高速公路机电监控系统的设计及应用研究_0

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高速公路桥梁结构健康监测系统设计与实施

高速公路桥梁结构健康监测系统设计与实施

高速公路桥梁结构健康监测系统设计与实施高速公路桥梁是连接城市与城市之间、地区与地区之间的重要交通枢纽。

为保障公路桥梁的安全运行,及时发现潜在的结构问题和病害,高速公路桥梁结构健康监测系统设计与实施至关重要。

本文将探讨如何设计和实施这样的系统,确保公路桥梁的结构安全和运行可靠。

1. 系统设计前期工作在设计高速公路桥梁结构健康监测系统之前,需要进行一系列的前期工作。

首先,要对公路桥梁的设计和施工资料进行仔细的研究和分析,了解桥梁的结构特点和常见的问题。

其次,根据桥梁的使用环境和工况要求,确定监测系统需要监测的参数和指标,例如桥梁的挠度、应变、温度、风速等。

然后,选择适当的监测仪器设备和传感器,并确定传感器的布置位置和数量。

2. 系统设计与实施过程系统设计与实施分为硬件部分和软件部分。

硬件部分主要是指监测仪器设备和传感器的选择和布置,以及建立监测系统所需的数据采集和传输网络。

在选取监测仪器设备时,需要考虑其准确度、灵敏度和稳定性等因素。

传感器的布置要根据桥梁的结构特点和监测要求来确定,以实现全面的监测覆盖。

同时,需要建立稳定可靠的数据采集和传输网络,确保监测数据能够及时传输和储存。

软件部分主要是指监测系统的数据处理和分析功能,以及监测数据的可视化展示。

监测系统应具备数据处理和分析功能,以便对监测数据进行实时监控和预警。

同时,监测数据应以可视化的方式展示,以方便工程师和管理人员对桥梁结构健康状态进行评估和决策。

数据处理和分析的算法需要根据桥梁的特点和监测要求来确定,以实现准确的结构健康评估和预测。

3. 系统实施后的运维与管理系统实施后,需要进行运维和管理工作,以确保监测系统的长期稳定运行。

首先,要定期对监测仪器设备和传感器进行检查和校准,以确保其正常工作。

其次,监测数据应进行定期的备份和存储,以便长期保存和分析。

同时,需要建立相关的档案管理制度,对桥梁结构的监测数据和维护情况进行记录和归档。

另外,还应建立统一的运维和管理平台,方便管理人员对监测系统进行远程监控和维护。

高速公路隧道交通监控系统分析

高速公路隧道交通监控系统分析
2.1 信息采集系统 实 时 地 采 集 变 化 着 的 隧 道 路 段 交 通 信 息 , 包 括 交 通 信 息 、气 象 信 息 、交 通 异 常 事 件 信 息 。 主 要 设 备 为 :
( 1) 车辆检测器(VD)。用于收集隧道内的交通量、车速、车道 占有率等交通数据, 是交通管理与控制的基本数据来源;
理事件的时间; ( 6) 最大限度地减少交通事故对环境和人类的危害。
2 交通监视与控制系统功能及构成
为 实 现 高 速 公 路 隧 道 安 全 、高 效 行 车 , 监 视 与 控 制 系 统 主 要 完 成 照 明 控 制 、通 风 控 制 、交 通 控 制 三 个 方 面 的 管 理 。由 光 亮 度 检 测 器 、隧 道 本 地 控 制 器 、监 控 计 算 机 、配 电 房 照 明 配 电 柜 、 灯具构成的照明控制系统, 负责完成对隧道照明控制管理。由 一 氧 化 碳 检 测 器 、能 见 度 检 测 器 、隧 道 区 域 控 制 器 、监 控 计 算 机、风机控制柜、风机构成的通风控制 系 统 , 负 责 完 成 对 隧 道 空 气 环 境 的 控 制 管 理 。 由 车 辆 检 测 器 、各 种 信 号 标 志 、超 高 检 测 器、隧道区域控制器、监控计算机构成的 交 通 控 制 系 统 , 负 责 完 成 对 隧 道 交 通 流 量 的 控 制 管 理 。高 速 公 路 隧 道 监 视 与 控 制 系 统 由 信 息 采 集 系 统 、隧 道 控 制 中 心 、信 息 提 供 系 统 三 大 部 分 构 成 。
息, 提醒道路使用者隧道内交通状况, 使道路使用者对前方路 况作好充分的心理准备, 预防事故发生, 保证人身安全, 道路畅 通;
( 2) 可变限速标志(CSS)。可显示不同速限以管制道路使用 者的行车速度, 于事件发生地点之前提早减速。本系统设置于 潜在危险区域;

