高速隧道设计之隧道监控系统构成

隧道监控系统分为计算机与 CCTV 控制/显示系统、隧道监测系统、隧道控制和诱导系统及
信息传输系统共 4 个子系统。
1)计算机与 CCTV 控制/显示系统
1)计算机与 CCTV 控制/显示系统
(1)计算机系统
本路段在隧道管理站搬迁至中溪收费站,负责本路段后半段(含仙霞隧道、中间坞隧道、
千秋关隧道)的交通管理,隧道管理站目前业已完成,隧道管理站内设置的计算机系统及 CCTV

控制/显示系统由服务器、计算机设备、液晶监视器和其他各种网络、办公设备构成。
监控视频存储阵列(IP SAN)
监控视频存储阵列主要负责监控视频图像的存储、查询及检索等职能。
 存储容量分析
本次设计中溪收费站监控图像存储在收费站计算机系统(存储设备计入收费系统工程量),
本路段中间坞隧道、千秋关隧道存储在隧道管理站存储设备,隧道管理站共有 18 路隧道内监
控图像、4 路隧道变电所内监控图像存储需求。
本次设计隧道监控视频存储时采用 1080P 分辨率规格,监控视频存储时间 90 天,每路监
控视频按 4Mbps 码流计算预留,考虑格式化损伤、raid 需求,约需 160T 存储空间。
隧道控制计算机
用于隧道监控设备数据的采集,完成对隧道内交通状况、隧道环境参数的实时监视功能,
对设备报警的查询、同时能按一定时间间隔对设备轮询和自检;对监控服务器所提供的数据进
行综合分析,选择合理的控制方案,自动形成对隧道内指示设备等的控制命令。在操作员确认
以后向外场数据终端发出控制命令,操作员也可通过手动录入指令向外场设备发出控制命令。
隧道火灾报警控制计算机
主要用于隧道火灾报警与控制,运行火灾报警与控制软件;接受火灾报警信息,并控制监
控应用软件显示报警信息,控制监控室内声光报警器报警;联动视频控制计算机自动启动火灾
发生地点的闭路电视摄像机,确认火灾是否属实,并自动录相;能检测感温光缆和手动报警按
钮的工作状态,报告故障位置及情况。
隧道照明/通风控制计算机
负责隧道通风控制,根据监测设备监测到的隧道内的环境情况,自动启动通风设备,保证
隧道内空气质量的良好。
负责隧道照明控制,可根据检测到的洞内外光强数据和交通量,结合时段等因素对隧道照
明系统进行控制,调节出入段以及洞内的照明亮度,保证行车安全。
主要设备技术指标
① 监控视频存储阵列(IP SAN)
 双控制器,缓存:64G;
 硬盘:12 块 8T,支持 SAS/NL SAS/SSD,容量≥96T;
 双控制器最大硬盘数≥502 块,集群系统最大硬盘数≥1004 块;
 支持的主机操作系统:Windows,中标麒麟,银河麒麟;
 基本功能:内部存储虚拟化、自动精简配置、单向数据迁移、双系统集群;
 可用的高级功能:自动分层、快照、远程镜像。
②工作站
 处理器:Intel 酷睿≥ i7 12700;
 内存类型:DDR4—内存大小: ≥16GB;
 硬盘:不低于 512GB 固态+1TB 机械硬盘;
 工作站显示器:≥24 寸液晶,分辨率 25601440,IPS 屏,刷新率≥75Hz  显卡:不低于 8GB 显存,HDMI 高清接口;  标准键盘、鼠标、HDMI 显示连接。 ③打印机/复印/扫描/传真多功能一体机  最大处理幅面:A4;  网络功能:有线网络打印 ;  双面功能:自动;  黑白打印速度:25ppm;  打印分辨率:1200×1200dpi;  复印速度:25cpm;  复印分辨率:600×600dpi;  传真分辨率:300×300dpi;  扫描类型:平板+馈纸式;  扫描速度:15ppm;  光学分辨率:1200×1200dpi。 ④移动式工作站  处理器:Intel 酷睿≥ i7 11800;  内存类型:DDR4—内存大小: ≥16GB;  硬盘:不低于 512GB 固态;  显示器:≥14 英寸,分辨率不小于 19201080,刷新率≥60Hz
 显卡:不低于 6GB 显存,HDMI 高清接口。
(2)视频上云

