桥梁网络视频监控系统的优化

邵玉鹏　白瑞强

摘 要：随着基础建设的不断加快，我国公路网的不断完善，传统的人工监控已越来越难以满足我们的监控要求，而目前我国公路桥梁上监控已经相对落后，现行的桥梁网络视频监控系统采用固定摄像头的方法进行监控，所需设备要求高、成本大且无法做到对桥梁任意截面进行准确、清晰的监控，使我们的监控结果无法达到预期要求。文章通过利用空中索道工作原理应用，将摄像头固定于索道上，制作出一种可移动式的遥控摄像头从而对桥梁进行监控，这样大大不仅降低了桥梁网络视频监控系统的设备要求，减少了后期系统的维护和使用费用。

关键词：桥梁；网络视频监控系统 ；索道； 移动式摄像头

1 关于桥梁网络视频监控系统的研究背景

随着国家经济与基础设施建设的发展，我国公路网逐渐形成，而公路桥梁作为公路工程中的一个重要工程构造物，其安全性的监控，已成为当前所面临解决的问题，传统的人工监控不仅耗费人力物力，而且不能做到实时全面监控，这样无疑就导致了大量的资源浪费和出现不大经济的状况，甚至可能因为监控不当而酿制了严重的后果。可见，桥梁网络视频监控系统的优化是十分有必要的，也是迫在眉睫的。

我们可以先了解一下一些相关的监控系统设施。终端视频采集系统，它主要由视频光端机、遥控摄像机、以太网交换机和视频编码器等一些机械设备构成，它是目前来说比较先进的系统装置。而通信传输系统则与它不同，它主要是负责将终端视频采集系统所接收的数据传送到监控中心视频信息后台处理，然后监控中心视频将进行一系列的操作反应。监控中心视频信息后台处理系统主要由网络存储服务器、网络视频监控主机、交换机等组成。

当前所使用网络视频监控系统采用多画面监控，即将多个遥控摄像机，固定于桥梁选定监控点进行安装，对整座桥梁的多个场景进行采集数据，这就需要多套视频光端机、视频编码器对采集数据进行处理，同时，通信传输系统需要传输大量的信息；存储服务器存储数据量大、视频监控主机监控画面多，需要多台主机，多人进行监控；而由于遥控摄像头固定安装，只能监控摄像头视角范围内的空间，当事故发生点距离摄像头安装点较远或者需要监测桥某特定截面时，固定摄像头现行桥梁网络视频监控系统便不能准确、清晰、高效的进行监控。

如果能够使用尽量少的遥控摄像机对桥梁进行全方位监控，将节约大量的设备和人力，这将大大降低桥梁网络监控系统建立和后期维修的费用，拥有很大的应用前景。

2 关于优化的设计流程

2.1 设计思路。本文对桥梁网络监控系统进行优化的立足点为在减少遥控摄像机数量的同时而又不影响监控效果，这就需要对摄像头的安置进行优化，本文应用索道工作原理，通过沿桥梁方向布置一条特定路线的索道，使摄像头固定于索道，通过牵引索道钢丝绳使摄像头沿着钢丝方向进行移动，这样当桥梁某断面处需要监控时，即可通过远程控制，使游动摄像头移动到该横断面处进行更加准确、清晰的监控，即只需要在桥梁方向设置一个可移动摄像头就可进行全方位监控，大大减少了沿桥梁方向布设摄像头的数量。

如图二所示桥梁，我们要想对此桥梁进行全面网络视频监控，需要在桥梁的桥头、桥尾、上游、中游、下游（蓝色线段处）进行多组摄像头布设；现在我们采用改进后的方案进行布设，只需要在桥梁桥头、桥尾设置两个固定摄像头，沿着桥梁的方向，布置一个可沿着已布置的钢丝（红色线段）进行移动的摄像头即可。

