随着全球人口高速增长和流动，交通枢纽如地铁、机场、火车/汽车站、港口、高速公路等承当日益重要的作用，在这些人流密集、人员复杂、活动物体多等地方，需要一套应急指挥会系统来保障其安全、稳定运行。交通应急指挥系统中交通枢纽智能监控系统无疑是最重要的，它就像人类的视觉、大脑分析系统，可以起到事先进行判断分析、事后取证的作用，已经成为协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。

    高速公路具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，尽早发现问题、排除问题对整个高速公路的安全运营起到至关重要的作用。建立一个智能的监控系统将是有力的保障。

一、需求分析

    高速公路监控系统由道路沿线全程监控、收费站监控、服务区监控等组成。

    其中收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。道路沿线全程监控可实施交通流量和交通运行监视，对关键点进行气象检测，对关键路段实施交通适时控制，及时发现各种异常情况并采取应急措施，有效地保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。

    随着高速公路监控规模的增加，尤其是随着道路沿线监控增加的情况下，高速公路的监控需要满足：

可管理性：应对规模的监控，需要快速方便的对所有监控设备进行管理；支持分级分域的管理，满足高速公路区域监控中心、路段中心等不同的监控需求；

可靠性：应对公共应急事件时，需要保证监控系统可靠、快速的调阅当时历史图像；

易使用：随着监控规模扩大，需要能够方便、快捷地使用；

业务融合：监控业务将是作为高速公路地业务系统之一，需要能够与其他业务系统进行融合；

与上层应用联动：当安全事件发生，需要能够与各种报警形成联动；

可扩展性：采用开放架构，支持按需扩展。

    传统的监控采用模数结合方案由于其难扩展、难管理、难维护等缺点，无法满足高速公路监控点的增加而提供按需扩展，同时维护困难以及难与上层视频应用形成联动。

二、全IP路段解决方案同传统解决方案对比分析

    传统高速公路通信系统在SDH传输网络基础上分别建设PBX语音交换系统、计算机IP网络和基于模拟光纤或IP网络建设视频监控系统。

    全IP高速公路信息化系统不需要SDH，直接在高带宽、高可靠IP网络上建设VoIP语音系统、收费系统、视频监控系统。

    两种方案模型对比如下：

    两种建网方案综合对比分析:

	传统解决方案	全IP解决方案
承载网络	建设单独SDH/MSTP； 基于SDH/MSTP建设NX2M或10M MSTP互联方案，三层路由收敛在秒级，视频监控、语音、视频承载困难	无SDH/MSTP； 基于GE RPR或RRPP，二层收敛<50ms,充分保证视频、语音、收费需求。
视频监控	调用困难、图像清晰度差、存储不可靠、布线复杂	调用灵活、图像清晰、存储可靠，编解码器通过IP接口接入IP网络即可，布线简单
语音系统	基于SDH的PBX程控交换机系统实现基本语音通话、附加功能有限	基于H.323的IP语音系统从语音通话效果、系统可靠性等基本功能外，提供群呼、一号通、电话会议等功能
存储系统	FC-SAN和DAS不利于备份和资源共享	IP-SAN方便本地和异地备份、容灾和共享
运维管理	SDH、PBX、计算机网络、监控多套系统，管理维护复杂。	全IP完整解决方案，不必理会复杂的传输设备，只要管理维护好IP网络设备，语音、视频监控、存储集中控制管理！

    全IP路段解决方案理论基础为IToIP信息化模型，IToIP解决方案体系架构不是简单的将计算机业务、多媒体业务叠加于IP网络之上，其核心思想是基于IP的计算、基于IP的存储、基于IP的通信，计算、存储、通信融合于IP，统一考虑信息系统安全和管理！其最终目标是IT资源化、虚拟化！

三、H3C iVS 高速公路IP智能监控解决方案

    针对传统监控存在的问题和不足，H3C公司结合高速公路的监控需求，为了有效地维护高速公路秩序和安全，保障高速公路顺利运营，提供整体的监控解决方案——iVS IP智能监控。