基于人工智能技术的公路施工智能监控研究

基于人工智能技术的公路施工智能监控研究

显示设备: 用于显示 监控信息 和报警信 息
控制设备: 用于控制 监控系统 和其他设 备的运行
系统软件架构设计
软件架构:分层设计,包括数据采集层、数据处理层、数据应用层 数据采集层:负责采集公路施工过程中的各种数据,如视频、图像、传感器数据等 数据处理层:负责对采集到的数据进行处理和分析,如数据清洗、数据融合、数据挖掘等 数据应用层:负责将处理后的数据应用于公路施工的智能监控,如预警、报警、决策支持等
施工效率提升分析
智能监控系统 实时监控施工 进度,提高施
工效率
通过数据分析, 优化施工方案, 减少施工时间
智能监控系统 及时发现施工 问题,减少返
工率
智能监控系统 提高施工安全, 减少施工事故, 提高施工效率
施工质量提升分析
智能监控系统实时监控施工过程,及时发现质量问题 通过数据分析,预测潜在质量问题,提前采取措施 智能监控系统提高施工效率,减少人工成本 智能监控系统提高施工安全,减少事故发生率
未来公路施工智 能监控技术的发 展趋势与展望
人工智能技术发展对公路施工智能监控的影响
人工智能技术的发展将大大提高公路施工智能监控的准确性和效率 人工智能技术可以实时监测公路施工过程中的安全隐患,提前预警和预防事故发生 人工智能技术可以优化公路施工流程,降低成本,提高施工质量
人工智能技术可以提供更加智能的决策支持,帮助施工人员更好地应对各种复杂情况
未来公路施工智能监控技术的发展趋势
智能化程度提高: 利用先进的人工 智能技术,实现 对施工过程的实 时监控和智能分
析。
数据集成与共享: 建立统一的数据 平台,实现施工 数据的集成与共 享,提高施工效
率和质量。
实时预警与响应: 通过实时监控和 数据分析,及时 发现施工过程中 的安全隐患,并 采取相应的措施。

高速公路监控系统高分可视化技术应用探讨

高速公路监控系统高分可视化技术应用探讨

184研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2021.05 (下)目前,我国高速公路联网监控系统日益完善,由于高速公路面临的车流量不断增加,要积极开展智慧高速公路建设,完善高速公路信息中心的监控系统性能。

要通过引进高分可视化技术,确保各个子系统之间得到有效的连接,进一步发挥出系统的作用。

1 高速公路监控系统的要求1.1 明确职责现阶段,高速公路监控系统已经逐渐从单点监控转为全段监控或区域监控。

监控系统不仅可以对本地情况进行监控,还可实现远程监控。

进行图像传输时,主要采用先进的数字化传输技术,确保图像得到智能化存储。

高速公路的各个收费站要充分发挥监控系统的作用,对本站范围内的各部位进行有效的监控,这样才能及时采集和整理相应的信息。

每个路段的监控中心要加强对其所负责的路段监控管理,高速公路监控总中心需对全路网的视频图像进行全面的监督与控制,并通过远程控制的方式进一步发挥出遥控摄像机的作用。

由于高速公路的规模正在不断扩大,要不断完善与之相关的监控系统功能。

要选择专业的监控系统产品制造商,确保相关技术人员具有更丰富的开发能力和现场调试经验。

要设计完善的技术方案,严格保证产品的质量,为高速公路的监控系统提供全面的保障。

1.2 对监控设备进行实时可视化监控传统的监控模式主要是监控人员根据相应的指令对监控视频进行展示,或者通过专业的大屏幕进行循环播放。

由于高速公路信息中心需处理庞大的信息,为了进一步提高工作效率,就要对传统的监控模式进行改进。

由于我国大力提倡高速公路监控系统高分可视化技术应用探讨邹美强(广东新粤交通投资有限公司,广东 广州 510000)摘要:随着我国高速公路事业的不断发展,高速公路监控系统的功能日益完善。

