高速公路综合监控系统技术方案

高速马路综合监控系统

解

决

方

案

XX技术有限公司

2015年6月

目录

第1章.系统综述....................................................................3

1.1设计原则.......................................................................3

1.2系统特点..................................................................4

第2章.系统架构....................................................................5

2.1网络架构.......................................................................5

2.2逻辑架构........................................................................7

第3章.中心平台设计...............................................................8

3.1平台设计思路....................................................................8

3.2平台服务模块设计................................................................9

中心管理服务模块.............................................................10

数据存取服务模块.............................................................10

流媒体服务模块...............................................................10

平台互联服务模块.............................................................11

中心通信调度服务模块.........................................................11

协议转换服务模块.............................................................11

数据采集服务模块.............................................................11

数据统计服务模块.............................................................11

事务服务模块.................................................................12

GIS地图服务模块...........................................................12

日志服务模块...............................................................12

电视墙服务模块.............................................................12

集中存储服务模块...........................................................12

移动视频管理模块...........................................................13

第4章.系统功能...................................................................13

4.1基础信息管理...................................................................13

信息预处理功能...............................................................13

机构信息维护功能.............................................................14

用户信息维护功能.............................................................14

设备信息维护功能.............................................................16

日志信息管理功能.............................................................17

4.2路网监控.......................................................................18

地理信息展示功能.............................................................19

地图数据显示.................................................................20

实时路况显示功能.............................................................22

地图编辑功能.................................................................23

收费站视频监控...............................................................24

隧道监控.....................................................................25

交通流量查看.................................................................31

统计报表功能.................................................................32

设备数量统计.................................................................34

设备状态查询...............................................................34

短信通知功能...............................................................35

异样事务报警...............................................................35

情报板限制功能.............................................................36

4.3视频管理.....................................................................38

实时视频.....................................................................38

历史图像管理功能.............................................................45

保藏夹.......................................................................46

播放方案.....................................................................47

流媒体服务功能...............................................................48

电视墙解码播放功能...........................................................48

视频设备掉线报警管理.........................................................49

4.4事务管理....................................................................50

事务录入.....................................................................50

事务处理.....................................................................51

事务列表.....................................................................52

4.5值班管理....................................................................53

值班状况.....................................................................53

来访状况.....................................................................54

设备故障.....................................................................55

电话录音.....................................................................57

操作日志.....................................................................58

4.6手机移动视频监控.............................................................60

视频播放功能.................................................................60

设备限制.....................................................................64

图片抓拍.....................................................................65

保藏夹功能...................................................................66

视频调看历史记录功能.........................................................67

第1章.系统综述

高速马路统一监控系统是以视频监控、车辆检测、气象监测、隧

道监控、交通信息发布、事务检测等系统业务为基础，对路网内的交

通状态、道路环境状况、机电设备运行状态进行实时监控，能对报警

事务进行统一协调、统一管理，具备对全区域交通状况宏观监视、交

通事务应急处置的实力。对加强路网资源的协调管理、刚好诱导疏散

拥挤堵塞地段的交通、加快事故处理速度、削减交通延误及因交通事

故造成的经济损失和人员伤亡起到重要作用。可从整体上提上升速马

路交通的信息化服务水平。

1.1设计原则

＞牢靠性及先进性

系统采纳成熟、稳定、完善的技术设备，能够保证全天候长期稳

定运行。在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的精确性、完整

性和一样性，并具备快速复原的功能，同时系统具有一整套完整的系

统管理策略，可以保证系统的运行平安。

采纳科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，系统

集成化、模块化程度高。设计合理，架构简洁，功能完备，切合实际，

能有效限制和提高工作效率，满意对高速马路服务、管理的实际需求。

系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调

试、软件操作运用又应简便易行，简单驾驭，适合中国国情和特点。

＞好用性及经济性

充分利用现有资源，综合考虑系统的设计,、建设、升级和维护。

充分考虑用户实际须要和信息技术发展趋势，依据用户现场环境，设

计选用功能和适合现场状况、符合用户要求的系统配置方案采纳自动

化部署和智能纠错机制，有效降低后期维护成本。

＞扩展性及开放性

系统设计中考虑到今后技术的发展和运用的须要，具有更新、扩

充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级

实力。同时，本方案在设计中留有冗余，以满意今后的发展要求。方

案中设备的限制容量上保留肯定的余地，以便在系统中改造新的限制

点；系统中还保留及其他计算机或自动化系统连接的接口，尽量考虑

将来科学的发展和新技术的应用。

1.2系统特点

＞标准规范：系统设计遵循最新国家标准规范以及交通部发布的标准

规范，满意省市及国家监控联网的要求。

＞多级联网：支持多级联网监控管理，各级机构之间信息高度共享。

＞高度集成：采纳配置化、模块化设计，集成了视频监控、车辆检测、

气象监测、隧道监控、交通信息发布、事务检测等多个业务模块。

＞软硬件独立：软件及设备之间采纳中间层隔离，耦合度低。

敏捷限制：实现了多模式限制（单控、组控、群控、定时限制及自

动智能限制）等。

＞监测直观：设备状态以图形的方式呈现。

＞快速感知：监控网段内任何一台计算机进行设备限制，其限制结果

能同步显示，刚好响应。

＞智能管控：引入了自动限制方案，事务发生及环境数据超标会刚好

告警。

＞敏捷预案：引入了动态图形化交通预案，操作员可以在预案地图上

动态修改安排下传，所见即所得。

＞应急联动：事务发生时会产生报警图像，联动相关的设备。

＞决策支持：供应了丰富的报表统计及曲线分析等决策功能。

第2章.系统架构

2.1网络架构

本系统基于IP网络架构，采纳省级监控中心一路段监控分中心一

基层监控单元三级联网管理。

各路段监控分中心作为监控主体，收费站、隧道管理站、外场沿

线设备等作为基层监控单元，省级监控中心作为应急联网指挥中心。

可充分发挥高速马路“高速、平安、舒适、高效”的功能特性，保证

高质量的道路服务水平，实现对交通运行的宏观管理和调度。

其系统网络拓扑图如下:

基层■单元

隧道管理所

系统服务器群组

监控终造

◎------1

车辆检情报风机信号灯CO/VI

测器板

2.2逻辑架构

本系统的逻辑架构设计如下图:

