2jk-03-监控软件描述-A3.doc

石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 1 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 第三章第三章 监控软件描述监控软件描述 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 2 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 目目 录录 1软件功能综述 3 2监控软件构成 3 2 1 系统平台软件 3 2 1 1网络操作系统 3 2 1 2数据库管理系统 3 2 1 3工作站操作系统 4 2 1 4防病毒和防火墙 4 2 2 应用软件 4 2 3 软件运行要求 5 3应用软件功能描述 5 3 1 系统管理功能 5 3 1 1系统的安全管理 5 3 1 2系统的人员管理 6 3 1 3系统设备管理 6 3 1 4日志管理 6 3 1 5查询功能 6 3 1 6报表功能 7 3 2 图形监控功能 7 3 2 1图形化配置 7 3 2 2图形化显示 7 3 2 3图形化操作 9 3 2 4设备的控制方式 10 3 2 5交通事件处理 11 3 2 6特殊气象的交通控制 11 3 2 7自定义方案处理 11 3 2 8系统事件的反映 11 3 2 9事件输入 11 3 3 通讯功能 12 3 3 1采集设备数据功能 12 3 3 2设备状态的判断 13 3 3 3设备控制数据的下发 13 3 3 4框架间的通讯 13 3 3 5系统自诊断 14 3 3 6设备数据的预处理功能 14 3 3 7系统时钟同步 14 3 4 方案处理功能 14 3 4 1交通事件 14 3 4 2自定义方案功能 14 3 5 数据维护功能 14 3 5 1数据库管理 14 3 5 2自动备份和数据恢复 15 3 5 3统计报表的处理功能 15 3 5 4数据的保存及删除 15 3 6 其它功能说明 15 3 6 1与上级监控的数据交互 15 3 6 2二次开发接口 15 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 3 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 1 1软件功能综述软件功能综述 监控软件是整个监控系统的核心组成部分 它不仅完成对所有外场设备的状态 外场设备检测数据的采 集 同时又为控制设备的合理应用提供手段 使监控系统能够及时反映道路的使用情况 响应突发事件 引 导车流 保障道路的畅通 有效地减少交通事故的发生 提高道路的利用率 根据监控系统的功能和特点 将监控系统软件功能概括如下 用户使用系统软件 必须输入口令 登录系统后方可使用 系统操作员分级进行管理 系统内置三种操作权限 来宾 操作员 管理员 不同的操作权限对系 统的操作能力大小不同 为利于用户对整个路状形态以及设备位置有直观 清楚的认识 系统以图形化方式显示道路模拟图 该模拟图包括道路形态 环境 走势以及立交 收费站 服务区概貌和可变信息标志 可变限速标 志 能见度检测器 遥控摄像机 车辆检测器等外场设备 模拟图静态显示高速公路地理位置 几何形态 动态实时显示设备状态 检测数据和道路交通状态 实现分级监控 对多个监控场景不能反映在同一个监控图形界面中时 系统以多图形页进行分级监 控 系统对设备故障 通讯故障 设备报警等提供界面和声音两种方式报警方式 并自动保存事件时间 位置等信息 对设备的操作 同样以模拟图为基础 通过用户使用鼠标对设备的双击或右键快捷菜单等方式可直 接实现对设备的控制 通过矩阵 实现对现场图像的显示 抓拍和录制功能 并可直接控制摄像机的镜头 云台动作 实时采集可变信息标志工作状态 包括当前显示内容 工作模式 亮度级等 并可对显示内容进行 编辑 修改显示内容 实时采集车辆检测器的工作状态 检测数据 提取历史数据等 实时采集能见度检测数据 通过与设备的通讯 实时检测其它外场设备的工作状态 提供事件输入界面 供操作员对系统发生的事件进行记录 其中包括道路维护 事故 火灾 巡逻 车上报等事件 系统对设备的控制方式分为 手动和自动 手动优先级高于自动 其中自动方式用于设备的自动控 制 统计报表生成 包括交通事件报表 