高速公路联网监控数据传输方案分析

曾运筹

（贵州高速公路集团有限公司 贵州贵阳 550000）

高速公路联网监控数据传输方案分析

曾运筹

（贵州高速公路集团有限公司 贵州贵阳 550000）

针对高速公路联网监控数据传输的相关内容，研究高速公路联网监控数据传输的基本方案，包括确定数据传输方式、确定视频联网方案等；最后结合实际工程案例，分析高速公路联网监控数据传输方案的具体应用策略，得出明确计算机网络构成、确定系统时钟同步方式、建立数据传输通道等结论。

高速公路；联网监控技术；数据传输

在高速公路现代化管理中，联网监控技术是高速公路管理系统中的重要组成部分，其管理能力对高速公路整体管理效果产生重要影响，这就要求相关单位在未来工作中，要将联网监控技术作为重点，保证高速公路平稳运行。一般认为，数据传输是评价联网监控技术整体水平的重要标准，数据传输不仅影响着联网监控技术数据的流通，还对监控系统软件更新、优化等产生重要影响。因此在当前工作中，需要进一步优化高速公路联网监控数据传输方案，为强化高速公路综合管理能力奠定基础。

1 高速公路联网监控数据传输方案关键技术分析

1.1 数据传输方式

从当前高速公路联网监控数据传输方案的研究内容来看，高速公路管理中心与分中心之间的数据传输主要通过中间通信软件来完成，通过中间通信软件实现项目之间的数据传递，并监控数据传输结果。在数据传输过程中，首先要求高速公路路段分中心能对自身的监控应用软件系统进行改造，并根据与高速公路管理中心之间的数据传输要求，配置若干台专门的计算机，并在相关计算机内安装高速公路管理中心统一下发的消息中间通信软件。在该软件系统建立之后，由分中心收集数据，并按照系统软件统一要求格式将数据上传至管理中心；同时，管理中心所下发的管理数据、控制指令等也能通过该软件及时的传送到分中心。

1.2 视频技术

1.2.1 视频传输方式

在高速公路联网监控数据传输管理中，视频传输往往是其中的重点，因此应该得到相关人员高速重视。以省联网中心，各地区在向省联网中心上传视频时，均采用H26压缩方式；视频编码器按H264，DI/CIF双码流压缩，依靠以太网实现数据传输。而省中心在接收分中心上传的数据后，采用视频解码器对DI码流信号进行转换，以模拟信号的方式读取相关数据，并将读取结果输出到视频终端，保证省中心可以获取分中心所收集的视频数据。1.2.2视频联网方案

为实现视频联网的方案，路段监控分中心需要根据高速公路路段的实际情况进行矩阵级联与扩容，并根据上级管理部门对视频数据的要求，对服务区、管理区进行相应的视频改造。一般情况下，当分中心各类视频图像由一台矩阵进行统一控制后，则该矩阵联网预留端口将会定期的向预定端口传输不同视频图像，并接入省中心的视频编码器；对于分中心已经实现视频数据传输或具备其他数字改造计划的项目，在保证数字视频能满足上级单位对分辨率的要求后，需要分中心直接将数字视频信号接入监控分中心交换机中，保证数字视频传输效率。

1.2.3 视频控制方案

①对于已经具备模拟矩阵的分中心，省中心视频服务器需要直接调动编码器完成对数字视频的操作。②对于以实现数字化视频上传的分中心，上级管理单位可以通过发送指令的方式实时调取中心流媒体的视频流资料。③对视频切换的控制指令主要通过《监控系统数据传输要求》中的相关内容进行管理，要求由上级中心发送到分中心进行具体的执行与控制，再由计算机矩阵控制软件及时的切换视频。

2 高速公路联网监控数据传输方案的实例分析

某省在高速公路联网数据监控传输方案优化中，结合当地高速公路整体要求，对高速公路联网监控数据传输方案进行了详细的设计与分析，显著强化了高速公路综合管理能力，值得其他地区借鉴与学习。

2.1 计算机网络构成

该省在高速公路联网监控数据传输方案优化中，制定了详细的计算机网络管理方案，具体资料为：

（1）全省的计算机网络共划分为三个结构，包括监控分中心网络结构、路监控中心网络结构、省中心网络结构。

（2）分别对三个网络结构进行完善，并采用Etheme局域网进行连接。其中，监控分中心、路监控中心采用100M以太网，而省监控中心此采用1000M以太网；而对于原油结构体系中已经存在的网络结构体系，则维持现状即可。