2.2 研究方法。索道作为一种交通工具，一般出现在比较曲折的山路上作为运载乘客或商品货物上下山的装置。对于索道，一般会每隔一段距离都会建造一个支撑钢索的支架，所以支架对于索道的顺利进行是十分重要的。此外，也存在一些没有电车的索道，这一般在滑雪或观光旅游中比较常见。索道牵引绳缺乏稳定性，抗风能力差，可考虑在牵引绳外加一层钢槽，固定钢槽，使牵引绳在槽内移动，这样既可以克服索道不稳定的问题，又可以通过弯曲钢槽克服索道只能直线运输的难题，使摄像头能沿着曲线进行移动。

2.3 优化后的桥梁网络视频监控系统。优化后的桥梁网络视频监控系统视频采集系统所需要的摄像头大大减少，从而所采集的数据总量减少，但有效数据并未缺失，这样就大大减轻了视频的编码、传输、存储与显示的工作量，优化前后监控系统对比如表一所示。

3 桥梁网络视频监控系统的优化特色

（1）将索道的工作原理应用于桥梁网络视频监控中，使遥控摄像头实现了可移动化，原理简单、容易操作、成本低廉，具有很大的实用价值和应用前景。（2）对桥梁网络视频监控系统进行了优化，通过安装可移动式摄像头，大大降低了桥梁监控所需安装摄像头的数目，与此同时这样也大大减轻了采集数据处理、传输、存储、监控的工作量。（3）移动式遥控摄像头可进行远程控制，通过其移动、镜头旋转可对桥梁桥面任意处进行准确、清晰的监控，消除了固定的视频画面的畸变所带来的误差，这与固定遥控摄像头监控相比较，有很大的优势。移动摄像头可固定于某特定截面处充当固定摄像头，也可连续移动进行整体监控，当发生特殊情况时，可移动摄像头进行可固定于特殊情况处局部监控。

4 结语

随着人们对公路安全的重视程度不断增大，桥梁网络视频监控成为一种潮流已然是一种是不可当的趋势。由于未来网络视频监控将趋向于自动化、系统化，这就需要对现有的网络视频监控系统进行方向性的优化，本文针对已有设备的特点，在原有桥梁网络视频监控基础上进行了改善，这将大大提高网络视频监控的效率，节约网络视频监控系统所需花费的资金，大大优化了桥梁网络视频监控系统。

参考文献

[1] 朱其义，罗世兰，陈世界.梧州市桥梁网络视频监控系统设计特点[J].西部交通科技，2011（09）.

[2] 周新年.工程索道[J].林业机械与木工设备，2010（09）.

[3] 杨义勇.新型架空索道抱索器的研究设计[J].新技术新工艺，2000 （08）.

[4] 刘轰，杨正，王瑞.高速公路网络高清视频监控的应用江苏省交通规划设计院[J].中国交通信息化，2013（02）.

[5] 信师国，刘庆磊，刘全宾.网络视频监控系统的现状和发展趋势[J]，2010（01）.

摘 要：随着基础建设的不断加快，我国公路网的不断完善，传统的人工监控已越来越难以满足我们的监控要求，而目前我国公路桥梁上监控已经相对落后，现行的桥梁网络视频监控系统采用固定摄像头的方法进行监控，所需设备要求高、成本大且无法做到对桥梁任意截面进行准确、清晰的监控，使我们的监控结果无法达到预期要求。文章通过利用空中索道工作原理应用，将摄像头固定于索道上，制作出一种可移动式的遥控摄像头从而对桥梁进行监控，这样大大不仅降低了桥梁网络视频监控系统的设备要求，减少了后期系统的维护和使用费用。

关键词：桥梁；网络视频监控系统 ；索道； 移动式摄像头

1 关于桥梁网络视频监控系统的研究背景

随着国家经济与基础设施建设的发展，我国公路网逐渐形成，而公路桥梁作为公路工程中的一个重要工程构造物，其安全性的监控，已成为当前所面临解决的问题，传统的人工监控不仅耗费人力物力，而且不能做到实时全面监控，这样无疑就导致了大量的资源浪费和出现不大经济的状况，甚至可能因为监控不当而酿制了严重的后果。可见，桥梁网络视频监控系统的优化是十分有必要的，也是迫在眉睫的。