高速公路监控解决方案组网图

解决方案说明：

• IP网络:系统基于H3C的高性能路由交换机构建公路IP网络传输平台，采用RPR或H3C专利技术的RRPP技术构建IP环网，任何一个节点故障不会导致整个网络瘫痪，RRPP技术可以利用标准的SFP光纤接口而不是PRP专用接口，组网更加方便灵活和低成本。

• 道路沿线监控:采用EPON组网，路况监控球机接入前端编码器，多个编码器通过一根EPON光纤接入到中心交换机上，布线方便节省光纤资源。编码器内置交换机功能可以接入IP报警电话方便公路报警。还可以将支持IP接口的可变信号板和气象站直接接入编码器交换机端口，实现一网多用，降低整体网络成本。

• 服务区：配置球机直接接入编码器，编码器通过电口或SFP光纤接入交换机中，可以选配IP电话方便报警及和中心的互通。

• 收费站：专用收费系统可以实现车牌识别和收费管理等功能，通过收费系统在路段中心和监控系统的集成联动，当出现出入口车牌识别不一致、车牌车型不一致和黑名单车辆告警时，联动图像监控系统的图像弹出、存储，事后可按照报警信息检索。

• 隧道：隧道监控分中心可以利用EPON方案进行部署，只需一芯光纤即可进行连接相应的监控点，单芯光纤最大可以级联32级。由于隧道一般100米左右部署监控点，可以节约大量光纤，降低维护量。

• 监控中心：需配置管理服务器和NVR网络录像设备，可以配置相应的客户端和解码设备，实现对电视墙的控制管理。可以将数据上传到省级监控中心。

• 未来扩展：未来可以配置智能视频服务器，直接接收编码器上传图像，自动分析图像异常情况，当发现诸如逆向行驶、道路穿越、破坏设施等行为时报警并联动图像弹出等操作，提高预警能力。还可以和道路机电设施监控系统（SCADA）实现联动。

四、方案优势

    iVS方案充分整合了H3C在在IP网络、视频及IP SAN存储等领域的技术优势，同时借鉴了NGN中控制与交换分离的先进理念，方案具备以下特点及优势：

 易管理——灵活方便的管理模式，降低高速公路监控维护成本

    管理灵活便利是IP的天然优势，VM（视频管理服务器）和DM（数据管理服务器），共同构成iVS IP监控方案的管理核心。可实现对所有监控设备及监控业务的智能化管理。

    将IP网管及业务控制平台的技术应用至IP监控系统，彻底改变传统监控只能依靠人工进行系统管理和维护的局面，实现编解码、存储、网络传输和业务软件（服务器）四大平台的统一管理。支持分级分域的管理、灵活的用户权限管理、自动的设备批量配置、全网设备的统一拓扑视图、拓扑自动发现管理、全网设备状态管理、故障自动告警及定位管理和GIS地图功能。

    系统针对不同的路段中心、区域中心可以采用域管理、用户管理和云台控制冲突管理等多种权限管理模式。不同的路段中心、区域中心可以根据指定的权限对监控系统进行操作。这种分级分域的多种管理模式非常适合高速公路监控系统应用，降低高速公路监控的维护成本。

 高可靠——电信界设备、专业可靠的IP-SAN存储，满足高速公路监控的高可靠存储

    iVS系统采用的设备都是基于电信级设计，如考虑室外恶劣环境，专门针对室外恶劣环境使用设计，EC1001采用工业级元件，温度范围广：-40～＋75℃。iVS采用了IP-SAN作为监控数据存储设备，可以在分布式部署的同时实现集中管理、跨域共享、平滑扩容、兼容互通等，此外，在可靠性方面也有很多独特的优势，如支持RAID、支持硬盘在线热插拔、支持硬盘电源短路保护、支持可选冗余热插拔电源、支持电源自动故障切换等。

