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摘 要：近年来我国高速公路发展速度很快，这为我国经济发展提供了重要支持。在高速公路运行体系中视频监控系统具有十分重要的作用，不仅能够提升交通的安全性同时还能够有效的提升公路运输效率。本文从高速公路视频监控系统主要构成出发，分析了集成视频监控系统在高速公路的主要应用以及高速公路视频监控系统故障的日常维护。
关键词：视频监控系统；应用；维护
1、高速公路视频监控系统主要构成
高速公路视频监控系统能够实现对公路各个关键点的图像数据采集和存储以及显示，另外还具有远程控制功能，其系统构成主要有以下几个部分：
1.1 图像采集
采集图像主要通过摄像设备进行。该设备主要包括了镜头、云台等零部件。摄像头之所以具备图像采集功能，主要是摄像头内部集成了CCDD/COMS等感光元件，并通过这个元件实现光信号和电信号之间的转换。然后通过调制设备将其转化成模拟信号，而图像采集终端则根据摄像头传输过来的信号进行解调，进而通过显示终端进行显示图像。
1.2 图像传输
一般而言数字以及模拟视频信号在电缆的传输距离不会超过200m，可是在高速公路系统，传输距离通常比较远，所以需要通过光纤作为信号传输媒介。而光纤的传输主要是传输光信号，所以需要在两端接入光电转换设备，比如视音频光端机，从而满足光纤媒介的传输需求。
1.3 图像存储
存储系统主要是通过终端设备将传输至设备的图像数据存储至硬盘或者其他存储媒介。然后通过检索或者回放等方式来查询检索的数据，目前这种存储设备主要有硬盘录像机及磁盘阵列两种。
1.4 图像显示
终端显示设备主要是通过光电转化方法，将硬盘录像机中的模拟或者数字信号转化成CRT或者LCD以及LED等各种显示设备可以识别的信号，从而让使用者能够通过这些设备来观察图像数据，实现对现场区域的实时监控功能。
1.5 设备远程控制
为了全面的了解监控现场的全景，摄像头可以通过安装云台，并通过自身的变焦系统来多角度采集图像数据，而这种云台转动以及变焦模式则可以通过远程来控制。
2、集成视频监控系统在高速公路的主要应用
2.1 监控体系
集成监控体系主要包括基层、路段中心以及省中心三层监控体系。其中基层监控系统主要是针对高速公路的关键点如隧道、首发站以及服务区和全程道路等监控系统。而路段监控中心，则是将该路段涉及到的所有基层监控数据统一到控制中心进行监控，同时将相关数据上传至省中心监控系统。
2.2 收费监控系统
这主要是针对高速公路各个收费站、收费广场以及和收费有关的周边道路的监控。其目的是观察通过车辆类型及收费员的操作细节，同时能够对突发事件或者异常事件进行记录，有助于实施检查和监督。监控点主要设置在收费站的车道、亭内、顶棚、收费广场、和各个收费亭等处。收费车道一般采用枪型摄像机，收费广场则采用一体化球机。
2.3 全程监控系统
这类监控主要是针对高速公路各个重点路段如立交桥、隧道以及公路沿线等部位的监控，这样能够有助于及时了解当前高速公路的交通状况，对于纾解交通压力具有巨大作用。另外还可以用于在主干道上的测速功能，具有一定的监测能力。
2.4 隧道监控系统
该系统通常是由控制系统、总线系统以及闭路电视监控系统和隧道环境检测系统、交通控制系统和火灾的自动报警、通信系统以及有线广播和横洞控制、照明系统、通风系统等构成。其目的就是全面的掌控隧道当前的状态，防范潜在的安全风险。
2.5 路段中心监控系统
路段监控中心是基层监控系统和省监控中心的中转核心，对下层需要对基层监控系统传输上来的数据进行汇总，比如诸如收费监控数据、隧道以及道路沿线等监控数据等。而向上则需要将汇总的数据统一上传至省级监控中心，同时还需要向气象部门以及公安部门提供相关资源共享服务。