设备信息报表等 提供方案设置接口 用户可自定义自动和联动的执行方案 条件和动作 查询交通事件 设备信息 信息发布 设备显示内容 系统提供自诊断功能 实现对外场设备进行自诊断 可判断设备通讯状态设备工作状态 系统软件可根据计算机配置情况可运行在多台计算机上 也可运行在一台计算机上 实现系统软件 与运行位置的无关性 系统内置交通时间判断功能 数据存贮与备份功能 强大日志管理功能 对系统发生的事件和操作员进行的操作均进行记录 并提供查询手段 以方便 管理 提供向上级监控中心上传数据的接口 并同时可以与相邻的监控系统互传数据 2 2监控软件构成监控软件构成 监控软件构成由系统平台软件和系统应用软件构成 2 12 1 系统平台软件系统平台软件 本节描述监控系统中心所使用系统平台软件 网络操作系统选择 Windows 2003 Server 网络数据库采 用 Microsoft SQL server 2000 客户机操作系统采用 Windows XP Professional 开发语言采用 VC 等 2 1 12 1 1网络操作系统网络操作系统 网络操作系统采用 Windows 2003 Server 运行在路段监控中心的服务器上 负责系统中各客户机的运 行 数据库的管理 并在中心网络中负责数据传输的管理 Windows 2003 Server 是为服务器开发的多用途操作系统 可提供文件和打印 应用软件 Web 和通信等 各种服务 它是一个性能更好 工作更加稳定 更容易管理的平台 具有大型的企业级服务器的特性 例如 群集 加载平衡和对称多处理器 SMP 支持等 它能够为客户提供一个高可靠性和高扩展性的理想平台 可承 担运行企业核心业务软件的重任 它具有以下的特性和功能 强大的 SMP 扩展能力 提供强大的对称多处理器支持 支持数可达四路 更高的稳定性 可为核心业务提供更高的稳定性 在多种一般错误发生后一分钟内自动重启应用软 件 例如 把使用两台基于 Intel 结构的服务器组成一个群集 可以获得很高的可用性和管理性 网络负载平衡 为网络服务和应用程序提供高可用性和扩展能力 例如 TCP IP 和 Web 服务 组件负载平衡 为 COM 组件提供高可用性和扩展能力 具有网络管理功能 这些功能和特性使 Windows 2003 Server 具有很高的扩展性 互操作性和管理性 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 4 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 2 1 22 1 2数据库管理系统数据库管理系统 数据库管理系统选择 SQL Server 2000 为系统数据库软件 运行在服务器上 负责系统中部分数据处 理的功能 存储系统应用数据 并完成对系统的数据备份和恢复功能 SQL Server2000 是一个基于 Windows 操作系统的数据库产品 它通过可扩展的商业解决方案 数据库以 及与 Microsoft Office 的紧密集成 可以为各种规模的企业提供服务 SQL Server 2000 提供了一个综合的 平台 通过这一平台 用户可以设计 创建 管理和使用数据库解决方案 能够为企业决策提供支持 与 Windows 2003 Server 结合 实现更安全的数据保障机制 SQL Server2000 具有以下特点和功能 安全性 提供完善的安全处理机制 支持 ODBC 动态网络协议支持 支持同时在多个网络协议的客户机请求 快速的自动备份 自动服务器重启 2 1 32 1 3工作站操作系统工作站操作系统 工作站操作系统采用 Windows XP professional 作为应用软件的运行平台 系统中所有客户机端软件 均在该平台下运行 Windows XP professional 是在 Windows NT Workstation 基础上开发出来的 Windows XP Professional 继承了 Windows NT 的先进技术 提供了高层次的安全性 稳定性和系统性能 Windows XP professional 具有以下特点 最友好的 Windows 使用 安装 配置系统和浏览 Internet 都很容易 以 Windows NT Workstation 的先进技术为基础 采用标准化的安全技术 具有工业级的可靠性和更 高的性能 继承了最好的 