浅析高清视频管理平台在隧道工程中的应用

浅析高清视频管理平台在隧道工程中的应用摘要：总结了上海市虹梅路隧道工程高清视频监控系统设计的经验，着重从视频管理的角度，阐述了视频管理平台流程、平台架构和管理软件架构等关键技术在隧道工程中的应用。关键字：高清视频越江隧道视频管理中图分类号：C93文献标识码：A高清视频监控是近几年视频监控发展主要的趋势，现今已逐步替代传统的模拟视频监控系统，在公共安全、建筑智能化、民用视频监控、银行系统等专业领域中都得到了比较广泛的应用。但是市政工程中对高清视频系统的应用还处于初期阶段，本文结合上海市第一条设计采用高清视频监控方案的隧道工程虹梅南路越江隧道，从视频管理的角度来进行一些分析和探讨。1工程概况上海市虹梅南路越江隧道北起永德路，沿虹梅南路、紫星路向南下穿黄浦江接入奉贤规划金海路，分别在浦西设剑川路匝道、浦东设西闸公路匝道。本工程越江隧道及地道部分全长5135m（闵行主线接地点〜越江段奉贤主线工程终点），暗埋段全长4841m,属于双孔特长道路隧道，本隧道仅 限通行非危险化学品等机动车。隧道设两座工作井，闵行工作井位于老蒋家港南侧的虹梅南路下，工作井长度为23.7m奉贤工作井位于西闸公路金海路路口以北，工作井长度为19.5mo工作井之间采用圆隧道连接,隧道段长3390m。闵行工作井以北和奉贤工作井以南采用浅埋明挖矩形断面，闵行主线矩形暗埋段长1051m（含剑川路匝道范围）,主线山同口敞开段长135m；奉贤矩形暗埋段长356.5m,主线恫口敞开段长159m。在剑川路以南设一对上下匝道，匝道接主线点以南至奉贤接地点采用双向6车道，匝道接主线点以北至匝道主线接地点采用双向4车道，限界高度均为4.5mo越江隧道平面线位按60km/h标准设计。越江隧道采用盾构方案，双向6车道规模，单向3车道采用直径为14.5m的盾构。矩形暗埋段单向为1个大车道和2个小车道。大车道宽度为3.75m,小车道宽度为3.5m。单向道路总宽11.75m。圆隧道车道层下面设置纵向疏散救援通道，疏散救援通道分为人行道和车行道，净宽分别为1200m和3300m。2髙清视频监控系统功能和构成2.1高清视频监控系统功能虹梅路隧道高清视频监控系统配置视频显示及管理设施，可以实现以下功能：；视频图像的切换、控制、显示;；路段图像的集中存储并提供路网相关权限节点的共享调用； ；可访问路网分配权限内的相关联路段图像；；可对路段内的事件联动视频监视；；PTZ控制；&W61656；即时回放；；解码上墙；2.2高清视频监控系统构成方案；隧道工程设置高清视频监视系统，监视范围包括车行隧道内、车行隧道出入口和纵向疏散通道内；；车行隧道内的监视全覆盖并且连续，采用定点电动变焦数字式高清枪型摄像机，直线段平均间距70m左右,弯道处加密，尾部监视，前后视场重叠。隧道出入口外监视采用高清数字式枪型摄像机（带云台）；；在纵向疏散通道每100米的人行疏散梯口处设置定点定焦高清数字式枪型摄像机，同时兼顾每200米的消防梯口，在消防车行通道出入口处设置定点电动变焦高清数字式枪型摄像机；；在工作井内的变电所、弱电机房、水泵房、值班室、主要出入口、楼梯间等关键部位处设置安防监控摄像机。；在控制中心大楼主要出入口、变电所、强弱电 机房、电梯轿厢、楼梯口、各类泵房、风机房、监控大厅等关键部位处设置安防监控摄像机。；数字视频信号采用EPON网络直接传送到监控中心；；外场监控视频接入中心后，后台需配置中心视频管理服务器对视频图像进行统一管理，配置视频流媒体转发服务器，对视频进行流媒体转发，满足多个视频解码终端对视屏的需求；配置网络存储主机和IP-SAN对视频进行存储，配置监控客户端可在控制中心桌面上实时调用监控视频，配置高清解码阵列完成对视频的解码及分割显示，配置大屏控制器及拼接屏，完成解码视频的灵活显示；；控制中心内预留与上级管理机构和公安、交警部门的视频调用通信接口；；隧道监控视频上传至路网监控中心后，需配置8套高清视频解码器，供中心对隧道相关视频的调用查看使用。3高清视频监控系统技术方案虹梅南路隧道视频监控系统的总体架构如图1所示：图1虹梅路隧道视频监控系统总体架构图高清视频相比模拟标清视频，在画面直观感受上具备更清晰和稳定的画面细节；更好的色彩还原性；更宽的动态范更广泛地视野等优势，这些优势都是能肉眼对比直接体验到的。所以本文主要从视频图像管理的角度来分析高清视频系统的一些功能。