e路暢通：H3C iVS高速公路監(jiān)控解決方案

2008/08/15

　　隨著全球人口高速增長和流動，交通樞紐如地鐵、機場、火車/汽車站、港口、高速公路等承當日益重要的作用，在這些人流密集、人員復雜、活動物體多等地方，需要一套應急指揮會系統來保障其安全、穩(wěn)定運行。交通應急指揮系統中交通樞紐智能監(jiān)控系統無疑是最重要的，它就像人類的視覺、大腦分析系統，可以起到事先進行判斷分析、事后取證的作用，已經成為協助公共安全部門打擊犯罪、維持社會安定的重要手段。

　　高速公路具有線型好、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點，盡早發(fā)現問題、排除問題對整個高速公路的安全運營起到至關重要的作用。建立一個智能的監(jiān)控系統將是有力的保障。

一、需求分析

　　高速公路監(jiān)控系統由道路沿線全程監(jiān)控、收費站監(jiān)控、服務區(qū)監(jiān)控等組成。

　　其中收費監(jiān)控系統主要是對收費站的車道、收費廣場、收費亭的收費情況，對收費車道通過的車輛類型、收費員的操作過程以及收費過程中的突發(fā)事件和特殊事件進行觀察和記錄，實施有效的監(jiān)督。道路沿線全程監(jiān)控可實施交通流量和交通運行監(jiān)視，對關鍵點進行氣象檢測，對關鍵路段實施交通適時控制，及時發(fā)現各種異常情況并采取應急措施，有效地保證高速公路高速、安全、經濟地運營管理。

　　隨著高速公路監(jiān)控規(guī)模的增加，尤其是隨著道路沿線監(jiān)控增加的情況下，高速公路的監(jiān)控需要滿足：

　　可管理性：應對規(guī)模的監(jiān)控，需要快速方便的對所有監(jiān)控設備進行管理；支持分級分域的管理，滿足高速公路區(qū)域監(jiān)控中心、路段中心等不同的監(jiān)控需求；

　　可靠性：應對公共應急事件時，需要保證監(jiān)控系統可靠、快速的調閱當時歷史圖像；

　　易使用：隨著監(jiān)控規(guī)模擴大，需要能夠方便、快捷地使用；

　　業(yè)務融合：監(jiān)控業(yè)務將是作為高速公路地業(yè)務系統之一，需要能夠與其他業(yè)務系統進行融合；

　　與上層應用聯動：當安全事件發(fā)生，需要能夠與各種報警形成聯動；

　　可擴展性：采用開放架構，支持按需擴展。

　　傳統的監(jiān)控采用模數結合方案由于其難擴展、難管理、難維護等缺點，無法滿足高速公路監(jiān)控點的增加而提供按需擴展，同時維護困難以及難與上層視頻應用形成聯動。

二、全IP路段解決方案同傳統解決方案對比分析

　　傳統高速公路通信系統在SDH傳輸網絡基礎上分別建設PBX語音交換系統、計算機IP網絡和基于模擬光纖或IP網絡建設視頻監(jiān)控系統。

　　全IP高速公路信息化系統不需要SDH，直接在高帶寬、高可靠IP網絡上建設VoIP語音系統、收費系統、視頻監(jiān)控系統。

　　兩種方案模型對比如下：

　　兩種建網方案綜合對比分析:

	傳統解決方案	全IP解決方案
承載網絡	建設單獨SDH/MSTP；基于SDH/MSTP建設NX2M或10M MSTP互聯方案，三層路由收斂在秒級，視頻監(jiān)控、語音、視頻承載困難	無SDH/MSTP；基于GE RPR或RRPP，二層收斂<50ms,充分保證視頻、語音、收費需求。
視頻監(jiān)控	調用困難、圖像清晰度差、存儲不可靠、布線復雜	調用靈活、圖像清晰、存儲可靠，編解碼器通過IP接口接入IP網絡即可，布線簡單
語音系統	基于SDH的PBX程控交換機系統實現基本語音通話、附加功能有限	基于H.323的IP語音系統從語音通話效果、系統可靠性等基本功能外，提供群呼、一號通、電話會議等功能
存儲系統	FC-SAN和DAS不利于備份和資源共享	IP-SAN方便本地和異地備份、容災和共享
運維管理	SDH、PBX、計算機網絡、監(jiān)控多套系統，管理維護復雜。	全IP完整解決方案，不必理會復雜的傳輸設備，只要管理維護好IP網絡設備，語音、視頻監(jiān)控、存儲集中控制管理！

　　全IP路段解決方案理論基礎為IToIP信息化模型，IToIP解決方案體系架構不是簡單的將計算機業(yè)務、多媒體業(yè)務疊加于IP網絡之上，其核心思想是基于IP的計算、基于IP的存儲、基于IP的通信，計算、存儲、通信融合于IP，統一考慮信息系統安全和管理！其最終目標是IT資源化、虛擬化！