3、高速公路视频监控系统故障日常维护经验分析
3.1 设备和部件引起的故障
（1）电源问题。这通常是因为供电电压不稳定或者供给功率较低、断路以及瞬间过压引起。
（2）线路问题。线路存在断点或者线路的连接处接触不良以及线路短路、线路误接导致的设备损坏或者信号传输不畅等问题，其设备并没有产生损坏。
（3）设备或零部件自身质量存在缺陷。一般地，选择安监领域专业品牌的设备和部件则相对减少质量方面的问题。
3.2 监控传输系统常见故障的维护方法分析
（1）视频在传输过程中，经常会出现50周的工频干扰，导致画面出现黑杠或者白杠等问题，或者图像存在着向上或者向下滚动现象。这种问题通常是因为在系统内部产生了明显的交流干扰引起的，或者是因为摄像机或者控制主机内部电源性能较差引起。
（2）当显示画面上出现明显的木纹干扰，此时通常是因为传输线质量较差，视频线电阻较大所致。
（3）视频线的芯线和屏蔽线出现短路或者断路时会造成信号不能够正确传输，而出现这种问题通常时下BNC接头或者其他相关的接头处，检修时需要注意检查这些接头是否正确。
（4）传输线特性阻抗不匹配产生的故障。这种故障表现在显示器上会存在着若干间距向东的竖状条纹干扰。而且基本上是行频的整数倍。这主要是因为传输线的特性电阻不是75Ω而导致阻抗匹配度差，进而产生显示问题。
（5）周边辐射对传输线构成干扰。在安装监控系统时需要详细规划路线路径，规避较强的辐射源，另外对于前端以及终端设备要进行一定的屏蔽，传输线封装管应该采用钢管并接地，这样才能保证信号可以有效无扰传输。
3.3 监控主机的云台控制功能失效 这种故障主要是控制点和图像采集点距离较远，控制信号难以到达所致。前端摄像机的信号控制线最好接入光端机单独传输，不要几路串接在一起，否则容易导致后台信号控制失效。另外控制线可能串行的解码器太多也会导致控制失效。对此可以在适当距离增加信号放大器来进行控制，或者使用有源设备进行控制。
3.4 监视器图像对比度差，图像不亮
一般是主机或者显示器问题，如果排除这两个设备问题，通常就是因为传输信号距离太远导致衰减，所以此时可以增加信号放大器来进行补偿。如果排查出来是传输光纤本身衰减严重的原因，则要更换使用其他余纤。
3.5 图像清晰度差，细节丢失
这种问题通常是高频段出现较大损失，导致3MHz之上的信号出现明显的丢失，而这种现象也通常是因为传输距离太远，中间没有信号补偿装置所致。或者是因为传输电缆分布的电容过大、或者传输线中的芯线和屏蔽线之间出现了集中分布的等效电容导致。
3.6 通信不良故障
云台以及动态镜头受控具有明显不稳定性，这种故障通常是由于通信线路存在问题。对此需要确认接线以及线路是否正确，然后检测解码器通信终端的匹配电阻是否符合标准，另外还可以断开主机或者远端匹配电阻，和理论值进行对比计算，如果存在差异，那么通信芯片存在问题，然后再通过排除法确认有问题的芯片。
4、结语
高速公路集成视频监控系统的运用为高速公路的管理提供了便捷，极大的提高了高速公路的管理效率。随着我国经济和科技的发展，高速公路集成视频监控系统也将完成向数字化系统的过度。高清、智能分析、3G等新技术的应用将逐渐普及。多种系统技术的融合发展，是未来监控系统发展的方向趋势。因此，作为机电技术管理人员必须与时俱进，积极主动学习先进技术，努力提高自身素质，才能在日常工作更好完成机电维护工作，为高速公路监控行业提供更加优秀的解决方案。■
参考文献
[1] 王江丽，刘德强，王俊，陈靖秋，杨泽平. 高速公路综合监控管理系统实现[J]. 测绘科学，2014（08）.
