題。

　　標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是信息融合和信息共享的基礎(chǔ)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有利于無線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定包括接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)格式、圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)等。無線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該在全省統(tǒng)一規(guī)范的指導(dǎo)下進(jìn)行這樣可以充分利用現(xiàn)有資源信息避免系統(tǒng)建設(shè)重復(fù)投資與功能冗余。全省高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定意義重大。

　　3.1 應(yīng)用模式問題

　　根據(jù)無線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)建議采用如下兩種應(yīng)用模式。第一種模式可以將無線監(jiān)控系統(tǒng)采集的信息通過視頻輸入轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換后， 將視頻信號(hào)接入視頻矩陣系統(tǒng)。第二種模式可以通過公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)在或手機(jī)上安裝客戶端瀏覽軟件， 通過公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸在任何地域?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控視頻信息的瀏覽與調(diào)用。第三種模式是較為全面的方式， 可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有監(jiān)控資源的充分利用和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。系統(tǒng)建設(shè)前明確高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用模式可以為通信方式選擇、推廣應(yīng)用等問題提供決策支持。

　　3.2 推廣模式問題

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)不僅需要理論論證， 同時(shí)也應(yīng)該通過具體使用來提供必要的實(shí)際應(yīng)用論證因此在進(jìn)行全省無線監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)前需要確定合適的推廣應(yīng)用模式并進(jìn)行局部試點(diǎn)運(yùn)行。關(guān)于局部試點(diǎn)運(yùn)行可以在不同試點(diǎn)采用不同通信方式、不同應(yīng)用模式進(jìn)行試點(diǎn)建設(shè)亦可以通過充分的技術(shù)分析理論論證后， 確定特定通信方式和應(yīng)用模式，進(jìn)行局部試點(diǎn)規(guī)劃建設(shè)。不論以上哪種方式均應(yīng)對試點(diǎn)運(yùn)行狀況進(jìn)行對比分析后再確定全省高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè)。