我们可以先了解一下一些相关的监控系统设施。终端视频采集系统，它主要由视频光端机、遥控摄像机、以太网交换机和视频编码器等一些机械设备构成，它是目前来说比较先进的系统装置。而通信传输系统则与它不同，它主要是负责将终端视频采集系统所接收的数据传送到监控中心视频信息后台处理，然后监控中心视频将进行一系列的操作反应。监控中心视频信息后台处理系统主要由网络存储服务器、网络视频监控主机、交换机等组成。

当前所使用网络视频监控系统采用多画面监控，即将多个遥控摄像机，固定于桥梁选定监控点进行安装，对整座桥梁的多个场景进行采集数据，这就需要多套视频光端机、视频编码器对采集数据进行处理，同时，通信传输系统需要传输大量的信息；存储服务器存储数据量大、视频监控主机监控画面多，需要多台主机，多人进行监控；而由于遥控摄像头固定安装，只能监控摄像头视角范围内的空间，当事故发生点距离摄像头安装点较远或者需要监测桥某特定截面时，固定摄像头现行桥梁网络视频监控系统便不能准确、清晰、高效的进行监控。

如果能够使用尽量少的遥控摄像机对桥梁进行全方位监控，将节约大量的设备和人力，这将大大降低桥梁网络监控系统建立和后期维修的费用，拥有很大的应用前景。

2 关于优化的设计流程

2.1 设计思路。本文对桥梁网络监控系统进行优化的立足点为在减少遥控摄像机数量的同时而又不影响监控效果，这就需要对摄像头的安置进行优化，本文应用索道工作原理，通过沿桥梁方向布置一条特定路线的索道，使摄像头固定于索道，通过牵引索道钢丝绳使摄像头沿着钢丝方向进行移动，这样当桥梁某断面处需要监控时，即可通过远程控制，使游动摄像头移动到该横断面处进行更加准确、清晰的监控，即只需要在桥梁方向设置一个可移动摄像头就可进行全方位监控，大大减少了沿桥梁方向布设摄像头的数量。

如图二所示桥梁，我们要想对此桥梁进行全面网络视频监控，需要在桥梁的桥头、桥尾、上游、中游、下游（蓝色线段处）进行多组摄像头布设；现在我们采用改进后的方案进行布设，只需要在桥梁桥头、桥尾设置两个固定摄像头，沿着桥梁的方向，布置一个可沿着已布置的钢丝（红色线段）进行移动的摄像头即可。

2.2 研究方法。索道作为一种交通工具，一般出现在比较曲折的山路上作为运载乘客或商品货物上下山的装置。对于索道，一般会每隔一段距离都会建造一个支撑钢索的支架，所以支架对于索道的顺利进行是十分重要的。此外，也存在一些没有电车的索道，这一般在滑雪或观光旅游中比较常见。索道牵引绳缺乏稳定性，抗风能力差，可考虑在牵引绳外加一层钢槽，固定钢槽，使牵引绳在槽内移动，这样既可以克服索道不稳定的问题，又可以通过弯曲钢槽克服索道只能直线运输的难题，使摄像头能沿着曲线进行移动。

2.3 优化后的桥梁网络视频监控系统。优化后的桥梁网络视频监控系统视频采集系统所需要的摄像头大大减少，从而所采集的数据总量减少，但有效数据并未缺失，这样就大大减轻了视频的编码、传输、存储与显示的工作量，优化前后监控系统对比如表一所示。

3 桥梁网络视频监控系统的优化特色

（1）将索道的工作原理应用于桥梁网络视频监控中，使遥控摄像头实现了可移动化，原理简单、容易操作、成本低廉，具有很大的实用价值和应用前景。（2）对桥梁网络视频监控系统进行了优化，通过安装可移动式摄像头，大大降低了桥梁监控所需安装摄像头的数目，与此同时这样也大大减轻了采集数据处理、传输、存储、监控的工作量。（3）移动式遥控摄像头可进行远程控制，通过其移动、镜头旋转可对桥梁桥面任意处进行准确、清晰的监控，消除了固定的视频画面的畸变所带来的误差，这与固定遥控摄像头监控相比较，有很大的优势。移动摄像头可固定于某特定截面处充当固定摄像头，也可连续移动进行整体监控，当发生特殊情况时，可移动摄像头进行可固定于特殊情况处局部监控。