2019 年 11 月交通运输部印发了《全国高速公路视频联网工作实施方案》和《全国高速公
路视频云联网技术要求》,明确提出开展全国高速公路视频联网监测工作,到 2020 年底,基本
建立全国高速公路视频监测管理机制和制度标准体系,建设部级视频云平台并全国联网运行,
推动省级视频云平台建设并发挥路网协同调度功能,基本实现全国高速公路视频监测设施全网
联通和视频资源实时在线共享。到 2021 年 6 月,初步建成高速公路视频云联网智慧监测与管
控体系。
2020 年 7 月 28 日,交通运输部办公厅又印发了《交通运输部办公厅关于加快推进全国高
速公路视频联网监测工作的通知》,进一步提出了加快推进全国高速公路视频联网监测工作的
要求。
根据上述文件要求,在 2020 年安徽交控集团“全国高速公路视频联网监测工作”项目中,
芜湖中心已经建成一套完备的视频上云设备体系。根据当时摄像机接入路数(不包括 2020 年
“两个系统”工程加密点位)。
宁国管理处在黄千项目中已增加 3 台视频上云网关,据测算可接入 450 路上云视频,因黄
千项目中监控视频较多。根据本项目新接入监控点位需求,在宁国路段监控中心再增加 1 套视
频上云网关,原有租赁带宽满足要求,不做扩容。
主要设备技术参数
智能视频网关
按照交通部标准,本次视频转码上云网关需要具备设备对接、媒体转码、设备管理等基本
功能,将高速公路现网设备进行对接、注册、转码、转协议、推流。
① 设备对接
·设备对接:支持 GB/T28181-2016、Onvif 协议;支持海康、大华、宇视、华为、天地伟
业等主流厂家的 SDK 对接;
·平台对接:支持 GB/T28181-2016 协议接入下级平台;支持 GB/T28181-2016 协议对接上
级平台;支持北向统一能力开放接口;
·功能支持:支持设备注册、注销;支持实时浏览、云台控制、录像回放;支持媒体转发;
·性能指标:不少于 200 路设备接入;支持不小于 300M/秒媒体转发;
·其他:支持单机或集群部署。
② 媒体转码
·转码封装:支持视频编码格式转换,包含且不限于:具备将非标准码流转成标准码流(如
标准 H.264,H.265 等)的能力,以及将视频在标准 H.264,标准 H.265 等视频编码格式间相
互转码的能力;
·转码压缩:支持高码率、高分辨率视频转换为低码率、低分辨率视频,包含且不限于:
将 4K/1080P/720P/D1/CIF 码流等降码率、降分辨率的能力,可根据需求灵活设置转换后视频
的码率、分辨率;
③ 设备管理
·支持统一方式访问、配置和管理;
·可实时更新查看接入设备和视频通道的状态,并对网关的状态、网络连接状态、流转发
状态、
·设备资源总数、设备在线数量进行统计分析及展示;
·支持远程重启、恢复默认设置、系统升级等功能;
·支持视频截图功能,云台控制功能,摄像枪状态检测功能,部省对接接口。
(3) 隧道管理站机电系统平台整合
本路段隧道管理站搬迁至中溪收费站,负责本路段后半段(含仙霞隧道、中间坞隧道、千
秋关隧道)的交通管理,隧道管理站内设置的计算机系统及 CCTV 控制/显示系统由服务器、计
算机设备、液晶监视器和其他各种网络、办公设备均搬迁至中溪收费站,在本项目中上述隧道
视频监控、控制平台、电力监控传输数据均接入中溪隧道管理站,并同步整合管理处监控中心
控制平台与隧道管理站平台软件。
(4)事件检测
隧道内的视频事件检测应重点针对隧道入出口、紧急停车带等位置,其他位置应结合后期
运营管理需求进行调整优化。视频事件检测(服务)器能自动进行各种交通事件检测,包括车
辆停驶、交通拥堵、车辆逆行、车速超过极限、抛洒物、交通事故等各种事件。
本项目隧道内所有摄像机图像都进行视频事件检测。
当视频事件检测(服务)器报警时,报警信号应传至联动控制器,联动控制器可通过视频
系统及时切换相应的监控摄像机至事故紧急报警监视器。
当视频事件检测(服务)器报警时,自身应能独立存储记录检测到事件的视频,方便后期
调阅,对事件发生的原因进行分析。

