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e路暢通：H3C iVS高速公路監(jiān)控解決方案

2008/08/15

　　隨著全球人口高速增長和流動(dòng)，交通樞紐如地鐵、機(jī)場(chǎng)、火車/汽車站、港口、高速公路等承當(dāng)日益重要的作用，在這些人流密集、人員復(fù)雜、活動(dòng)物體多等地方，需要一套應(yīng)急指揮會(huì)系統(tǒng)來保障其安全、穩(wěn)定運(yùn)行。交通應(yīng)急指揮系統(tǒng)中交通樞紐智能監(jiān)控系統(tǒng)無疑是最重要的，它就像人類的視覺、大腦分析系統(tǒng)，可以起到事先進(jìn)行判斷分析、事后取證的作用，已經(jīng)成為協(xié)助公共安全部門打擊犯罪、維持社會(huì)安定的重要手段。

　　高速公路具有線型好、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn)，盡早發(fā)現(xiàn)問題、排除問題對(duì)整個(gè)高速公路的安全運(yùn)營起到至關(guān)重要的作用。建立一個(gè)智能的監(jiān)控系統(tǒng)將是有力的保障。

一、需求分析

　　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)由道路沿線全程監(jiān)控、收費(fèi)站監(jiān)控、服務(wù)區(qū)監(jiān)控等組成。

　　其中收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)收費(fèi)站的車道、收費(fèi)廣場(chǎng)、收費(fèi)亭的收費(fèi)情況，對(duì)收費(fèi)車道通過的車輛類型、收費(fèi)員的操作過程以及收費(fèi)過程中的突發(fā)事件和特殊事件進(jìn)行觀察和記錄，實(shí)施有效的監(jiān)督。道路沿線全程監(jiān)控可實(shí)施交通流量和交通運(yùn)行監(jiān)視，對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行氣象檢測(cè)，對(duì)關(guān)鍵路段實(shí)施交通適時(shí)控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應(yīng)急措施，有效地保證高速公路高速、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營管理。


　　隨著高速公路監(jiān)控規(guī)模的增加，尤其是隨著道路沿線監(jiān)控增加的情況下，高速公路的監(jiān)控需要滿足：

　　可管理性：應(yīng)對(duì)規(guī)模的監(jiān)控，需要快速方便的對(duì)所有監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行管理；支持分級(jí)分域的管理，滿足高速公路區(qū)域監(jiān)控中心、路段中心等不同的監(jiān)控需求；

　　可靠性：應(yīng)對(duì)公共應(yīng)急事件時(shí)，需要保證監(jiān)控系統(tǒng)可靠、快速的調(diào)閱當(dāng)時(shí)歷史圖像；

　　易使用：隨著監(jiān)控規(guī)模擴(kuò)大，需要能夠方便、快捷地使用；

　　業(yè)務(wù)融合：監(jiān)控業(yè)務(wù)將是作為高速公路地業(yè)務(wù)系統(tǒng)之一，需要能夠與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行融合；

　　與上層應(yīng)用聯(lián)動(dòng)：當(dāng)安全事件發(fā)生，需要能夠與各種報(bào)警形成聯(lián)動(dòng)；

　　可擴(kuò)展性：采用開放架構(gòu)，支持按需擴(kuò)展。


　　傳統(tǒng)的監(jiān)控采用模數(shù)結(jié)合方案由于其難擴(kuò)展、難管理、難維護(hù)等缺點(diǎn)，無法滿足高速公路監(jiān)控點(diǎn)的增加而提供按需擴(kuò)展，同時(shí)維護(hù)困難以及難與上層視頻應(yīng)用形成聯(lián)動(dòng)。

二、全I(xiàn)P路段解決方案同傳統(tǒng)解決方案對(duì)比分析

　　傳統(tǒng)高速公路通信系統(tǒng)在SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上分別建設(shè)PBX語音交換系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)IP網(wǎng)絡(luò)和基于模擬光纖或IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　全I(xiàn)P高速公路信息化系統(tǒng)不需要SDH，直接在高帶寬、高可靠IP網(wǎng)絡(luò)上建設(shè)VoIP語音系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　兩種方案模型對(duì)比如下：


　　兩種建網(wǎng)方案綜合對(duì)比分析:

 
傳統(tǒng)解決方案
全I(xiàn)P解決方案

承載網(wǎng)絡(luò)