4 结语

随着人们对公路安全的重视程度不断增大，桥梁网络视频监控成为一种潮流已然是一种是不可当的趋势。由于未来网络视频监控将趋向于自动化、系统化，这就需要对现有的网络视频监控系统进行方向性的优化，本文针对已有设备的特点，在原有桥梁网络视频监控基础上进行了改善，这将大大提高网络视频监控的效率，节约网络视频监控系统所需花费的资金，大大优化了桥梁网络视频监控系统。

参考文献

[1] 朱其义，罗世兰，陈世界.梧州市桥梁网络视频监控系统设计特点[J].西部交通科技，2011（09）.

[2] 周新年.工程索道[J].林业机械与木工设备，2010（09）.

[3] 杨义勇.新型架空索道抱索器的研究设计[J].新技术新工艺，2000 （08）.

[4] 刘轰，杨正，王瑞.高速公路网络高清视频监控的应用江苏省交通规划设计院[J].中国交通信息化，2013（02）.

[5] 信师国，刘庆磊，刘全宾.网络视频监控系统的现状和发展趋势[J]，2010（01）.

摘 要：随着基础建设的不断加快，我国公路网的不断完善，传统的人工监控已越来越难以满足我们的监控要求，而目前我国公路桥梁上监控已经相对落后，现行的桥梁网络视频监控系统采用固定摄像头的方法进行监控，所需设备要求高、成本大且无法做到对桥梁任意截面进行准确、清晰的监控，使我们的监控结果无法达到预期要求。文章通过利用空中索道工作原理应用，将摄像头固定于索道上，制作出一种可移动式的遥控摄像头从而对桥梁进行监控，这样大大不仅降低了桥梁网络视频监控系统的设备要求，减少了后期系统的维护和使用费用。

关键词：桥梁；网络视频监控系统 ；索道； 移动式摄像头

1 关于桥梁网络视频监控系统的研究背景

随着国家经济与基础设施建设的发展，我国公路网逐渐形成，而公路桥梁作为公路工程中的一个重要工程构造物，其安全性的监控，已成为当前所面临解决的问题，传统的人工监控不仅耗费人力物力，而且不能做到实时全面监控，这样无疑就导致了大量的资源浪费和出现不大经济的状况，甚至可能因为监控不当而酿制了严重的后果。可见，桥梁网络视频监控系统的优化是十分有必要的，也是迫在眉睫的。

我们可以先了解一下一些相关的监控系统设施。终端视频采集系统，它主要由视频光端机、遥控摄像机、以太网交换机和视频编码器等一些机械设备构成，它是目前来说比较先进的系统装置。而通信传输系统则与它不同，它主要是负责将终端视频采集系统所接收的数据传送到监控中心视频信息后台处理，然后监控中心视频将进行一系列的操作反应。监控中心视频信息后台处理系统主要由网络存储服务器、网络视频监控主机、交换机等组成。

当前所使用网络视频监控系统采用多画面监控，即将多个遥控摄像机，固定于桥梁选定监控点进行安装，对整座桥梁的多个场景进行采集数据，这就需要多套视频光端机、视频编码器对采集数据进行处理，同时，通信传输系统需要传输大量的信息；存储服务器存储数据量大、视频监控主机监控画面多，需要多台主机，多人进行监控；而由于遥控摄像头固定安装，只能监控摄像头视角范围内的空间，当事故发生点距离摄像头安装点较远或者需要监测桥某特定截面时，固定摄像头现行桥梁网络视频监控系统便不能准确、清晰、高效的进行监控。