展现层视频监控管理监测数据统计查寻交通流量监测情报板管理应急事件管理

电子地图浏览运维管理前端设备控制气象信息浏览移动终端浏览

交通透导日志管理事件告警管理权限控制参数设置

通信调度单元告警通知单元事件处理单元日志处理单元

服务层

数据接入单元视频处理单元数据库单元中心服务单元

TCP/IP

接入层DVRNVRPLC第三方监控系统

数据传输通道

情报板/交通信

设备层视频监控设备环境监控设备传感设备事件报警设备

号灯

本系统由底层到高层分为设备层、接入层、服务层、呈现层四个

层级：

•设备层

设备层是本系统平台的基本保障层，为平台供应基础数据信息。

设备层包括视频监控摄像机、情报板、交通信号灯、事务报警设备、

环境监测设备、传感设备等，这些设备所采集到的数据信息通过相应

的专用数据传输通道，传输到各对应的接入设备。

•接入层

接入层的主要业务是将设备层所传输的数据信息进行接收处理,

接入层包括DVR、NVR、PLC、由其它公司建设的第三方监控系统等。

接入层将处理后的数据以标准TCP/IP协议封装后，通过高速马路数据

传输网络传输给系统平台相应服务模块。

•服务层

服务层是本系统平台的核心层，系统的各项功能均由服务层的各

业务单元模块来实现。服务层包括通信调度单元、告警通知单元、事

务处理单元、日志处理单元、视频处理单元、数据接入单元、数据库

单元、中心服务单元等。本系统平台在服务层预留了第三方系统接口

可及应急指挥中心或其它执能机构的系统进行对接。

•呈现层

呈现层是用户界面层，系统的各项功能业务在本层及用户进行交

互。呈现层交互的功能业务包括视频监控管理、监测数据统计查寻、

交通流量监测、情报板管理、应急事务管理、电子地图阅读、运维管

理、前端设备限制、气象信息阅读、移动终端阅读、交通透导、日志

管理、事务告警管理、权限限制、参数设置等。

第3章.中心平台设计

3.1平台设计思路

监控平台的设计思路如下：

＞首先就是在功能设计上，采纳了模块化设计，采纳了松耦合的方

式实现应用系统、逻辑管理、标准接入、物理资源的联系。数据

及程序相对独立，程序及限制参数相对独立，以便于系统的调整

及升级，适应不断发展的管理需求。保证各项技术可以不断的更

新和升级以维持系统的先进性，使系统软件具有较长的生命周期。

＞其次是标准。标准是平台整合的基础。主要体现在统一编码的强

制标准性、应用开放接口及中间逻辑层的强制标准。此外标准还

涉及制度和规章。

＞强化物理层。依据设计的须要追加相应的设备投入，保证系统的

应用强度。

＞强化平台管理。重点是建立全网统一、分级管理的权限管理、流

控和调度系统。建立协调交互支撑系统。

＞强化应用。系统将建立统一的、标准的、开放的调用接口，供各

应用系统调用，同时将建立预案视频监控支撑系统和联动系统等

应用。

3.2平台服务模块设计

系统中心平台供应的服务包括：中心管理服务、数据存取服务、

流媒体服务、平台互联服务、中心通信调度服务、协议转换服务、数

据采集服务、数据统计服务、事务服务、GIS地图服务、日志服务、

电视墙服务、集中存储服务等，其平台结构拓扑图如下:

存储阵列

中心通信调协议转换数据统计事件服GIS地图服日志服务器

度服务器服务器服务器务器务器

中心平台各服务模块的设计如下:

3.2.1中心管理服务模块

中心管理服务模块为平台供应核心数据及管理服务，包括平台服

务器管理、设备管理、用户角色管理、权限认证管理及各类扩展业务

数据管理等。

3.2.2数据存取服务模块

数据存取服务实现对Oracle、MySQL、SQLServer等现有主流关系

型数据库的接口适配，完成平台内的各种数据信息的存取，可依据客

户的实际需求敏捷选择一种或多种数据库产品。

3.2.3流媒体服务模块

流媒体服务模块为平台供应音视频媒体数据的高性能转发及转

码服务。

媒体分发服务可解决在热点视频被大量用户并发访问时一，的带宽

瓶颈问题，能够削减视频传输带宽瓶颈点的并发访问量，节约瓶颈点

的网络带宽，也可缓解前端视频设备的数据处理压力。

3.2.4平台互联服务模块

平台互联模块供应视频监控平台间干脆的信息互联和资源共享

服务。

3.2.5中心通信调度服务模块

中心通信调度服务模块为平台供应核心通信调度服务，实现各类

信令处理及转发，设备及各子服务的注册接入、状态维护及资源调度。

3.2.6协议转换服务模块

协议转换服务模块为平台供应兼容非标准协议设备实力，供应各

类信令的转换服务。

3.2.7数据采集服务模块

数据采集服务器为平台供应各类传感器数据的采集、存储、转发、

查询等服务。支持标准Modbus协议及报警主机、消防主机等各类私

有协议的透亮扩展。

3.2.8数据统计服务模块

数据统计服务模块实现对整个路段外场设备检测的交通流参数、

气象状况、交通事故等信息，进行汇总统计并及历史同期水平进行对

比分析，从中找出对路网交通运行影响大的关键路段，作为将来进行

重点监控的对象，并以此作为下一步优化路网结构的依据。

3.2.9事务服务模块

事务服务器为平台供应核心事务处理及转发，包括报警事务预案

处理及通知等。以敏捷方式透亮支持各类输入及输出源，包括支持本

平台及外平台各类报警事务输入如各类报警设备等，支持各种报警输

出及邮件、短信等扩展输出通知等。

3.2.10GIS地图服务模块

GIS地图服务模块供应基于WebGIS规范的标准地图服务，支持

WMS(WebMapService)>WFS(WebFeatureService)>WCS(Web

CoverageService)等标准地图服务。

3.2.11日志服务模块

日志服务模块负责平台内全部的用户操作日志的记录，条件查询

和统计，平台用户的一切操作不论合法或非法，胜利或失败都能通过

日志记录反映出来。

3.2.12电视墙服务模块

电视墙服务模块为平台供应实时视频及录像投屏上墙服务。

3.2.13集中存储服务模块

集中存储服务模块为平台供应音视频数据集中存储服务，支持敏

捷的存储安排、录像检索、点播下载等功能。

3.2.14移动视频管理模块

移动视频管理模块为移动客户端供应信息资源调配及实时视频

播放服务，能实现视频资源的配置、调度；路由节点选择；流媒体指

令的发送及流媒体数据转码服务。

第4章.系统功能

4.1基础信息管理

基础信息管理是为高速马路上不同厂商、不同类型的监控设备建立

设备信息库，作为基础信息的一部分；并对所辖区域内的地形、道路、

河流、沿线监控设备、服务区、管理所、养护工区、消防队、医院、急

救站、汽车修理店等地理信息进行维护及管理。本功能模块具有分级权

限功能，在肯定程度上实现了系统数据的爱护。其基本功能如下：

4.1.1信息预处理功能

考虑到前端设备采集的数据许多都是不完整，不一样的脏数据，

无法干脆进行数据挖掘、分析处理，或挖掘结果差强人意。为了提高