视频事件检测服务器
1、主要功能要求
视频事件检测器能自动进行各种交通事件检测:
(1)主线:包括车辆停驶、车辆逆行、行人、车辆掉物、车辆抛物、交通拥堵或堵塞、车
辆驶离、车辆行驶速度低于最低允许速度等各类事件。
(2)隧道内:包括车辆停驶、车辆逆行、行人、车辆掉物、车辆抛物、交通拥堵或堵塞、
车辆驶离、火灾(烟雾)、车辆行驶速度低于最低允许速度等各类事件。
视频事件检测器能自动进行各种交通参数检测:
(1)视频事件检测器可对分车道的实时交通状况进行检测:交通流量,单车速度、平均车
速,占有率、车间距、排队长度、车型分类等。
当视频事件检测器报警时,报警信号应传至视频控制平台或联动控制器,及时切换相应的
监控摄像机至事故紧急报警监视器。
当视频事件检测器报警时,自身应能独立存储记录检测到事件的视频,方便后期调阅,对
事件发生的原因进行分析。
2、检测精度要求
检测指标需满足国家标准《视频交通事件检测器》(GB/T 28789)或交工交工检测时至少应
满足《公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程》(JTG 2182—2020)中的最低要求。
检测指标需提供国家交通安全设施质量监督检验中心出具的检测报告。
3、设备指标
·数据存储:可本地存储 50 天以上;
·视频输入:TCP/IP 输入(数字标清、高清视频);
·处理能力:整机可检测不少于 32 路高清图像,支持数字标清及模拟混合输入;
·视频输出:TCP/IP 输出,可输出叠加检测结果的视频图像;
·网络端口:10/100/1000Mbps 以太网接口、RS-232、RS485;
·工作环境:温度:-10℃~+50℃;
·相对湿度:0%—95%;
·电源:220VAC,50Hz。
4、其他功能要求
事件检测系统应实现 3 类报警,并能自动上传分中心。系统可进行全画面检测,只要在摄
像机的图像画面范围内发生的交通事件和事故,系统都能通过设置进行检测。
系统能够对报警的优先级进行分级以避免对同一事件进行多次报警。
系统可对交通参数进行自动检测,并在交通参数测量结果超过阈值时自动产生报警信息:
排队长度超过阈值、车速超过阈值。所有的阈值在系统安装时设置,也可根据交通状况进行远
程自动调节。
系统应自带自诊断程序,并自动检测如下故障:摄像机位置发生移动、摄像机信号丢失、
视频处理器错误、网络通讯故障。
事故事件记录功能:
系统应有具有存储报警录像功能,当检测到异常事件后,应至少能够提供事发之前和之后
的视频录像,前后不少于 3 分钟(该录像时间可调),并将这些录像传输存储到服务器中,录
像存储格式为标准 H.264/H.265 编码形式的 D1 视频。
当事件检测摄像机在与中心服务器通讯出现故障时应能够满足本地的全部检测功能不受任
何影响,所有数据全部存储在事件检测摄像机内置存储器上,存储不少于 15 天的交通事件事
故录像信息,一旦与中心服务器通讯恢复,事件检测摄像机能够自动的将全部数据转移到中心
服务器,保证与服务器通讯中断时数据不丢失。
系统提供几种录像选择:事件事故发生时自动录像、永久录像、管理员录像、多摄像机录
像模式、外部触发录像。
中文管理界面:系统操作界面应为简体中文,并具有扩容功能;系统应具有形象化、方便的
设置、维护管理的功能;应具备在维护管理地的多级用户的操作权限的不同设置,支持多个不
同权限用户同时对系统操作管理。
图形化显示功能:系统应具有图形显示交通状况及具有地图板功能,以便发生交通事件事故
时能够快速确定其发生的位置。
数据共享:系统支持多管理工作站同时、分部工作,系统分析结果和测量出的交通参数可通
过以太网数据通信(TCP/IP 协议)对其他应用系统开放,可通过数据库共享方式提交其他管
理平台使用。可支持报警联动等其他用途,从而实现资源的共享;
断电恢复功能:系统电源中断恢复后可自动恢复运行。
检测单元热插拔功能:检测设备每个检测单元独立工作,单个处理单元损坏不会影响其他图
像的检测,检测处理单元能够进行热插拔操作,方便设备维护。

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于灯火阑珊处,于暗香离别时,未曾放弃。
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高速隧道设计之隧道控制方案

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