 易使用

实时监视：

便捷的实时监控操作：支持GIS地图操作、鼠标拖拉、专业键盘等多种操作方式；

便捷的图像调度简单：基于网络的全局图像调度；

前端控制：低时延（小于300ms）；

查询回放：

端到端的iSCSI块存储，省去流媒体服务器群，简化网络架构；

精确到秒级的高效检索

业务融合——实现IP监控、视讯会议、VoIP的多媒体应用融合

    支持在IP平台上的业务融合，可在视讯会议中观看监控的实时/历史回放图像；视讯会议图像可广播至监控指挥中心的DC上电视墙；IP语音可广播至监控系统的前端监控现场。

 易于其他业务形成联动

    支持与门禁、周界报警等联动，遇到事件发生时，可以进行摄像机预置位，弹出主画面显示现场图像，同时可以进行声光告警；可以配置智能视频服务器，直接接收编码器上传图像，自动分析图像异常情况，当发现诸如逆向行驶、道路穿越、破坏设施等行为时报警并联动图像弹出等操作，提高预警能力。还可以和道路机电设施监控系统（SCADA）实现联动。

 易扩展——采用先进的体系架构，标准化技术

    iVS方案充分整合了IP网络、视频、存储、信令等领域的技术，采用开放的NGN架构，标准的技术实现。系统将信令控制与媒体流交换分离的先进理念引入视频监控系统。满足进行高速公路监控建设时，不会局限于一个厂家，扩容方便，保护用户投资。

    同时，我们看到，高速公路监控所涉及的每个子领域的技术都处在快速的发展中，如监控接入层中的各种无线技术，包括WLAN、GPRS、3G等；网络承载层中的IPv6、高性能以太网等；控制层的模块化软件技术、中间件技术等；业务应用层的IP SAN、图像识别、人工智能等。iVS方案采用这种标准、开放的架构，有利于每个层次技术的独立发展及平滑演进，保护用户的投资。

    H3C iVS IP智能监控解决方案很好地解决了目前高速公路综合视频监控系统大规模监控所面临的高密度广范围接入问题、海量集中存储问题、低运营成本和全网统一管理的控制管理问题，并成功降低了大规模监控建设的综合投资，非常适合于高速公路规模的监控应用。

五、解决方案定购信息

方案模块	方案特性描述	典型实现产品	备注
高速公路IP监控解决方案	路段高速公路的监控，全省统一进行监控。	H3C VM 8000 H3C DM 8000 H3C VM 5000 H3C EC/ECR/DC系列 H3C S7500（EPON）/S3600 H3C Neocean EX1000 H3C Neocean EX800 H3C Neocean VX1500	VM（视频管理服务器）和DM（数据管理服务器）共同构成iVS IP监控方案的管理核心；其中VM 5000是VM和DM合一产品

六、应用案例

    曲陆高速公路是云南省第一条采用股份制修建的高速公路。1996年3月，经云南省人民政府批准，由云南省交通厅、云南省公路局、曲靖市政府、云南省公路设计院、云南省公路工程监理咨询公司5家股东共同发起，成立了云南省曲陆高速公路开发有限公司，负责修建曲陆高速公路。工程于1996年6月开工，2000年8月全线通车。曲陆高速公路起于曲靖市南关，与320国道相连，止于陆良县召夸小坝村。公路全长87.686公里，行李时速80—100公里，设计为双向4车道。

    曲陆高速公路使用H3C监控产品——VM5000、编解码器、网络、存储设备，建设覆盖曲陆高速公路上曲靖、温泉站、黄泥堡、响水坝、板桥、陆良、西桥、沙林、召夸等各收费亭、车道、广场、道路的监控系统。在曲陆高速公路的监控中心部署视频/存储管理服务器——VM 5000，采用EX 1000统一存储。

    基于IP的体系架构，部署方便，灵活控制与管理，为整条高速公路信息化建设保驾护航。