数据挖掘的质量本功能运用了数据预处理技术，此功能可对各路段监

采集的数据等进行预处理，并添加包含站点代码等特别标记。接受路

段基层单位上报的异样事务（如道路事故等），对异样事务进行预处

理，分析推断可能产生的影响区域，向可能受影响到相邻路段转发相

关信息、。运用信息预处理模块进行数据清洗和修正，检测并消退异样

数据、数据中的明显错误和不一样之处，并剔除或者改正，以提高数

据的质量。

4.1.2机构信息维护功能

此功能是对管理局、管理处、收费站、路段、隧道等信息进行维护

管理，其维护管理的机构信息包括：机构名称、机构类型、机构编号、

机构位置、联系方式、机构描述等。通过对这些信息的维护，能将相关

联的数据在客户端界面上进行呈现。

界面示例图如下:

4.1.3用户信息维护功能

此项功能是对运用本监控软件的操作人员信息进行维护管理，包括:

角色管理、账户管理；其中角色管理是对角色名称、角色类型等信息进

行变更及增减，账户管理是对账号、密码、姓名、操作级别、联系方式、

账户角色等信息进行变更及增减。其功能界面示例图如下:

角色名称角色类型

1吕是义角色“侬二分图极限x»

2场角色

3高强用户茎统角色

4不通用户系统龟色

5互联平台角色平台亘联角色分强权限

角色引囹权限I角色外源权限I_________________________________________________

菜单名称菜单明缁

■g*漂单«购监控,投妥音迫"电子地图

电视爱

图：角色管理

角色授权

视图授权设备授权

设脊名称:■|i设备类型：|车辆检则器|Q查询］

资源名称资源类型权限送项

助三一车检署01车辆检则m修瓷*权隰

必长道车辆检测器01车辆检刎器际壹看权限

|上页|，|下页］

I全选11O11授权11取洎所有授权

图：角色权限安排

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■注

图：账户管理

用户角色分配

可选角色：已分配角色:

系统管理员值班监控员

高级用户

普通用户

互联平台角色

图：账户角色安排

4.1.4设备信息维护功能

此功能是对高速马路的监控设备资源信息进行维护管理，其设备信

息包括：设备名称、设备类型、机构编号、设备位置等；

涉及的设备类型包括：视频设备、可变信息标记、车辆检车器、气

象检测器、路面状态检测器、风速风向检测器、隧道风机、隧道照明设

备、光强检测器、火灾检测器、CO/VI检测器、氮氧化物检测器、太阳

能（风光互补）设备等。通过此功能可对设备进行：创建、修改、删除、

查询等操作。

操作界面示例图如下:

图：视频设备信息

图：数据监测设备信息

4.1.5日志信息管理功能

管理平台的日志包括运行日志和操作日志，日志记录完整、精

确。运行日志记录系统内设备在线、异样、故障、复原、关闭等状

态信息及发生时间；操作日志记录操作人员进入、退出系统的时间

和主要操作。具备日志信息查询和报表制作功能。

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图：日志信息管理

4.2路网监控

此项功能通过功能菜单及GIS地图相接合的方式，来实现路网内

交通数据信息的监测及调用。以便于监控人员直观的阅读、调用、限

制所管辖路段内的各类监控资源，并能直观地了解各监控设备的部署

位置及运行状态，其应用界面如下:

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