（3）由路由器连接路监控中心与监控分中心，并在通信系统的支撑下，建立了基于全省的2M数据通道广域网，在该广域网中进行数据的传播与控制。

（4）省监控中心与路监控中心的连接方式有两种：①通过以太网实现交换机互联，通过VLAN实现规格划分；②采用路由器连接，在2M数据通道广域网的基础上实现数据传输。

2.2 系统时钟同步方式

在该省的高速公路联网数据监控传输方案中，整个传输方案都以省控制中心的时间为标准，所属的各级单位均按照省时间校正时间。时间校正财通统一的NTP协议，在校正过程中，下属单位统一上省中心发送时间同步请求，在请求认可后即可实现时钟同步。

2.2.1 省中心的时间同步

需要在省中心监控通信设备上安装GPS设备，通过接收卫星发射的信号来确定该设备当前时间。同时，在通信工作站安装NTP服务软件（收费系统计算机设备安装NTP客户端软件）。在安装NTP软件后，该软件能自动判断同步请求，并在获取GPS设备所反馈的基准时间后，及时刷新相关设备的时间。

2.2.2 各监控中心的时间同步

在省中心相关设备的基础上，要求各路监控中心能在通信工作站上安装NTP软件及其服务软件。在软件安装后，系统能按照预设参数实时的向省中心提出服务请求，并根据所交换产生的信息，调整时间内容。

2.3 监控数据传输方法

2.3.1 硬件设备支撑

该省的监控数据传输的硬件设备参数如表1所示。

表1 某省监控数据传输硬件设备最低参数标准

2.3.2 路监控软件升级

（1）为保证全省监控数据采集的一致性，省监控中心向全省范围内下放标准的数据格式，各地区按照该格式进行相应的完善。在此基础上，监控分中心、路监控中心将相关数据转换为特定的格式，并通过相应软件进行上传。

（2）路监控软件在升级后，能快速获取省中心的控制指令表，并在该基础上与原有路监控软件实现联动。同时，需要在控制设备上设置声光报警系统，要求值班人员能够在第一时间内接收指令；而值班人员在按照指令完成操作后，输入反馈信息，并将其储存在指令表中。

2.4 建立数据传输通道

（1）每条路监控中心依靠2M通道实现与省中心的连接，而对于二区、三区的高速公路监控中心，需要借助2M通道与相邻路段监控中心的连接，保证信息的时效性。不同路监控中心重视路收费中心以太网交换机与路监控中心的以太网相连接。

（2）路监控中心与省监控中心的传输机制十分明确：需要在路监控中心建立100M局域网，通过以太网交换机，在以太网交换机的基础上与以太网交换机相连接。

（3）对于一个区域内的其他通道，其数据传输通道也具有鲜明的特征。在路监控中心建立100M局域网，设置以太网交换机，并实现与省监控中心的连接。其中，以太网交换机需要单独预留一个接口，确保其能于路由器相连接；采用10/100MRJ45接口，采用超五类非屏蔽双绞线连接方法。路由器至少具有两个接口，用来连接局域网与广域网。

3 结束语

主要分析了高速公路联网监控数据传输方案的相关内容，并结合实际案例，对高速公路联网监控数据传输方案优化的具体内容进行分析。总体而言，在联网监控数据方案优化过程中，需要根据当地高速管理的具体要求进行优化，并在掌握系统建设方向的基础上不断完善设计内容，保证高速公路联网监控数据传输方案能满足高速公路管理要求，为加快高速公路管理建设奠定基础。

[1]王雪梅.高速公路通信系统数据传输方案分析[J].黑龙江交通科技[J].2008（04）：113～114.

[2]祝凯.现阶段电子监控技术在高速公路中的应用[J].河南科技（交通与建筑科学），2014（11）：159.

[3]程根源.二维条码枝术在高速公路交通机电工程中的应用——唐港高速公路基于二维条码封闭式收费监控系统[J].安徽建筑，2011（03）：67～70.

U495

A

1004-7344（2016）10-0161-02

2016-3-20