Windows 98 特性 让移动用户也能够方便地工作 并且广泛支持新一代的硬件设备 对于电脑系统的管理人员而言 Windows XP Professional 是一套更具有可管理性的桌面系统 无论是 部署 管理还是为它提供技术支持都是非常容易的 以上系统平台软件均采用微软公司的产品 因此相互之间配合严密 具有相同的操作方式 简便易用 且功能强大 适合监控系统的使用环境和功能要求 2 1 42 1 4防病毒和防火墙防病毒和防火墙 采用 KILL 公司的杀毒软件和防火墙 该公司目前为国内最大的 拥有最多用户的专业防杀病毒公司 杀毒软件具有如下特点 第 5 代引擎 立体防毒 支持 Intel 最新超线程处理器 新增漏洞扫描系统 第一时间发现系统漏洞 并提供解决方案 无需下载手工升级包 一键智能升级 拦截恶意网页代码 拦截木马 拦截病毒 全方位保卫您的电脑 享受每工作日升级服务承诺 每周新增可查杀病毒不少于 400 个 连续 2 年荣获公安部权威检测 95 分 一级品 2 22 2 应用软件应用软件 监控应用软件由中心监控软件 中心通讯软件 中心方案处理软件 中心管理软件和数据库处理软件组 成 除数据库处理软件外其它监控软件均采用窗口式界面 组合道路模拟图 用户通过鼠标的点击操作即可 完成相应的功能 具有简单易学 操作方便的特点 监控应用软件标准构成示意图 中心通讯软件中心监控软件中心方案处理软件中心管理软件 数据库 系统设备 以太网 从监控系统整体结构上看 系统采用 C S 结构 在客户机上运行应用程序程序 由服务器提供数据服务 中心通讯软件 中心监控软件 中心方案处理软件之间通过网络直接进行通讯 完成状态数据和控制数据的 直接交互 通讯协议使用标准的 TCP IP 协议 该协议不仅可以在局域网上使用 还可以在广域网的范围内使 用 系统采集的设备数据和系统中发生的所有数据均存储至支持 SQL 的数据库 因此 系统也可采用其它支 持 SQL 标准的数据 中心应用软件采用面向对象的编程方式 所有功能已高度模块化 以 DLL 的形式组合到系统 中心应用 软件由监控框架程序和设备子模块 应用子模块 功能子模块组合而成 监控框架程序负责组合各功能模块 并提供数据库 通讯等其它功能 设备子模块有车辆检测器模块 可变信息标志模块 可变限速标志模块 能见度检测设备模块等 应用模块有监控应用模块 通讯应用模块 方案应用模块等 功能子模块有设备管 理 人员管理 查询 报表 事件输入等 软件构成示意 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 5 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 监控软件框架 数据库 功能模块1功能模块2功能模块n 配置文件 采用这种结构设计使系统的功能具有极强的扩展性和通用性 各个子模块的功能独立 处理上与其它子 模块没有直接关系 单个功能模块出现问题 不会影响整个系统软件和其它模块 使系统具体极高的稳定性 同时也使系统具有了优良的二次开发特性 对于监控系统的标准应用 在每个框架内配置一个应用模块 并可在不同的计算机上运行 也可将多个 应用模块组合到一个框架内 在一台计算机上运行 作到系统实现与计算机的数量 位置无关性 同样 整 个系统内可配置多台监控机 由多人实现监控 中心管理软件的功能是由框架附加功能模块实现的 因此可 将其功能加入到某监控计算机 使该软件既有监控功能又具有管理功能 监控应用软件典型构成示意图 中心通讯 方案软件 中心监控 管理软件 中心监控软件 多 台 数据库 系统设备 以太网 2 32 3 软件运行要求软件运行要求 监控软件所有软件均通过局域网进行数据交互 因此 网络运行必须可靠稳定 它是监控软件实现功能 的基础 在监控软件中 数据库服务器作为监控系统核心 它必须可靠 不能在服务器上安装任何非系统所需的 软件 必须保证服务器供电的可靠性 保证其无故障运行 中心通讯软件 作为数据采集和预处理的软件 它是监控软件的数据源 出现故障后 系统数据不能及 时更新 影响系统运行 因此应当做到专机专用 不能在微机上安装其他软件 包括文字处理 游戏 教育 软件等 中心监控软件 实现对采集数据的显示 系统事件的反映 出现故障后 不能对系统中出的事件进行即 可影响 但不影响系统数据的采集和自控执行 中心方案软件 实现对交通事件的检测和用户自定义方案的检测与执行 