初探高速公路遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)方案

　引言

　　由于高速公路線性特點、投資規(guī)模、供電及傳輸通道等因素的限制，監(jiān)控系統(tǒng)布設密度非常有限存在很多監(jiān)控盲區(qū)。如何充分利用現有網絡資源突破地理距離的限制， 實現對遠程監(jiān)控路段和地區(qū)的實時視頻信息傳輸實現管理者遠程指揮、調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)的組成基本包括數據采集終端、通訊網絡、數據接收終端及后臺數據管理系統(tǒng)幾大部分。不同的通訊方式決定了各種無線監(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)星作為中繼站進行地球上無線電臺、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)星轉發(fā)器、通信主站、通信小站三個部分。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)已經在國防、金融、航空、石油等領域得到了廣泛應用其系統(tǒng)應用靈活性和組網簡易性受到了用戶的認同但相對通信使用費較高。

　　1.2 CDMA方式

　　CDMA無線監(jiān)控方式基于現有來實現高速公路的視頻圖像無線傳輸其系統(tǒng)主要由車載主機、車載視頻采集設備、車載音頻采集設備、車載顯示設備及網絡路由設備組成， 圖2是網絡系統(tǒng)構成。

　　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、多媒體服務等方面的優(yōu)勢已受到通信業(yè)界的廣泛關注。

　　目前，WiMax在無線數字多媒體網絡、應急指揮調度系統(tǒng)以及城市智能通信系統(tǒng)中的研究和應用在國內外都已展開， 并取得了一定的成果隨著各種使用規(guī)范的逐步完善和運營商系統(tǒng)的不斷擴展，WiMax, 將是無線監(jiān)控系統(tǒng)中的一個新亮點。

　　2 系統(tǒng)建設應滿足的要求

　　目前高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)主要是應用于搶險救災、緊急事件現場監(jiān)控、遠程指揮調度等領域為了滿足其特定應用環(huán)境， 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的建設應滿足以下幾個方面要求

　　2.1 通信暢通

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)應該能夠確保通信系統(tǒng)的通信暢通，應該盡可能地擴大無線監(jiān)控系統(tǒng)通信網絡的搜蓋范圍， 同時應確保監(jiān)控系統(tǒng)設皿在通信系統(tǒng)充分扭蓋的范圍內應盡可能地提供足夠帶寬通信網絡確保網絡通信的實時、穩(wěn)定傳輸無線監(jiān)控系統(tǒng)通信信號應有明確的傳輸頻率，減少其他無線通信系統(tǒng)對其干擾。

　　2.2 無縫時接

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立應立足于高速公路信息監(jiān)控系統(tǒng)建設現狀， 充分利用現有信息監(jiān)控資源。新建無線監(jiān)控系統(tǒng)應該能夠實現與現有視頻監(jiān)控平臺網絡傳輸平臺、視頻監(jiān)控矩陣系統(tǒng)、信息數據服務平臺的無縫對接。

　　2.3 標準一致

　　無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立在局部范圍內是為高速公路路段信息監(jiān)控服務但從高速公路信息監(jiān)控系統(tǒng)長遠發(fā)展目標與重大緊急事件處理等角度考慮無線監(jiān)控系統(tǒng)應該納入省級高速公路信息監(jiān)控中心統(tǒng)籌安排的范疇之內。因此，各高速路段內無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立應該在信息數據格式、網絡傳輸協(xié)議、視頻圖像信息編碼與解碼、數據備份等方面形成統(tǒng)一標準并能夠與省級高速公路信息監(jiān)控中心現有視頻監(jiān)控系統(tǒng)互通滿足省中心信息采集、信息發(fā)布、決策支持等平臺的各項要求。

　　2.4 易于升級

　　隨粉信息技術的不斷發(fā)展和完善， 以及無線監(jiān)控數據業(yè)務的延伸， 無線監(jiān)控系統(tǒng)必然會出現升級改造的需求。

　　因此， 無線監(jiān)控系統(tǒng)的建立， 應該在通信方式選擇、網絡荃站建設、無線終端選型、信息服務硬件平臺、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)升級改造的難易程度和成本。特別是關于通信方式的選擇應盡可能結合我國無線通信系統(tǒng)建設現狀與發(fā)展規(guī)劃進行。

　　3 系統(tǒng)建設應明確的問題

　　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， 在進行高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)建設前需對以下問題進行明確相關標準和規(guī)范問題。

　　標準和規(guī)范是信息融合和信息共享的基礎建立統(tǒng)一的標準有利于無線監(jiān)控系統(tǒng)的建設和應用。標準和規(guī)范的制定包括接口標準、數據格式、圖像壓縮標準等。無線監(jiān)控系統(tǒng)的建設應該在全省統(tǒng)一規(guī)范的指導下進行這樣可以充分利用現有資源信息避免系統(tǒng)建設重復投資與功能冗余。全省高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)建設相關標準和規(guī)范的制定意義重大。

　　3.1 應用模式問題

　　根據無線監(jiān)控系統(tǒng)的應用特點建議采用如下兩種應用模式。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換設備進行數字模擬轉換后， 將視頻信號接入視頻矩陣系統(tǒng)。第二種模式可以通過公網網絡在或手機上安裝客戶端瀏覽軟件， 通過公網網絡信息傳輸在任何地域實現遠程監(jiān)控視頻信息的瀏覽與調用。第三種模式是較為全面的方式， 可以實現現有監(jiān)控資源的充分利用和實時遠程監(jiān)控。系統(tǒng)建設前明確高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)應用模式可以為通信方式選擇、推廣應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)的建設不僅需要理論論證， 同時也應該通過具體使用來提供必要的實際應用論證因此在進行全省無線監(jiān)控系統(tǒng)建設前需要確定合適的推廣應用模式并進行局部試點運行。關于局部試點運行可以在不同試點采用不同通信方式、不同應用模式進行試點建設亦可以通過充分的技術分析理論論證后， 確定特定通信方式和應用模式，進行局部試點規(guī)劃建設。不論以上哪種方式均應對試點運行狀況進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。