闭路电视监控系统比较常见,该系统可为监控人员提供完善的路面信息,也可保证工作人员通过大屏幕或专业的监视器对重点路段的情况进行监测。

高速公路机电系统维护管理中的物联网技术应用

高速公路机电系统维护管理中的物联网技术应用

高速公路机电系统维护管理中的物联网技术应用摘要:在科学技术水平不断提升的当下,高速公路机电系统已经基本实现了科技化、数字化、信息化。

但是在开展高速公路机电系统维护管理工作的过程中,依旧会遇到一些难题,其中首要问题就是机电系统的巡检、维修以及养护。

但是针对该项问题开展研究与调查可以发现有效应用物联网技术可以实现对相关问题的解决,便捷各项工作的开展。

因此,下文将对物联网技术在高速公路机电系统维护管理当中的应用进行探讨。

关键词:高速公路;机电系统;维护管理;物联网技术;应用形式高速公路机电系统是整条高速公路上都非常常见的设备,机电系统具有数量大、种类多以及覆盖面积大的特点。

在高速公路长期投入使用之后,系统当中的设备会逐渐老化,如果无法及时、有效地开展维护工作甚至会导致交通安全事故的发生,但是由于高速公路是非常庞大的工程,所以机电系统检修工作量也相对庞大,导致维护管理工作具有一定难度。

因此,相关工作人员需要积极引进先进技术创新维护管理工作的开展。

1.物联网及高速公路机电系统概述1.1物联网技术概述物联网技术是互联网技术的延伸,相比之下,互联网技术的终端为计算机,而物联网技术的终端则是嵌入式计算机系统及配套的传感器设备。

物联网是当今社会中无处不在的设施以及末端设备,只要相关硬件或者产品可以通过有线或者无线的方式连接网络,并产生数据的相互传输,进而达成智能化识别、定位、追踪以及监控等目标,就可以将相应设备设施称为物联网,物联网技术也就是将世界当中的各个物体等同于一个个传感器并通过互联网在传感器之间建立有效连接的技术[1]。

1.2高速公路机电系统概述高速公路机电系统主要由三大系统构成,即:监控系统、收费系统以及通信系统。

①监控系统。

该系统主要由监控中心以及外部监控设备组成,监控中心通过设置计算机系统来实现整个系统数据、语音以及视频的全天候传输,打造出高效的多媒体互联网信息平台。

监控系统可以说是整个高速公路机电系统的大脑,其可以通过公路两旁的外部监控设备实现对信息的收集,并传输到监控中心进行分析处理,从而得到有效的高速公路控制方案,并让相关工作人员可以实时对高速公路的路况进行了解。

机电一体化技术在公路工程中的应用

机电一体化技术在公路工程中的应用

机电一体化技术在公路工程中的应用摘要:公路工程是指公路构造物的勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作。

由于以上工作繁杂、需反复操作,造成劳动量较大,亟需省时省力、可重复化操作的设备来代替。

而机电一体化技术的应用,将会是未来公路工程发展的趋势。

这不仅减少了财政重复支出上的资本,也有助于公路工程的快速高效运作。

将对机电一体化的概念、意义以及在公路工程中的应用做一探讨。

关键词:机电一体化;公路工程;应用措施;高效1 公路工程机电一体化机电一体化从字面上理解就是电气和机械统一在一个系统上的新型的工业生产模式。

随着计算机控制技术和电气控制技术的结合,机电一体化已经从传统即“机械自动化”模式中走出,进入了智能化、电子自动化的时代。

机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上,利用机电一体化的技术移植,将多种作业功能不同设备组合在一起,从而构建公路施工的移动的“流水线”,这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。

2机电一体化技术在公路工程中的应用2.1 以传感器系统为主的监控系统应用智能化技术的不断延展,处理器速度的提高以及微机高性能化,智能控制算法的集成与传感器系统的智能化,都有力地推动着机电一体化产品向着智能化的方向发展。