当其出现故障时 系统方案功 能不能实现 中心管理软件 实现对系统的管理的报表处理 出现故障后 暂无法实现管理和报表功能 不会对系统 造成大的影响 但作为其系统的一项功能 应预防出现问题 3 3应用软件功能描述应用软件功能描述 监控系统的主要功能主要划分为系统管理功能 图形监控功能 通讯功能 设备功能 方案处理功能 数据管理功能和其它功能几部分 其中 系统管理功能由中心管理软件实现 图形监控功能由中心监控软件 实现 通讯及设备功能由中心通讯软件和中心监控软件实现 方案处理由中心方案处理软件实现 数据管理 功能由数据库服务器实现 3 13 1 系统管理功能系统管理功能 系统管理功能 主要完成对监控软件系统的整体管理 该管理是构造监控系统运行环境的基础 也是行 政管理人员判断分析运营情况的窗口 系统管理主要包含以下功能 3 1 13 1 1系统的安全管理系统的安全管理 为了保证系统的安全 对软件的操作具有权限要求 系统的内置权限分为 来宾 监控员 管理员 系 统维护员四级 系统权限同时支持用户自定义级别 内置级别权限如下 来宾 仅能对系统进行查看 不能进行操作 监控员 对系统进行监控 具有对设备报警 方案的执行能力 可录入系统发生的事件 可使用系 统所提供的查询和报表功能 管理员 对系统进行管理 包括人员 设备 日志 报表 查询等功能 系统维护员 包括设备配置 公路图形配置和其它级别的所有权限 每个权限级别设置为一个操作组 管理界面示例如下 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 6 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 操作员管理界面示例如下 每个操作员的权限也可在所属操作组的权限范围内设置 3 1 23 1 2系统的人员管理系统的人员管理 该功能分为两个部分 用户建立和权限分配 用户的登录管理 用户建立和权限分配是建立用户的基本 信息 并给用户分配权限 用户名 口令结合在一起定义出一个特定的用户 每个用户可配有不同的权限 由系统维护员或系统管理员进行人员增删和权限分配 修改操作组权限的示例如下 用户使用系统软件 必须输入用户编号和口令 正确后方可进入系统 该人员登录和退出系统均自动记 录 操作日志由系统统一管理 3 1 33 1 3系统设备管理系统设备管理 系统设备管理主要以图形化的方式进行 根据系统的配置在图形中对设备进行增加 删除操作 通过对 设备在图形移动来改变设备的在图形中位置 对设备进行增加 删除和配置均记录入数据库 对设备的配置包括 设备的连接方式 网络 串口 和 相应的端口 地址设置 通讯协议版本号 设备编号 设备位置 设备桩号等基本参数 3 1 43 1 4日志管理日志管理 系统日志管理是系统核心管理功能之一 对于系统发生事件 操作员进行的登录 退出和对设备设置 设备控制的操作 均进行记录 日志记录格式为 日期时间 操作员 工作内容描述 设备编号 设备类型 所有记录的日志均不能删除和修改 并提供查询功能 供管理人员使用 3 1 53 1 5查询功能查询功能 系统的查询功能完成对系统运行的情况的查询 主要查询以下内容 查询设备状态记录 报警记录 故障记录 查询匝道交通量分布图 查询路段交通量分布图 查询事件 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 7 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 操作员自定义查询 查询方案定义 查询方案执行记录 查询操作员定义 查询抓拍图片 查询操作日志 查询车辆检测器 能见度检测器采集数据 3 1 63 1 6报表功能报表功能 监控系统的报表 主要分为管理报表和事件报表 管理报表包括 设备状态报表 人员报表 操作日志报表 事件报表包括 方案定义表 事件报表 方案执行表 数据报表包括 车辆检测器采集数据分钟 小时 日 季 月 旬 年报表 车辆检测器采集数据直方图 趋势图表 能见度检测器采集数据分钟 小时 日 季 月 旬 年报表 能见度检测器采集数据直方图 趋势图表 收费站出入口小时 日 月 年交通量报表 组合查询报表 3 23 2 图形监控功能图形监控功能 图形化监控是操作人员对系统进行控制的窗口 对系统事件响应和对设备的控制均需通过图形化界面实 现 其主要功能如下 3 2 