三、H3C iVS 高速公路IP智能監(jiān)控解決方案

　　針對傳統監(jiān)控存在的問題和不足，H3C公司結合高速公路的監(jiān)控需求，為了有效地維護高速公路秩序和安全，保障高速公路順利運營，提供整體的監(jiān)控解決方案——iVS IP智能監(jiān)控。

高速公路監(jiān)控解決方案組網圖

　　解決方案說明：

　　IP網絡:系統基于H3C的高性能路由交換機構建公路IP網絡傳輸平臺，采用RPR或H3C專利技術的RRPP技術構建IP環(huán)網，任何一個節(jié)點故障不會導致整個網絡癱瘓，RRPP技術可以利用標準的SFP光纖接口而不是PRP專用接口，組網更加方便靈活和低成本。

　　道路沿線監(jiān)控:采用EPON組網，路況監(jiān)控球機接入前端編碼器，多個編碼器通過一根EPON光纖接入到中心交換機上，布線方便節(jié)省光纖資源。編碼器內置交換機功能可以接入IP報警電話方便公路報警。還可以將支持IP接口的可變信號板和氣象站直接接入編碼器交換機端口，實現一網多用，降低整體網絡成本。

　　服務區(qū)：配置球機直接接入編碼器，編碼器通過電口或SFP光纖接入交換機中，可以選配IP電話方便報警及和中心的互通。

　　收費站：專用收費系統可以實現車牌識別和收費管理等功能，通過收費系統在路段中心和監(jiān)控系統的集成聯動，當出現出入口車牌識別不一致、車牌車型不一致和黑名單車輛告警時，聯動圖像監(jiān)控系統的圖像彈出、存儲，事后可按照報警信息檢索。

　　隧道：隧道監(jiān)控分中心可以利用EPON方案進行部署，只需一芯光纖即可進行連接相應的監(jiān)控點，單芯光纖最大可以級聯32級。由于隧道一般100米左右部署監(jiān)控點，可以節(jié)約大量光纖，降低維護量。

　　監(jiān)控中心：需配置管理服務器和NVR網絡錄像設備，可以配置相應的客戶端和解碼設備，實現對電視墻的控制管理�？梢詫祿蟼鞯绞〖壉O(jiān)控中心。

　　未來擴展：未來可以配置智能視頻服務器，直接接收編碼器上傳圖像，自動分析圖像異常情況，當發(fā)現諸如逆向行駛、道路穿越、破壞設施等行為時報警并聯動圖像彈出等操作，提高預警能力。還可以和道路機電設施監(jiān)控系統（SCADA）實現聯動。

四、方案優(yōu)勢

　　iVS方案充分整合了H3C在在IP網絡、視頻及IP SAN存儲等領域的技術優(yōu)勢，同時借鑒了NGN中控制與交換分離的先進理念，方案具備以下特點及優(yōu)勢：

　　易管理——靈活方便的管理模式，降低高速公路監(jiān)控維護成本

　　管理靈活便利是IP的天然優(yōu)勢，VM（視頻管理服務器）和DM（數據管理服務器），共同構成iVS IP監(jiān)控方案的管理核心。可實現對所有監(jiān)控設備及監(jiān)控業(yè)務的智能化管理。

　　將IP網管及業(yè)務控制平臺的技術應用至IP監(jiān)控系統，徹底改變傳統監(jiān)控只能依靠人工進行系統管理和維護的局面，實現編解碼、存儲、網絡傳輸和業(yè)務軟件（服務器）四大平臺的統一管理。支持分級分域的管理、靈活的用戶權限管理、自動的設備批量配置、全網設備的統一拓撲視圖、拓撲自動發(fā)現管理、全網設備狀態(tài)管理、故障自動告警及定位管理和GIS地圖功能。

　　系統針對不同的路段中心、區(qū)域中心可以采用域管理、用戶管理和云臺控制沖突管理等多種權限管理模式。不同的路段中心、區(qū)域中心可以根據指定的權限對監(jiān)控系統進行操作。這種分級分域的多種管理模式非常適合高速公路監(jiān)控系統應用，降低高速公路監(jiān)控的維護成本。

　　高可靠——電信界設備、專業(yè)可靠的IP-SAN存儲，滿足高速公路監(jiān)控的高可靠存儲

　　iVS系統采用的設備都是基于電信級設計，如考慮室外惡劣環(huán)境，專門針對室外惡劣環(huán)境使用設計，EC1001采用工業(yè)級元件，溫度范圍廣：-40～＋75℃。iVS采用了IP-SAN作為監(jiān)控數據存儲設備，可以在分布式部署的同時實現集中管理、跨域共享、平滑擴容、兼容互通等，此外，在可靠性方面也有很多獨特的優(yōu)勢，如支持RAID、支持硬盤在線熱插拔、支持硬盤電源短路保護、支持可選冗余熱插拔電源、支持電源自動故障切換等。