 建設(shè)單獨(dú)SDH/MSTP；基于SDH/MSTP建設(shè)NX2M或10M MSTP互聯(lián)方案，三層路由收斂在秒級(jí)，視頻監(jiān)控、語音、視頻承載困難 無SDH/MSTP；基于GE RPR或RRPP，二層收斂<50ms,充分保證視頻、語音、收費(fèi)需求。

視頻監(jiān)控

 調(diào)用困難、圖像清晰度差、存儲(chǔ)不可靠、布線復(fù)雜 調(diào)用靈活、圖像清晰、存儲(chǔ)可靠，編解碼器通過IP接口接入IP網(wǎng)絡(luò)即可，布線簡單

語音系統(tǒng)

 基于SDH的PBX程控交換機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基本語音通話、附加功能有限 基于H.323的IP語音系統(tǒng)從語音通話效果、系統(tǒng)可靠性等基本功能外，提供群呼、一號(hào)通、電話會(huì)議等功能
存儲(chǔ)系統(tǒng)
 FC-SAN和DAS不利于備份和資源共享 IP-SAN方便本地和異地備份、容災(zāi)和共享

運(yùn)維管理

 SDH、PBX、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控多套系統(tǒng)，管理維護(hù)復(fù)雜。 全IP完整解決方案，不必理會(huì)復(fù)雜的傳輸設(shè)備，只要管理維護(hù)好IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，語音、視頻監(jiān)控、存儲(chǔ)集中控制管理！

　　全I(xiàn)P路段解決方案理論基礎(chǔ)為IToIP信息化模型，IToIP解決方案體系架構(gòu)不是簡單的將計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)疊加于IP網(wǎng)絡(luò)之上，其核心思想是基于IP的計(jì)算、基于IP的存儲(chǔ)、基于IP的通信，計(jì)算、存儲(chǔ)、通信融合于IP，統(tǒng)一考慮信息系統(tǒng)安全和管理！其最終目標(biāo)是IT資源化、虛擬化！


三、H3C iVS 高速公路IP智能監(jiān)控解決方案

　　針對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)控存在的問題和不足，H3C公司結(jié)合高速公路的監(jiān)控需求，為了有效地維護(hù)高速公路秩序和安全，保障高速公路順利運(yùn)營，提供整體的監(jiān)控解決方案——iVS IP智能監(jiān)控。

高速公路監(jiān)控解決方案組網(wǎng)圖

　　解決方案說明：

　　IP網(wǎng)絡(luò):系統(tǒng)基于H3C的高性能路由交換機(jī)構(gòu)建公路IP網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，采用RPR或H3C專利技術(shù)的RRPP技術(shù)構(gòu)建IP環(huán)網(wǎng)，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，RRPP技術(shù)可以利用標(biāo)準(zhǔn)的SFP光纖接口而不是PRP專用接口，組網(wǎng)更加方便靈活和低成本。

　　道路沿線監(jiān)控:采用EPON組網(wǎng)，路況監(jiān)控球機(jī)接入前端編碼器，多個(gè)編碼器通過一根EPON光纖接入到中心交換機(jī)上，布線方便節(jié)省光纖資源。編碼器內(nèi)置交換機(jī)功能可以接入IP報(bào)警電話方便公路報(bào)警。還可以將支持IP接口的可變信號(hào)板和氣象站直接接入編碼器交換機(jī)端口，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，降低整體網(wǎng)絡(luò)成本。


　　服務(wù)區(qū)：配置球機(jī)直接接入編碼器，編碼器通過電口或SFP光纖接入交換機(jī)中，可以選配IP電話方便報(bào)警及和中心的互通。


　　收費(fèi)站：專用收費(fèi)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)車牌識(shí)別和收費(fèi)管理等功能，通過收費(fèi)系統(tǒng)在路段中心和監(jiān)控系統(tǒng)的集成聯(lián)動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)出入口車牌識(shí)別不一致、車牌車型不一致和黑名單車輛告警時(shí)，聯(lián)動(dòng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的圖像彈出、存儲(chǔ)，事后可按照?qǐng)?bào)警信息檢索。

　　隧道：隧道監(jiān)控分中心可以利用EPON方案進(jìn)行部署，只需一芯光纖即可進(jìn)行連接相應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)，單芯光纖最大可以級(jí)聯(lián)32級(jí)。由于隧道一般100米左右部署監(jiān)控點(diǎn)，可以節(jié)約大量光纖，降低維護(hù)量。


　　監(jiān)控中心：需配置管理服務(wù)器和NVR網(wǎng)絡(luò)錄像設(shè)備，可以配置相應(yīng)的客戶端和解碼設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)電視墻的控制管理�？梢詫�(shù)據(jù)上傳到省級(jí)監(jiān)控中心。