13 2 1图形化配置图形化配置 图形化显示 由系统维护员对系统监控图进行配置 系统监控图形由基本图形元素和设备图形元素组成 每个基本图形和设备均以 DLL 形式单独存在于系统 可根据系统设备配置情况适当使用 通过系统提供的对图形操作的功能 实现对设备的增加 修改配置和删除功能 实现图形化监控页面 该功能对业主修改监控界面和后期增扩设备留下了极大的扩展空间 整体显示效果如下 3 2 23 2 2图形化显示图形化显示 以图形方式显示交通监控信息 显示背景为高速公路的静态信息 并根据实时数据及时调整其动态显示 内容 其总体显示示例如下图示 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 8 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 该监控图形为矢量图 利用图形操作工具有实现放大 缩小 移动等图形操作 在设计监控图时 可设 置不同设备 设施 在不同的放大缩小比例下显示 屏幕中的小窗口具有导航功能 下方的状态显示条为系统事件 设备故障 设备报警 其它 显示条 该 显示条自动滚动系统所有发生的事件 导航窗口为显示区域的缩略图 对于监控图形较大时 可快速导航 事件显示窗口显示系统内所有发生的事件 不同事件对应不同的报警声音 3 2 2 13 2 2 1 车辆检测器车辆检测器 系统接收来自车辆检测器的数据 这些数据包括 以 5 分钟为单位的分车型的车辆总数 车道占有率 平均车速 平均车头距 实时检测到的通过车辆的车型 速度 采用以下图例和文字对车辆检测器及采集的 数据进行监控 车辆检测器的报警指检测到车道占有率超出设置的阀值 车辆检测器正常 车辆检测器故障 车辆检测器通讯故障 车辆检测器报警 两个图片交替显示 检测到小型车显示 检测到中型车显示 检测到大型车显示 5 分钟为单位的统计数据 上行 下行 车数 100 100 辆 五分 平均车速 80 80 公里 时 单位时间占有率 20 10 3 2 2 23 2 2 2 可变限速标志可变限速标志 系统接收来自可变限速标志的数据 这些数据主要包括设备的工作状态 当前所播放的内容 采用以下 图例和文字对小型可变限速标志及采集的数据进行监控 可变限速标志工作正常 可变限速标志工作故障 可变限速标志通讯断 可变限速标志显示内容 根据显示内容动态变化 3 2 2 33 2 2 3 能见度检测器能见度检测器 系统采集能见度检测器的数据 包括能见度检测器状态 当前能见度值 采用以下图例和文字对能见度 检测器及采集的数据进行监控 能见度检测器报警表示检测到的能见度超出设定的阀值 能见度检测器正常 能见度检测器故障 能见度检测器报警 两幅图片交替显示 3 2 2 43 2 2 4 可变信息标志可变信息标志 系统接收来自可变信息标志的数据 这些数据主要包括设备的工作状态 当前所播放的内容 采用以下 图例和文字对可变信息标志及采集的数据进行监控 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 9 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 可变信息标志工作正常 可变信息标志工作故障 可变信息标志通讯断 可变信息标志显示内容 该内容根据具体显示做相应变化 3 2 2 53 2 2 5 UPSUPS 系统采集 UPS 的数据 包括 UPS 的设备状态 当前的工作状态 采用以下图例和文字对 UPS 及采集的数 据进行监控 UPS 正常 UPS 市电故障 UPS 电池电压低 UPS 旁路 UPS 报警 以动画形式反映 3 2 2 63 2 2 6 其它设施显示其它设施显示 对于系统的其它设施显示 均以图片进行显示 并可随时进行更换 3 2 33 2 3图形化操作图形化操作 图形化操作包括两个方面的功能 一方面系统的构建采用图形化方式 增加 删除设备均通过图形操作 对已增加的设备可以通过在图形上对点击完成设备基本参数 通讯参数 连接参数配置 该配置参数为方案 和通讯应用提供基本数据 另一方面图形化操作指操作员对系统设备的控制方式 通过点击设备图标或快捷 菜单完成对设备控制 对设备的控采用标准的对话框形式 操作简单 易学易用 车辆检测器操作 双击设备图标 显示该设备当前工作状态窗口 并实时显示检测车辆结果 可对该设 备历史运行情况进行查询 