如果能够使用尽量少的遥控摄像机对桥梁进行全方位监控，将节约大量的设备和人力，这将大大降低桥梁网络监控系统建立和后期维修的费用，拥有很大的应用前景。

2 关于优化的设计流程

2.1 设计思路。本文对桥梁网络监控系统进行优化的立足点为在减少遥控摄像机数量的同时而又不影响监控效果，这就需要对摄像头的安置进行优化，本文应用索道工作原理，通过沿桥梁方向布置一条特定路线的索道，使摄像头固定于索道，通过牵引索道钢丝绳使摄像头沿着钢丝方向进行移动，这样当桥梁某断面处需要监控时，即可通过远程控制，使游动摄像头移动到该横断面处进行更加准确、清晰的监控，即只需要在桥梁方向设置一个可移动摄像头就可进行全方位监控，大大减少了沿桥梁方向布设摄像头的数量。

如图二所示桥梁，我们要想对此桥梁进行全面网络视频监控，需要在桥梁的桥头、桥尾、上游、中游、下游（蓝色线段处）进行多组摄像头布设；现在我们采用改进后的方案进行布设，只需要在桥梁桥头、桥尾设置两个固定摄像头，沿着桥梁的方向，布置一个可沿着已布置的钢丝（红色线段）进行移动的摄像头即可。

2.2 研究方法。索道作为一种交通工具，一般出现在比较曲折的山路上作为运载乘客或商品货物上下山的装置。对于索道，一般会每隔一段距离都会建造一个支撑钢索的支架，所以支架对于索道的顺利进行是十分重要的。此外，也存在一些没有电车的索道，这一般在滑雪或观光旅游中比较常见。索道牵引绳缺乏稳定性，抗风能力差，可考虑在牵引绳外加一层钢槽，固定钢槽，使牵引绳在槽内移动，这样既可以克服索道不稳定的问题，又可以通过弯曲钢槽克服索道只能直线运输的难题，使摄像头能沿着曲线进行移动。

2.3 优化后的桥梁网络视频监控系统。优化后的桥梁网络视频监控系统视频采集系统所需要的摄像头大大减少，从而所采集的数据总量减少，但有效数据并未缺失，这样就大大减轻了视频的编码、传输、存储与显示的工作量，优化前后监控系统对比如表一所示。

3 桥梁网络视频监控系统的优化特色

（1）将索道的工作原理应用于桥梁网络视频监控中，使遥控摄像头实现了可移动化，原理简单、容易操作、成本低廉，具有很大的实用价值和应用前景。（2）对桥梁网络视频监控系统进行了优化，通过安装可移动式摄像头，大大降低了桥梁监控所需安装摄像头的数目，与此同时这样也大大减轻了采集数据处理、传输、存储、监控的工作量。（3）移动式遥控摄像头可进行远程控制，通过其移动、镜头旋转可对桥梁桥面任意处进行准确、清晰的监控，消除了固定的视频画面的畸变所带来的误差，这与固定遥控摄像头监控相比较，有很大的优势。移动摄像头可固定于某特定截面处充当固定摄像头，也可连续移动进行整体监控，当发生特殊情况时，可移动摄像头进行可固定于特殊情况处局部监控。

4 结语

随着人们对公路安全的重视程度不断增大，桥梁网络视频监控成为一种潮流已然是一种是不可当的趋势。由于未来网络视频监控将趋向于自动化、系统化，这就需要对现有的网络视频监控系统进行方向性的优化，本文针对已有设备的特点，在原有桥梁网络视频监控基础上进行了改善，这将大大提高网络视频监控的效率，节约网络视频监控系统所需花费的资金，大大优化了桥梁网络视频监控系统。

参考文献

[1] 朱其义，罗世兰，陈世界.梧州市桥梁网络视频监控系统设计特点[J].西部交通科技，2011（09）.

[2] 周新年.工程索道[J].林业机械与木工设备，2010（09）.

[3] 杨义勇.新型架空索道抱索器的研究设计[J].新技术新工艺，2000 （08）.

[4] 刘轰，杨正，王瑞.高速公路网络高清视频监控的应用江苏省交通规划设计院[J].中国交通信息化，2013（02）.

[5] 信师国，刘庆磊，刘全宾.网络视频监控系统的现状和发展趋势[J]，2010（01）.