　　未來擴(kuò)展：未來可以配置智能視頻服務(wù)器，直接接收編碼器上傳圖像，自動(dòng)分析圖像異常情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)諸如逆向行駛、道路穿越、破壞設(shè)施等行為時(shí)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)圖像彈出等操作，提高預(yù)警能力。還可以和道路機(jī)電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。


四、方案優(yōu)勢(shì)

　　iVS方案充分整合了H3C在在IP網(wǎng)絡(luò)、視頻及IP SAN存儲(chǔ)等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)借鑒了NGN中控制與交換分離的先進(jìn)理念，方案具備以下特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：

　　易管理——靈活方便的管理模式，降低高速公路監(jiān)控維護(hù)成本

　　管理靈活便利是IP的天然優(yōu)勢(shì)，VM（視頻管理服務(wù)器）和DM（數(shù)據(jù)管理服務(wù)器），共同構(gòu)成iVS IP監(jiān)控方案的管理核心�？蓪�(shí)現(xiàn)對(duì)所有監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)控業(yè)務(wù)的智能化管理。


　　將IP網(wǎng)管及業(yè)務(wù)控制平臺(tái)的技術(shù)應(yīng)用至IP監(jiān)控系統(tǒng)，徹底改變傳統(tǒng)監(jiān)控只能依靠人工進(jìn)行系統(tǒng)管理和維護(hù)的局面，實(shí)現(xiàn)編解碼、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸和業(yè)務(wù)軟件（服務(wù)器）四大平臺(tái)的統(tǒng)一管理。支持分級(jí)分域的管理、靈活的用戶權(quán)限管理、自動(dòng)的設(shè)備批量配置、全網(wǎng)設(shè)備的統(tǒng)一拓?fù)湟晥D、拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)管理、全網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)管理、故障自動(dòng)告警及定位管理和GIS地圖功能。

　　系統(tǒng)針對(duì)不同的路段中心、區(qū)域中心可以采用域管理、用戶管理和云臺(tái)控制沖突管理等多種權(quán)限管理模式。不同的路段中心、區(qū)域中心可以根據(jù)指定的權(quán)限對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作。這種分級(jí)分域的多種管理模式非常適合高速公路監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用，降低高速公路監(jiān)控的維護(hù)成本。

　　高可靠——電信界設(shè)備、專業(yè)可靠的IP-SAN存儲(chǔ)，滿足高速公路監(jiān)控的高可靠存儲(chǔ)

　　iVS系統(tǒng)采用的設(shè)備都是基于電信級(jí)設(shè)計(jì)，如考慮室外惡劣環(huán)境，專門針對(duì)室外惡劣環(huán)境使用設(shè)計(jì)，EC1001采用工業(yè)級(jí)元件，溫度范圍廣：-40～＋75℃。iVS采用了IP-SAN作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，可以在分布式部署的同時(shí)實(shí)現(xiàn)集中管理、跨域共享、平滑擴(kuò)容、兼容互通等，此外，在可靠性方面也有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如支持RAID、支持硬盤在線熱插拔、支持硬盤電源短路保護(hù)、支持可選冗余熱插拔電源、支持電源自動(dòng)故障切換等。

　　易使用

　　實(shí)時(shí)監(jiān)視：

　　便捷的實(shí)時(shí)監(jiān)控操作：支持GIS地圖操作、鼠標(biāo)拖拉、專業(yè)鍵盤等多種操作方式；

　　便捷的圖像調(diào)度簡單：基于網(wǎng)絡(luò)的全局圖像調(diào)度；

　　前端控制：低時(shí)延（小于300ms）；

　　查詢回放：

　　端到端的iSCSI塊存儲(chǔ)，省去流媒體服務(wù)器群，簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；

　　精確到秒級(jí)的高效檢索


　　業(yè)務(wù)融合——實(shí)現(xiàn)IP監(jiān)控、視訊會(huì)議、VoIP的多媒體應(yīng)用融合

　　支持在IP平臺(tái)上的業(yè)務(wù)融合，可在視訊會(huì)議中觀看監(jiān)控的實(shí)時(shí)/歷史回放圖像；視訊會(huì)議圖像可廣播至監(jiān)控指揮中心的DC上電視墻；IP語音可廣播至監(jiān)控系統(tǒng)的前端監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)。

　　易于其他業(yè)務(wù)形成聯(lián)動(dòng)