机电一体化在传感器系统智能化上的发展,为监控系统的进步提供了重要的技术资源。

在公路监控系统里,一般分为外场及内部,而在总体上又分为监控站、监控分中心及监控总中心。

总体架构又以视频监控系统建设为基础,主要分为前端电视监控系统、专用网络传输系统、指挥监控系统等5大部分,都通过传感器系统在智能化上的深入不断提高。

在以前,人为的监控管控容易出现纰漏,无法有效捕捉隐患。

机电一体化在公路监控系统上的应用,以高性能的处理器及高质量的微机为基础,提高监控和信息处理、报警系统的敏感度和精准度,一旦有问题发生,工作异常,监控系统就会通过预警传递给控制人员,迅速遏制住隐患的源头。

2.2 机电一体化的智能化应用机械智能化,指的是对机械制造的整个周期内,无需人类逐一设计,而是由智能系统自行作出决断,以高精准度的计算速度执行,以此来提高总体的生产效率以及生产质量。

PLC在高速公路隧道机电系统中的应用

PLC在高速公路隧道机电系统中的应用作者:郭世军来源:《城市建设理论研究》2013年第13期【摘要】近年来,随着经济的快速发展,特别是城市的发展,带动交通的大发展。

PLC 在社会各个领域的应用已经变得越来越广泛,尤其是该项技术在公共交通中的应用已经变得日趋的成熟和广泛。

本文主要介绍了我国目前公路交通系统特别是在隧道系统的构成,分析了作为其核心的区域控制器和通信网络的选型以及整体解决方案,同时以单隧道为例,具体说明了该项技术在隧道系统的应用,最后分析了隧道监控系统的改进和发展。

本文主要是笔者结合自身的研究来探讨PLC在高速公路隧道机电系统中的工作原理,以期对于该领域的施工人员给予指导和借鉴。

【关键词】PLC,公路交通,隧道,系统,应用中图分类号: U459.2 文献标识码: A 文章编号:一.前言由于我国的地势复杂,大多数高速公路都需要通过的地理条件比较复杂,建设现代化的公路交通系统离不开隧道,因此我国的隧道建设量大,相应的对隧道系统的安全及其控制系统的要求就提高了。

因此,隧道交通必须采用PLC技术,将该项技术在隧道中广泛使用,才能保证隧道系统的安全和相关问题的处理。

二.隧道本地控制网络隧道本地控制网络系统采用现场总线光纤环网结构,即各区域控制器之间通过光纤构成光纤自愈环网,用于隧道内区域控制器之间的大量数据的高速、可靠传输。

区域控制器分为主区域控制器和从区域控制器。

主区域控制器设在隧道附洞口附近的变电所内;从区域控制器则在隧道内按600~800m的控制区域设置。

隧道内所有监控设备以点对点方式的接入到所属控制区域的从区域控制器各类通信模块,完成各类检测信息的采集和执行控制指令。

此外,通过主控区域控制器可实现对单个隧道的本地控制。

主控区域控制器通过以太网光端机与隧道管理站局域网连接,将隧道本地检测参数、设备状态等信息上传隧道管理站,并接收隧道管理站或监控中心下达的控制指令,完成隧道远程控制和管理。

三、PLC的系统构成隧道的长度越长,需要考虑的监控设施就越多。

高清数字化视频监控系统在高速公路中的应用


体服务和视频管理服务的管理平台 ,也有需外置流媒体服务器或
视频 管理 服务 器的 管理平 台 。
为了确保与收费站、服务区及道路监控数字化视频兼容 ,实 现统一平台的管理、控制等功能。经综合比选 ,初步推荐采用了 蛙视 、海康威视、 ̄I3 等的综合视频管理平台,这些厂家设备 E C H 与前端高清摄像机及管理平台间兼容性较好。

设计方案

监控 中心升级 改 造
根据大规模高清视频和标清视频的管理 、控制需求,淘汰了 原有综合视频管理平台 ,并在 中心原有设备的基础上做了一些必
责任编辑 黄 琴
高 清数 字 化 视 频 监 控 系 统在 高速 公 路 中的应 用
西安公路研究院 李莉 艾少 龙 宁宿徐高速公路有限公司 蔡冠军
为了 提高 对道 路交 通流 的全 面监 控 ,提高 道路 通 行能 力 ,保 障 道 路畅 通 ,江 苏宁 宿徐 高 速公 路 有 限公 司2 ] 01 织 实施 徐 宿 年组 段道 路全 程监 控系 统 , 目计划 于2 ]年 1 项 02 月中旬 完工 。