[2] 陈侃. 浅谈视频监控技术及应用[J]. 科技与创新，2015（01）.
[3] 张默晗. 基于数字视频技术的高速公路监控系统研究[J]. 中国新通信，2015（02）.
关键词：视频监控系统；应用；维护
1、高速公路视频监控系统主要构成
高速公路视频监控系统能够实现对公路各个关键点的图像数据采集和存储以及显示，另外还具有远程控制功能，其系统构成主要有以下几个部分：
1.1 图像采集
采集图像主要通过摄像设备进行。该设备主要包括了镜头、云台等零部件。摄像头之所以具备图像采集功能，主要是摄像头内部集成了CCDD/COMS等感光元件，并通过这个元件实现光信号和电信号之间的转换。然后通过调制设备将其转化成模拟信号，而图像采集终端则根据摄像头传输过来的信号进行解调，进而通过显示终端进行显示图像。
1.2 图像传输
一般而言数字以及模拟视频信号在电缆的传输距离不会超过200m，可是在高速公路系统，传输距离通常比较远，所以需要通过光纤作为信号传输媒介。而光纤的传输主要是传输光信号，所以需要在两端接入光电转换设备，比如视音频光端机，从而满足光纤媒介的传输需求。
1.3 图像存储
存储系统主要是通过终端设备将传输至设备的图像数据存储至硬盘或者其他存储媒介。然后通过检索或者回放等方式来查询检索的数据，目前这种存储设备主要有硬盘录像机及磁盘阵列两种。
1.4 图像显示
终端显示设备主要是通过光电转化方法，将硬盘录像机中的模拟或者数字信号转化成CRT或者LCD以及LED等各种显示设备可以识别的信号，从而让使用者能够通过这些设备来观察图像数据，实现对现场区域的实时监控功能。
1.5 设备远程控制
为了全面的了解监控现场的全景，摄像头可以通过安装云台，并通过自身的变焦系统来多角度采集图像数据，而这种云台转动以及变焦模式则可以通过远程来控制。
2、集成视频监控系统在高速公路的主要应用
2.1 监控体系
集成监控体系主要包括基层、路段中心以及省中心三层监控体系。其中基层监控系统主要是针对高速公路的关键点如隧道、首发站以及服务区和全程道路等监控系统。而路段监控中心，则是将该路段涉及到的所有基层监控数据统一到控制中心进行监控，同时将相关数据上传至省中心监控系统。
2.2 收费监控系统
这主要是针对高速公路各个收费站、收费广场以及和收费有关的周边道路的监控。其目的是观察通过车辆类型及收费员的操作细节，同时能够对突发事件或者异常事件进行记录，有助于实施检查和监督。监控点主要设置在收费站的车道、亭内、顶棚、收费广场、和各个收费亭等处。收费车道一般采用枪型摄像机，收费广场则采用一体化球机。
2.3 全程监控系统
这类监控主要是针对高速公路各个重点路段如立交桥、隧道以及公路沿线等部位的监控，这样能够有助于及时了解当前高速公路的交通状况，对于纾解交通压力具有巨大作用。另外还可以用于在主干道上的测速功能，具有一定的监测能力。
2.4 隧道监控系统
该系统通常是由控制系统、总线系统以及闭路电视监控系统和隧道环境检测系统、交通控制系统和火灾的自动报警、通信系统以及有线广播和横洞控制、照明系统、通风系统等构成。其目的就是全面的掌控隧道当前的状态，防范潜在的安全风险。
2.5 路段中心监控系统
路段监控中心是基层监控系统和省监控中心的中转核心，对下层需要对基层监控系统传输上来的数据进行汇总，比如诸如收费监控数据、隧道以及道路沿线等监控数据等。而向上则需要将汇总的数据统一上传至省级监控中心，同时还需要向气象部门以及公安部门提供相关资源共享服务。
3、高速公路视频监控系统故障日常维护经验分析
3.1 设备和部件引起的故障