支持與門禁、周界報(bào)警等聯(lián)動(dòng)，遇到事件發(fā)生時(shí)，可以進(jìn)行攝像機(jī)預(yù)置位，彈出主畫面顯示現(xiàn)場(chǎng)圖像，同時(shí)可以進(jìn)行聲光告警；可以配置智能視頻服務(wù)器，直接接收編碼器上傳圖像，自動(dòng)分析圖像異常情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)諸如逆向行駛、道路穿越、破壞設(shè)施等行為時(shí)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)圖像彈出等操作，提高預(yù)警能力。還可以和道路機(jī)電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。

　　易擴(kuò)展——采用先進(jìn)的體系架構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)

　　iVS方案充分整合了IP網(wǎng)絡(luò)、視頻、存儲(chǔ)、信令等領(lǐng)域的技術(shù)，采用開放的NGN架構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)將信令控制與媒體流交換分離的先進(jìn)理念引入視頻監(jiān)控系統(tǒng)。滿足進(jìn)行高速公路監(jiān)控建設(shè)時(shí)，不會(huì)局限于一個(gè)廠家，擴(kuò)容方便，保護(hù)用戶投資。


　　 同時(shí)，我們看到，高速公路監(jiān)控所涉及的每個(gè)子領(lǐng)域的技術(shù)都處在快速的發(fā)展中，如監(jiān)控接入層中的各種無線技術(shù)，包括WLAN、GPRS、3G等；網(wǎng)絡(luò)承載層中的IPv6、高性能以太網(wǎng)等；控制層的模塊化軟件技術(shù)、中間件技術(shù)等；業(yè)務(wù)應(yīng)用層的IP SAN、圖像識(shí)別、人工智能等。iVS方案采用這種標(biāo)準(zhǔn)、開放的架構(gòu)，有利于每個(gè)層次技術(shù)的獨(dú)立發(fā)展及平滑演進(jìn)，保護(hù)用戶的投資。

　　H3C iVS IP智能監(jiān)控解決方案很好地解決了目前高速公路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模監(jiān)控所面臨的高密度廣范圍接入問題、海量集中存儲(chǔ)問題、低運(yùn)營成本和全網(wǎng)統(tǒng)一管理的控制管理問題，并成功降低了大規(guī)模監(jiān)控建設(shè)的綜合投資，非常適合于高速公路規(guī)模的監(jiān)控應(yīng)用。

五、解決方案定購信息

方案模塊
方案特性描述
典型實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品
備注

高速公路IP監(jiān)控解決方案

路段高速公路的監(jiān)控，全省統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控。

H3C VM 8000
H3C DM 8000
H3C VM 5000
H3C EC/ECR/DC系列
H3C S7500（EPON）/S3600
H3C Neocean EX1000
H3C Neocean EX800
H3C Neocean VX1500

VM（視頻管理服務(wù)器）和DM（數(shù)據(jù)管理服務(wù)器）共同構(gòu)成iVS IP監(jiān)控方案的管理核心；其中VM 5000是VM和DM合一產(chǎn)品

六、應(yīng)用案例

　　曲陸高速公路是云南省第一條采用股份制修建的高速公路。1996年3月，經(jīng)云南省人民政府批準(zhǔn)，由云南省交通廳、云南省公路局、曲靖市政府、云南省公路設(shè)計(jì)院、云南省公路工程監(jiān)理咨詢公司5家股東共同發(fā)起，成立了云南省曲陸高速公路開發(fā)有限公司，負(fù)責(zé)修建曲陸高速公路。工程于1996年6月開工，2000年8月全線通車。曲陸高速公路起于曲靖市南關(guān)，與320國道相連，止于陸良縣召夸小壩村。公路全長87.686公里，行李時(shí)速80—100公里，設(shè)計(jì)為雙向4車道。

　　曲陸高速公路使用H3C監(jiān)控產(chǎn)品——VM5000、編解碼器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備，建設(shè)覆蓋曲陸高速公路上曲靖、溫泉站、黃泥堡、響水壩、板橋、陸良、西橋、沙林、召夸等各收費(fèi)亭、車道、廣場(chǎng)、道路的監(jiān)控系統(tǒng)。在曲陸高速公路的監(jiān)控中心部署視頻/存儲(chǔ)管理服務(wù)器——VM 5000，采用EX 1000統(tǒng)一存儲(chǔ)。

　　基于IP的體系架構(gòu)，部署方便，靈活控制與管理，為整條高速公路信息化建設(shè)保駕護(hù)航。

投影時(shí)代


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