综合 视频 管理 平 台选型
综合视频管理平台是整个道路全程监控系统的灵魂 ,一个好 的道路全程监控系统必须有先进 、科学、功能强大、性能稳定 、
易于 扩展 、可靠 的平 台作 为支 撑 。 综合 视频 管 理平 台 由软件 和硬 件设 备组 成 。 目前 主流 综合 视 频管 理平 台 生产 厂家 较少 ,且 该 类产 品 的类型 、功能 差别 较大 , 且不 同 品牌设 备 间兼 容性 较差 ,既有 采用 基于 嵌 入式 服务 器 的管 理平 台 ,也有 采用 基 于普通 P 月务 器 的管理 平 台 ;既有 内置流 媒 C匣

工程机械远程监控系统应用研究

工程机械远程监控系统应用研究摘要:本文在对国内外工程机械应用技术的发展状况的调研分析的基础上,自行研发工程机械远程监控系统中的核心部分,即智能控制系统,满足客户对工程机械远程实时管理的需求。

关键词:工程机械远程监控监控系统0 引言随着我国公路、铁路及其它公共设施的基础建设规模日趋扩大,及机械化程度越来越高,工程机械在建设领域扮演着越来越重要的作用,但由于工程建设项目战线长、分布广、地域跨度大,管理维护人员不足,工程机械的远程监控成为制造、租赁、使用单位不得不考虑的问题。

伴随着网络通讯技术的发展,使得工程机械远程监控成为可能,可以实现对远程工程机械设备的定位跟踪、实时在线监控、远程调试、故障报警及维护、专家诊断等功能,最终实现对工程机械的远程监控。

1 工程机械远程监控系统该系统是利用计算机检测技术、无线通讯技术、卫星定位技术,全面检测运行中的机械设备的位置和施工进度,并向调度室实时传输检测数据作进一步分析;如果在设备操作过程中出现问题,设备操作人员也能利用工程机械远程监控系统将故障信息传输至调度室,由调度室远程指导修整措施。

工程机械远程监控系统在施工现场的应用,有助于优化机械化施工组织设计,大幅提升机具设备的管理水平,在保证工程质量的前提下缩短施工周期,从而提高经济效益。

该系统由机械工作状态检测系统、卫星定位信号接收装置、无线数据通讯系统和远程监控中心构成。

设备运行状态检测系统需要安装传感器,传感器将设备运行参数通过转换器传输至计算机。

远程监控重心也可以实时接收由设备操作人员传输的设备故障等相关问题。

在设备上装设卫星定位信号接收装置,接收信号后自动计算该机械所在的经纬度。

远程监控中心负责管理整个监控系统,管理者可通过远程指令实时监控并测评机械设备的位置和运行状态,提出扩大经济效益的建议。

同时还可以通过检测和分析工程机械的运行状态,对大型工程机械及其配套机械进行优化调度,以提高机械化施工组织水平和机械的生产效率。

高速公路施工安全监控系统的研发与实施建议


质 量监督 的 要求 下 , 工监 控 系统 的建 设 可 为 项 目 施 现 场和 安全 管理信 息化 建 设 提 供 技 术 支持 , 工程 为 建 设 的安全 生产 和应 急救 援 提 供 有 力保 障 , 强 和 加 提 高各级 施 工人 员 的安 全 意 识 , 建 立 实 时 可 追溯 并
的动态 工程 档案 , 日常 管理 工 作 再 上新 台 阶 。以 使
级别 使用 要 求 , 所选 隧洞使 用产 品均为 防爆类 型 , 能 有效 满 足隧 道 内防尘 、 防水 、 潮 、 防 防爆 等特 殊要 求 。 设备 需有 漏 电保 护系统 、 电排 除 和接 地 , 静 以有效保
2 5 加 强 业主方 项 目管理 .
E] 田振 郁 . 程 项 目管 理 实 用 手 册 [ . 京 : 国 建 筑 3 工 M] 北 中 工 业 出 版 社 ,0 7 20. [] 杨 琪 , 卫 民 , 建 跃 . 于 W e 境 下 的 高 速 公 路 管 4 李 黄 基 b环
理网上信息 系统 的研 发 [ ] 交 通 与计 算 机 ,0 3 2 J. 20 ,1
录像 服务 器