围显示效果；更高的锐度；更丰富的色彩,画面层次性较高; 3.1高清视频管理平台流程1）实时视频浏览摄像机发送视频流给流媒体服务器，经由流媒体服务器复制后，一路发送给解码器或者工作站，完成视频的解码进行本地监控中心解码输出，另一路发送给存储服务器，完成视频的存储。另一路可发送给上级监控中心的流媒体服务器，完成上级监控分中心的视频显示。2）历史视频回放/下载本地监控中心和上级监控中心，通过直接和NVR通信获取回放及下载的视频码流。3）控制指令流程管理服务器是控制指令的核心设备，通过管理服务器，对摄像机发送控制命令，控制摄像机的视频参数设置，码流获取PTZ控制；对流媒体服务器发送控制命令，控制码流的接收、发送与停止；对存储服务器发送控制命令，控制视频的存储，回放及下载；同时响应操作终端的业务请求指令；还可和上级监控中心的管理服务器完成联网功能。2.2高清视频监控管理平台架构1）平台组成管理平台采用分布式架构，是集模数混合传输管理，矩阵管理，编解码器管理，权限管理，直播，存储及点播流媒体管理，事件管理，PTZ操作及多级监控中心监控平台联网为一体的大型 监控管理集成平台。2）管理服务器负责多节点联网、监控键盘管理、用户权限管理、模拟图像切换、本地传输设备多级路由、环网自愈、PTZ控制、巡检、宏、报警事件、I/O设备、统一授时等方面的管理。单个服务器在实行本地业务操作时，可以独立工作。节点服务器提供完善的业务逻辑，全面高质地完成监控管理业务。节点服务器支持星状、环状以及星环状结合的复杂监控传输设备的组网拓扑。3）流媒体服务器负责数字压缩视频流方面的管理，具有高效、广泛的数字视频业务分发功能，解决大容量及复杂网络拓扑等方面的难题；具有管理海量存储业务的功能，支持SAN及NAS等存储设备，基于对历史视频时间线的操作方式，极大地增强了友好性和直观性；支持报警事件触发录像及计划录像；支持基于对报警事件查询历史录像的功能；支持VOD模式，提供不同倍率的快放、慢放以及单帧、定位功能。高智能的磁盘空间管理策略，有效可靠地利用磁盘；支持多路同步对比回放功能，高效地利用历史视频；支持多流媒体服务器的堆叠，解决大容量流媒体业务需求。流媒体服务器根据流媒体业务类型可以划分成直播转发服务器，存储服务器，点播服务器。4）用户操作台软件面向日常操作用户，使其方便地理解和使用平台。从界 面布局上充分利用现代显示技术，提供对高分辨率，多显示器的充分支持；摄像机信息采用多级显示方式，方便查阅。监视器信息显示按照监视墙和列表两种方式提供；支持巡检、宏、报警、防区等的操作；实时流媒体方面支持1、4、6、8、9、13、16、全屏等多模式的显不方式，支持亮度、色度、对比度及饱和度地调整，抓图，客户端录像以及客户端录像回放；VOD操作方面，支持1、4、6、8、9、13、16、全屏等模式的同步对比回放，抓图，客户端录像，友好的时间线显示和操作方式；电子地图方面，提供摄像机显示，报警信息显示等方面地简单应用；PTZ操作方面，提供仿监控键盘的三维变速摇杆方式，同时支持PC键盘操作。5）管理员软件面向平台管理员，层次化地排列各种资源，支持离线配置；支持数据上传与下载；支持数据导入、导出功能，方便携带及容灾；引入数据编辑期间的副本生成功能，避免系统宕机等意外情况下引起的损失。支持数据初始化向导；支持批处理操作；支持从Excel文件拷贝数据到系统中；支持合 法性检测。3.3高清视频管理服务软件架构视频管理服务软件分为设备管理层、业务管理层、和接口层。其中设备管理层通过行业共享接口、GB/T28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》、0NVIF、第三方SDK完成对视频编解码器、矩阵、报警设备、DVR、存储设备、监控键盘、音频设备、3G单兵移动终端等的接入。业务管理层可分为干线管理、日志管理、预置位管理、权限管理、报警管理、数据库管理、集群管理、键盘管理、状态管理、巡检管理、预案管理、业务关联管理、直播管理、存储管理、磁盘管理、点播管理、下载管理。通过SDK、客户端服务、键盘提供用户接口。另外，通过行业共享接口、第三方协议对外提供视频切换、PTZ控制、视频点播下载等方面的视频联网服务。4结语目前虹梅路隧道工程正在紧锣密鼓的施工过程中，隧道计划于2015年通车。本文旨在简要分析高清视频管理平台在隧道类市政工程中的应用，除了对视频图像数据的统一管理之外，隧道工程综合监控系统的交通监控、火灾报警、设备监控、电力监控等子系统均牵涉到与视频监控系统的联动和图像共享。本文希望以此工程实例为参照，为后续高清视频监控系统在更多市政工程中的应用提供一些参考和借鉴。