【安防知識網(wǎng)】隨著社會的發(fā)展和科技的進步，我國的高速公路建設也以前所未有的速度在發(fā)展。截至2004底，中國公路通車總里程達181萬公里，居世界第三位，其中44%是最近14年修通的，高速公路總里程位居世界第二。
伴隨著高速公路的建設，高速公路運營管理成為亟待解決的問題。其中天氣因素、道路設施、行駛車輛因素、管理水平等都給運營管理者提出了一系列問題。由于運營管理者需要對高速公路運營路況實時、全面地了解和掌控，所以高速公路全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨之應運而生。與典型的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)不同，高速公路設置的監(jiān)控點比較分散，監(jiān)控設備都分布在高速公路的長距離沿線上，并且環(huán)境條件相對復雜，需要前端設備對野外惡劣環(huán)境的適應性要求極高。由于視頻傳輸距離遠，對傳輸質量同樣提出較高的要求。因此，高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)閉路電視系統(tǒng)的重要區(qū)別集中在對前端監(jiān)控點攝像機的技術條件和信號傳輸兩項關鍵技術的解決方案上。
對于前端監(jiān)控點，對攝像機、云臺、鏡頭、解碼器等前端設備可能會面臨極限溫度、濕度、灰塵、腐蝕性氣體、風、雪、雨、雷電等惡劣因素，甚至對人為破壞等還需要采取足夠的防護措施。極大的光照度變化，如正午、凌晨、黃昏、夜間、夜間行駛車輛大燈產(chǎn)生的強光等，都對攝像機提出了低照度、寬動態(tài)、彩色/黑白日夜轉換、強光抑制等必須滿足的要求。由于維修的難度大，對定購器材的質量、壽命、MTBF(平均無故障工作時間)也有很高的要求。工程建設人員對此要有足夠的重視。
對于信號的傳輸，高速公路全程視頻監(jiān)控的傳輸距離通常有上百公里，傳輸媒介則必須采用光纖。有人提出編碼壓縮遠程網(wǎng)絡傳輸和光端機點對點傳輸?shù)姆桨福聦嵣?，由于傳輸通道不具備足夠的光纖資源，或者，長距離光纜線路工程的建設費用不菲，所以滿足高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸要具備以下要素：
·信號傳輸需要采用光端機傳輸;
·要求光端機具有中繼功能，適合超長距離的傳輸;
·光端機要求具有共纜傳輸功能;
·要求傳輸至控制中心的信號能夠無損還原，甚至要求具有廣播級傳輸;
·要求具有單項傳輸視頻功能外，還能雙向傳輸音頻和各種數(shù)據(jù)(氣象數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等)。
隨著光傳輸技術的飛速發(fā)展，各種新型的光元器件如雨后春筍般出現(xiàn)，新型的級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)就是基于粗波分復用技術(CWDM)而研制的。其不僅降低了傳輸成本，還可以有效地節(jié)約高速公路的光纖資源，提高光纖的利用率。
[nextpage] 采用粗波分復用技術(CWDM)，即在常規(guī)(G.652)一芯光纖中可同時傳送1470nm、1490nm、1510nm、1530nm、1550nm、1570nm、1590nm、1610nm等八種不同波長的光信號，能有效地避開1385nm附近存在的羥基峰，基本上可滿足絕大部分客戶的需求。每一波段可時分復用1-10路視頻信號。新一代的級聯(lián)式數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)20路視頻信號在單芯光纖上對多個不同地點的圖像信號實時同步、無失真、高質量(近似廣播級)地進行級聯(lián)傳輸, 一芯光纖的傳輸帶寬可達21.6G，單波長的傳輸帶寬可達2700M，是目前系統(tǒng)容量的一倍，為客戶大容量長距離傳輸提供了全新的方案。
假設某高速公路160公里長需要全程監(jiān)控，每2公里設一個監(jiān)控節(jié)點，設定16公里范圍為一監(jiān)控單元，每個節(jié)點安裝1臺攝像機，利用傳統(tǒng)的點對點方式，需要8芯～16芯光纜組成傳輸鏈路，采用級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)只需要1芯光纖就能解決問題。
以此類推，在160公里長的高速公路上，利用級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)較點對點式光端機至少可節(jié)約光纖資源70芯以上，節(jié)約光纜費用約200萬元以上。
應用中，無論設計、實施、還是使用，級聯(lián)式光傳輸實際上是一個整體不可分割的系統(tǒng)，監(jiān)控點現(xiàn)場的設備可以稱為節(jié)點機，中心安裝的設備可以稱為中心機或者叫局端機。
級聯(lián)式光傳輸系統(tǒng)為多路數(shù)字非壓縮視頻光傳輸，系統(tǒng)采用國際最先進的數(shù)字視頻及千兆光纖傳輸技術，將1-10路視頻信號在單芯光纖上對多個不同地點的圖像信號進行實時同步、無失真、高質量地進行級聯(lián)傳輸。級聯(lián)式多路數(shù)字視頻光傳輸系統(tǒng)采用全數(shù)字視頻無壓縮傳輸技術，高質量的視頻效果可滿足用戶的需求。即插即用的設計使得安裝簡便易行，無需進行現(xiàn)場調節(jié)，其光模塊和核心電路均采用進口元器件，穩(wěn)定性高，所有的光、電接口均符合國際標準，適用于不同的工作環(huán)境。該設備組網(wǎng)方式靈活，可實現(xiàn)星形、鏈形網(wǎng)絡等拓撲結構，單波長最大可實現(xiàn)10個節(jié)點的電級聯(lián)方式，與CWDM技術相結合，可實現(xiàn)更多節(jié)點的級聯(lián)傳輸。
在傳輸視頻信號的同時，還可以傳輸多路數(shù)據(jù)、音頻信號、氣象信號及各種控制信號。該系統(tǒng)采用全數(shù)字化通信方式，在發(fā)送端將視頻信號進行復用和編碼，傳輸至級聯(lián)端時實現(xiàn)數(shù)字信號的復用，確保圖像的無損傷，而只有在中心的接收端才對視頻信號進行解碼和解復用，并還原成多路視頻信號。系統(tǒng)具有抗干擾性強、傳輸距離可達近百公里、圖像分插復用方便、圖像質量優(yōu)，節(jié)省光纖、性價比優(yōu)等特點。
該系統(tǒng)不僅僅在高速公路上能夠使用，對于其它一些領域，如城市智能交通監(jiān)控系統(tǒng)(ITS)、警區(qū)安防系統(tǒng)、遠程多媒體教學/電視電話會議系統(tǒng)，或遇到類似整改項目，由于光纖資源緊張而擴容無望，也可以采用本文提出的解決方案。
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