　　易使用

　　實時監(jiān)視：

　　便捷的實時監(jiān)控操作：支持GIS地圖操作、鼠標拖拉、專業(yè)鍵盤等多種操作方式；

　　便捷的圖像調度簡單：基于網絡的全局圖像調度；

　　前端控制：低時延（小于300ms）；

　　查詢回放：

　　端到端的iSCSI塊存儲，省去流媒體服務器群，簡化網絡架構；

　　精確到秒級的高效檢索

　　業(yè)務融合——實現IP監(jiān)控、視訊會議、VoIP的多媒體應用融合

　　支持在IP平臺上的業(yè)務融合，可在視訊會議中觀看監(jiān)控的實時/歷史回放圖像；視訊會議圖像可廣播至監(jiān)控指揮中心的DC上電視墻；IP語音可廣播至監(jiān)控系統的前端監(jiān)控現場。

　　易于其他業(yè)務形成聯動

支持與門禁、周界報警等聯動，遇到事件發(fā)生時，可以進行攝像機預置位，彈出主畫面顯示現場圖像，同時可以進行聲光告警；可以配置智能視頻服務器，直接接收編碼器上傳圖像，自動分析圖像異常情況，當發(fā)現諸如逆向行駛、道路穿越、破壞設施等行為時報警并聯動圖像彈出等操作，提高預警能力。還可以和道路機電設施監(jiān)控系統（SCADA）實現聯動。

　　易擴展——采用先進的體系架構，標準化技術

　　iVS方案充分整合了IP網絡、視頻、存儲、信令等領域的技術，采用開放的NGN架構，標準的技術實現。系統將信令控制與媒體流交換分離的先進理念引入視頻監(jiān)控系統。滿足進行高速公路監(jiān)控建設時，不會局限于一個廠家，擴容方便，保護用戶投資。

　　同時，我們看到，高速公路監(jiān)控所涉及的每個子領域的技術都處在快速的發(fā)展中，如監(jiān)控接入層中的各種無線技術，包括WLAN、GPRS、3G等；網絡承載層中的IPv6、高性能以太網等；控制層的模塊化軟件技術、中間件技術等；業(yè)務應用層的IP SAN、圖像識別、人工智能等。iVS方案采用這種標準、開放的架構，有利于每個層次技術的獨立發(fā)展及平滑演進，保護用戶的投資。

　　H3C iVS IP智能監(jiān)控解決方案很好地解決了目前高速公路綜合視頻監(jiān)控系統大規(guī)模監(jiān)控所面臨的高密度廣范圍接入問題、海量集中存儲問題、低運營成本和全網統一管理的控制管理問題，并成功降低了大規(guī)模監(jiān)控建設的綜合投資，非常適合于高速公路規(guī)模的監(jiān)控應用。

五、解決方案定購信息

方案模塊	方案特性描述	典型實現產品	備注
高速公路IP監(jiān)控解決方案	路段高速公路的監(jiān)控，全省統一進行監(jiān)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（視頻管理服務器）和DM（數據管理服務器）共同構成iVS IP監(jiān)控方案的管理核心；其中VM 5000是VM和DM合一產品

六、應用案例

　　曲陸高速公路是云南省第一條采用股份制修建的高速公路。1996年3月，經云南省人民政府批準，由云南省交通廳、云南省公路局、曲靖市政府、云南省公路設計院、云南省公路工程監(jiān)理咨詢公司5家股東共同發(fā)起，成立了云南省曲陸高速公路開發(fā)有限公司，負責修建曲陸高速公路。工程于1996年6月開工，2000年8月全線通車。曲陸高速公路起于曲靖市南關，與320國道相連，止于陸良縣召夸小壩村。公路全長87.686公里，行李時速80—100公里，設計為雙向4車道。

　　曲陸高速公路使用H3C監(jiān)控產品——VM5000、編解碼器、網絡、存儲設備，建設覆蓋曲陸高速公路上曲靖、溫泉站、黃泥堡、響水壩、板橋、陸良、西橋、沙林、召夸等各收費亭、車道、廣場、道路的監(jiān)控系統。在曲陸高速公路的監(jiān)控中心部署視頻/存儲管理服務器——VM 5000，采用EX 1000統一存儲。

　　基于IP的體系架構，部署方便，靈活控制與管理，為整條高速公路信息化建設保駕護航。

投影時代

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