示例如图 可变信息标志操作 双击设备图标 显示该设备当前工作状态窗口 通过右键快捷菜单 可实现对播放 文件 当前播放队列 播放时序和亮度控制 并可对该设备历史运行情况进行查询 示例如图 可变限速标志操作 双击设备图标 显示该设备当前工作状态窗口 通过右键快捷菜单 可实现对播放 文件 当前播放队列 播放时序和亮度控制 并可对该设备历史运行情况进行查询 示例如图 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 10 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 能见度检测器操作 在监控图能见度检测器设备上双击 显示出能见度检测器控制窗口 在该窗口下显 示能见度检测器的当前状态和采集数据 并可查询出历史报警记录和采集数据记录 示例如图 收费站操作 收费站数据从收费系统取得 在监控图中双击收费站图标 可显示出该收费的匝道开放情 况 并可查询 5 10 15 60 分钟的车流量 示例如图 UPS 操作 在监控图 UPS 设备上双击 显示出 UPS 控制窗口 在该窗口下显示 UPS 设备的当前状态和当 前工作参数 并可查询出历史报警记录和采集数据记录 示例如图 其它设备的操作 对其它设备的操作均采用标准的对话框形式 操作简单 易学易用 3 2 43 2 4设备的控制方式设备的控制方式 设备控制针对系统中具有动作能力的设备 如可变限速标志等 按照设备的动作能力 将设备的控制方 式分为中心手控 中心联动二种方式 中心手控 指操作人员在中心直接控制各设备的工作状态 中心联动 用于方案处理 由中心方案处理统一制定设备的动作的组合 由方案的执行来进行设备的控 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 11 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 制 控制方式优先级 中心手控 中心联动 中心操作人员对设备进行控制后 设备即进入中心手控 此时该设备不再处理中心联动控制中的自动控 制要求 3 2 53 2 5交通事件处理交通事件处理 交通事件由系统交通事件检测模块 人工通过摄像机检查发现或交通巡逻车上报后 经操作员确认后可 根据事件性质提供以下控制方案 交通缓慢 事件地点附近摄像机切换 事件前方可变限速标志显示 限速 80 交通拥挤 事件地点附近摄像机切换 事件前方可变限速标志显示 限速 60 交通堵塞 事件地点附近摄像机切换并抓拍图像 事件前方可变限速标志显示 限速 40 对于交通事件发生的位置 性质引发的处理动作 限速值 可由系统维护人员进行设置 3 2 63 2 6特殊气象的交通控制特殊气象的交通控制 特殊气象情况下的交通控制将结合交通状态共同决定控制方案 该控制方案作为自定义方案 由系统初 始定义 控制方式如下 无交通事故时 当前能见度 150 米 不对交通流进行控制 50 米 当前能见度 150 米 控制相关可变限速标志限速 并显示有轻雾 10 米 当前能见度 50 米 控制相关可变限速标志限速 并显示有浓雾 当前能见度 10 米 控制相关可变限速标志限速显示有雾 限制车辆进入 交通拥挤时 当前能见度5 米 秒 控制相关可变限速标志限速 并显示有侧风 侧风风力 8 米 秒 控制相关可变限速标志限速显示有侧风 限制车辆进入 3 2 73 2 7自定义方案处理自定义方案处理 自定义方案的处理 类似交通事件的处理 系统检测到用户自定义方案执行条件满足后 如方案内全部 为自动执行设备 自方案自动控制设备执行 不需操作人员干预 如方案中有需操作员进行确认的设备动作 则在向监控软件发送请示确认的通知 监控软件弹出对话框 显示出需操作员确认的动作 由操作员来决定 执行 不执行提供的设备动作 控制方案按照形成条件分为下列几种类型 1 偶发事件的控制方案 2 恶劣气象条件下的控制方案 3 事件及不良气候下的综合控制方案 对方案的操作以及事件的触发 方案的执行均由系统自动记录 3 2 83 2 8系统事件的反映系统事件的反映 系统事件指所有系统内发生的所有事件 其中包括 设备故障 通讯故障 系统事件和其它异常事件 系统在监控软件中实现对这些事件的反映 反映通过三种方式 发声 界面显示和事件列表内显示 系统事件 指交通事件和方案事件 其它异常事件 指不能包括在以上类别中的事件 