（1）电源问题。这通常是因为供电电压不稳定或者供给功率较低、断路以及瞬间过压引起。
（2）线路问题。线路存在断点或者线路的连接处接触不良以及线路短路、线路误接导致的设备损坏或者信号传输不畅等问题，其设备并没有产生损坏。
（3）设备或零部件自身质量存在缺陷。一般地，选择安监领域专业品牌的设备和部件则相对减少质量方面的问题。
3.2 监控传输系统常见故障的维护方法分析
（1）视频在传输过程中，经常会出现50周的工频干扰，导致画面出现黑杠或者白杠等问题，或者图像存在着向上或者向下滚动现象。这种问题通常是因为在系统内部产生了明显的交流干扰引起的，或者是因为摄像机或者控制主机内部电源性能较差引起。
（2）当显示画面上出现明显的木纹干扰，此时通常是因为传输线质量较差，视频线电阻较大所致。
（3）视频线的芯线和屏蔽线出现短路或者断路时会造成信号不能够正确传输，而出现这种问题通常时下BNC接头或者其他相关的接头处，检修时需要注意检查这些接头是否正确。
（4）传输线特性阻抗不匹配产生的故障。这种故障表现在显示器上会存在着若干间距向东的竖状条纹干扰。而且基本上是行频的整数倍。这主要是因为传输线的特性电阻不是75Ω而导致阻抗匹配度差，进而产生显示问题。
（5）周边辐射对传输线构成干扰。在安装监控系统时需要详细规划路线路径，规避较强的辐射源，另外对于前端以及终端设备要进行一定的屏蔽，传输线封装管应该采用钢管并接地，这样才能保证信号可以有效无扰传输。
3.3 监控主机的云台控制功能失效 这种故障主要是控制点和图像采集点距离较远，控制信号难以到达所致。前端摄像机的信号控制线最好接入光端机单独传输，不要几路串接在一起，否则容易导致后台信号控制失效。另外控制线可能串行的解码器太多也会导致控制失效。对此可以在适当距离增加信号放大器来进行控制，或者使用有源设备进行控制。
3.4 监视器图像对比度差，图像不亮
一般是主机或者显示器问题，如果排除这两个设备问题，通常就是因为传输信号距离太远导致衰减，所以此时可以增加信号放大器来进行补偿。如果排查出来是传输光纤本身衰减严重的原因，则要更换使用其他余纤。
3.5 图像清晰度差，细节丢失
这种问题通常是高频段出现较大损失，导致3MHz之上的信号出现明显的丢失，而这种现象也通常是因为传输距离太远，中间没有信号补偿装置所致。或者是因为传输电缆分布的电容过大、或者传输线中的芯线和屏蔽线之间出现了集中分布的等效电容导致。
3.6 通信不良故障
云台以及动态镜头受控具有明显不稳定性，这种故障通常是由于通信线路存在问题。对此需要确认接线以及线路是否正确，然后检测解码器通信终端的匹配电阻是否符合标准，另外还可以断开主机或者远端匹配电阻，和理论值进行对比计算，如果存在差异，那么通信芯片存在问题，然后再通过排除法确认有问题的芯片。
4、结语
高速公路集成视频监控系统的运用为高速公路的管理提供了便捷，极大的提高了高速公路的管理效率。随着我国经济和科技的发展，高速公路集成视频监控系统也将完成向数字化系统的过度。高清、智能分析、3G等新技术的应用将逐渐普及。多种系统技术的融合发展，是未来监控系统发展的方向趋势。因此，作为机电技术管理人员必须与时俱进，积极主动学习先进技术，努力提高自身素质，才能在日常工作更好完成机电维护工作，为高速公路监控行业提供更加优秀的解决方案。■
参考文献
[1] 王江丽，刘德强，王俊，陈靖秋，杨泽平. 高速公路综合监控管理系统实现[J]. 测绘科学，2014（08）.
[2] 陈侃. 浅谈视频监控技术及应用[J]. 科技与创新，2015（01）.
[3] 张默晗. 基于数字视频技术的高速公路监控系统研究[J]. 中国新通信，2015（02）.