如控制超时 下 发超时等 事件的定位 所有事件均在列表框内进行显示 对于设备事件的定位 可以在事件框内双击系统将在图 形中自动定位该事件对应的设备 发声 系统内置提供 5 种异常事件的发声文件 用户可自行调整 并提供增加自定义报警声音的机制 3 2 93 2 9事件输入事件输入 监控具有事件和意外事件输入能力 这是一个使用简单的自有模块 此模块可应用其自有的信息经过鼠 标或者通过键盘输入 另外 下拉式菜单的操作和文本输入 使工作人员使用起来快捷方便 当用户希望输 入事件时 只需简单的选择事件输入模块然后输入数据 事件输入模块含有信息选择内容用来加速信息的输 入速度 这些信息用来指明事件的类型和输入相关事件的数据 对于系统事件的系统分别对应两个输入口 即事件发生时 由操作人员记录 在事件结束后 系统提供对输入的未完成事件进行修改 操作人员不能对 已完成事件进行修改或删除 同时对输入后的事件 可由系统管理员进行修改和删除 用户可录入的系统事件包括 巡逻车事件 值班人员发现事件 交通事件 火灾 公路养护和其它事件 示例如下 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 12 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 3 33 3 通讯功能通讯功能 监控系统的通讯 主要包括以下主要功能 3 3 13 3 1采集设备数据功能采集设备数据功能 采集设备数据是通过监控系统与外场设备的通讯实现的 监控根据外场设备接入系统的方式不同 提供 不同通讯方式 如串口通讯或网络通讯 接收到的设备数据称为原始数据 通过对这些原始数据的处理 其 结果能使操作员迅速做出决策 各设备的轮循周期可由用户指定 范围为 5 秒 300 秒 数据采集流程 原始数据入库 平均值 差分值 时间累积 值虑波 非法性辨别预处理过程 图 形 显 示 库 图 板 显 示 库 越 限 判 断 压 缩 后 历 史 库 报 表 形 成 上报信息 数据采集 自动采集或手工输入 后上报的数据称为原始数据 通过对这些原始数据的处理 其结果能 使操作员从各种角度迅速的了解交通状况 以便做出决策 需要进行的数据处理 包括交通数据 天气 环 境 数据 执行的数据等 分别描述如下 车辆检测器车辆检测器 车辆检测器上报到中心的信息为 a 单位时间内每个车道的车辆计数值 b a 中计数值的 PCU 当量值 该值是双线圈检测时根据车速的检测与通过双线圈的时间换算车长 进行车型判定后 得出的各类车型针对一辆轿车的当量 c 车型 大 中 小型 d 车速 平均值 由设定的时间内通过的车速求平均的结果 e 占有率 车道 在设定时间内车辆占有线圈 感应器 的时间与设定时间之比 占有率 车辆在线圈上通过的时间之和 设定上报的时间 上述信息仅显示了一个车道在某个段面和某一时间 T T 为上报周期设定值 内的车流情况 根据此信息 可得出 a 道路占有率 b 车型百分比 c 平均车头距 d 封闭路段内的车队形成预测结果 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 13 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 e 平均流量 道路占有率 车道占有率 车道数 车型百分比 i 种车通过车数 通过车辆数 100 平均车头距 V T PCU L 其中 V 平均车速 T 上报周期 PCU 通过某车道车辆的当量值 L 当量长度换算值 封闭路段内车队的形成 此项为预测性判断 其精度与检测器埋设段面及数量有关 此项判断的理论假设为 a 车辆在封闭路段内运行的车速是相对恒定的匀速运行 b 任何车辆在驶入高速公路后将会进入与其相适应的车队内 c 封闭式路段内无特殊情况发生 d 各出 入口车辆及车型是可测的且是精确的 e 气候因素不考虑 在上述假设下得出车队形成的计算模型 由此模型推算的结果称为模拟车队 在 Ti 1 时刻形成 在 Ti 时刻可得到一个 由检测器上报 被实际车流修正的车队模型 用实际的车队模型修正过的模拟车队模型被 认为是某时段内该路段无故障运行状态 由此可以看出 要实现该功能仅需在用来修正模拟车队的段面加设 车辆检测器 而无需全路段大批量埋设 平均流量 累积平均流量 道路平均流量 车道平均流量 车型平均流量的计算 路段平均饱和流量 饱和度 计算 环境信息的处理环境信息的处理 根据外场能见度检测器设备上传的能见度信息 或根据手工输入的气象信息 包括 能见度 设备自身状态 监控中心记录这些信息存入能见度数据库 并绘制曲线 推测未来能见度变化 可变限速标志信息可变限速标志信息 根据外场可变限速标志的显示信息和设备状况上报 监控中心存入其工作日志 供管理使用 同时监控 中心可设定其显示内容和显示方式 这种设定可为人工设定 也可为系统根据交通信息处理情况和事先设定 原则自动进行的设定 可变信息标志 可变限速标志主要提供交通诱导信息 提示司机合适的行驶速度限制或其它信息 3 3 23 3 2设备状态的判断设备状态的判断 设备状态的判断分为通讯状态的判断和设备故障的判断 设备故障的判断是在与设备通讯正常时 根据 具体设备提供的自检功能实现 通讯状态的判断依据中心与外部设备的通讯 系统按照设备的通讯协议建立通讯链路 设定底层通讯的 模式 监测通讯系统的运行状况 全双工通讯规程叙述如下 字头地址码命令类信息包包长结束符校验 一个信息包由字头 地址码 命令标识码 信息包 包长 结束符 校验码构成 最大包长为 256 字节 3 3 33 3 3设备控制数据的下发设备控制数据的下发 设备控制数据的下发主要为操作人员控制设备 操作人员控制设备的数据传送到通讯软件 通讯软件根 据设备连入系统的方式 自动对发送的格式进行调整 实现对设备的控制 控制流程如下 通讯软件 监控软件 操作员操作 置设备状态手控 组织控制命令 解释相应命令 形成设备命令 通讯接口协议 设备 3 3 43 3 4框架间的通讯框架间的通讯 框架间的通讯对应用软件来说 是不同应用软件之间的通讯 该通讯方式采用 TCP UDP 协议完成数据交 互 TCP DUP 连接成功 开始进行数据通讯 框架间程序的通讯结构如下 石家庄泛安科技开发有限公司石家庄泛安科技开发有限公司 14 监控系统方案设计 第三章 监监控软件描述 石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程石黄公路沧州至黄骅港段高速公路机电工程 框架客户机 框架服务器 应用3应用2框架通讯 应用1应用3框架通讯 框架客户机 应用1应用2框架通讯 应用2发送到应用1的数据 应用1发送到应用2的数据 若干 框架客户机 在以上结构中 框架服务器支持多个客户机与其进行连接 并完成数据在各个框架客户机的转发 同时 由于每个框架可能存在多个应用 同样存在同一框架内多个应用的数据转发 如上所示 红色线和绿色线的 数据传送过程 3 3 53 3 5系统自诊断系统自诊断 系统自诊断完成对系统的故障的判断 包括数据库 所有设备及网络节点 数据库故障由系统软件根据 数据库连接情况进行判断 网络节点的诊断完成对通讯状态的判断使用 ICMP 协议进行判断 对设备的诊断由 设备能力决定 可变信息标志 可变限速标志 通讯故障 坏点 车辆检测器 通讯故障 设备故障 检测板故障 线圈故障 能见度检测器 通讯故障 设备故障 设备报警 感应器件需维护 关于通讯故障的判断依靠通信进行 当设备未加电时 不能区分是设备未加电还是通讯故障 系统将全 部按通讯故障处理 3 3 63 3 6设备数据的预处理功能设备数据的预处理功能 设备数据的预处理功能 包括两种功能 一种为数据处理 另一种为报警判断 来自外场设备的数据 由于品牌型号的不同具有不同的协议 采集数据的表现形式也不相同 因此 数据处理功能是把不同类型的 数据转化为系统所认知的数据 统一数据形式 并进行存储 并根据设定参数完成报警的判断 3 3 73 3 7系统时钟同步系统时钟同步 时钟同步主要指监控计算机系统与外场设备的时钟同步 监控系统的时钟是指服务器的时钟 整个系统内所有设备均以服务器的时钟作为基准 设备的时钟同步 由程序自动实现同步 同步采用两种方式 一是设备重新启动后 自动向中心发送开机上报数据 在中心收 到开机上报数据后 自动将系统时间发送到该设备 完成时钟同步 二是由中心主动向系统全部设备发送对 时指令 该对时时间间隔由系统管理员决定 5 分种 24 小时 完成整个系统的时钟同步 3 43 4 方案处理功能方案处理功能 系统方案的处理 包括交通事件判断和处理 自定义方案的处理 3 4 13 4 1交通事件交通事件 交通事件的判断 主要由系统内置的交通事件判断模块自动判断和操作人员通过摄像机画面的人工判断 事件发生后的控制方案的主要内容是