+ 控 制 服 务器
[:母 … : 一 [ :-: : 回 : : — [ ij :固 一 : - : 一 : : -: j — [ 囹
… 圆
圈 5 施 工 监 控 系 统 视 频转 发 模 型
2 3 紧急 救援和 应 急功能 设计 .
障设 备正 常 运作 。设 备 能正 常 工 作 3d以上 , 足 满
灾 后急 救基 本需 要 。 系统 监 测到 超时 报警 、 区报警 、 禁 时 间报 警 禁 违
信 息化 为 主导 的施 工 现 场 安全 监 控 系 统 , 提 高 现 为 场 管理 人员 的工 作 效 率 提供 了有 力 的技 术手 段 , 能 以有 限的投 资带 来不 可 限量 的效益 。
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高速公路机电监控系统的设计及应用研究 摘要:本文通过对目前国内高速公路电力监控系统现状,及己经应用的电力监控系统进行分析。

关键词:高速公路机电监控系统 设计应用 一、高速公路供配电系统概述 高速公路供配电系统为沿路收费、通信、监控、隧道机电系统及生活、办公等提供可靠电力保障,这些负荷从各个方面保证高速公路安全运行、维持运营单位的正常营业,任何电力故障都有可能给交通安全和管理运营带来严重的损失。

二、机电监控系统分类研究 国内的高速公路的建设里程不断地刷新着数字。通过在高速公路上设置监控来管理高速公路交通并保证公路安全运行的做法被普遍推广并且作用越来越大。高速公路监控系统可分为收费站监控、隧道或者桥梁监控和路面监控三类。

1)收费站监控系统 目前国内的大部分高速公路的兴建筹资都是通过贷款,需要通过收费的方式收回贷款。收费监控系统是用来察看工作人员的收费情况,防止徇私舞弊现象,帮助国家款项顺利收回。同时,这种收费监控系统还是一种重要的高速公路管理方式,监看车流量状况,监察违章车辆等都需要通过这种方式实现。

2)隧道或者桥梁监控 随着我国交通流量的持续增长,驾驶人员的不良驾驶行为和不良的车辆性能等问题也多了起来。持续地给特大桥梁、山区隧道等带来了潜在的危害。在一些特殊的高速公路路段设置监控系统来重点对过往车辆情况进行监控,成为一种十分重要的高速公路保护方式。

3)路面监控系统 路面监控系统可以帮助管理部门大致上掌握高速公路的交通状况。这种系统通过计算机系统,将摄像机、传感器、情报板等收集到的大量交通数据信息都传达给管理部门。管理部门依据这些详实的交通信息制定出合适的交通管理方案。部分方案通过情报板就可以传达给行车人员。

三、高速公路监控系统组成及关键技术 根据设计原则、设计规范和依据及国际国内标准,并根据用户的需求,并结 合实际情况及未来的发展趋势,一般选用闭路电视监控进行方案设计。 闭路电视监控系统分别由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。

1、前端系统 前端系统的重要组成部件是摄像机和镜头。

图1外场摄像机及监控站 (1)摄像机的选择 摄像部分的主体是摄像机,其功能为观察、收集信息。摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。光导管摄像机目前己被淘汰,由电荷祸合器件简称CCD摄像机所取代。其主要性能及技术参数要求如下:

1)色彩:摄像机有黑白和彩色两种,通常黑白摄像机的水平清晰度比彩色摄像机高,且黑白摄像机比彩色摄像机灵敏,更适用于光线不足的地方和夜间灯光较暗的场所。黑白摄像机的价格比彩色便宜。但彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色,便于及时获取、区分现场的实时信息。

2)清晰度:有水平清晰度和垂直清晰度两种。垂直方向的清晰度受到电视制式的限制,有一个最高的限度,由于我国电视信号均为PAL制式,PAL制垂直清晰度为400行。所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度,用电视线TVL表示。

目前选用黑白摄像机的水平清晰度一般应要求大于500线,彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。

3)照度:单位被照面积上接受到的光通量称为照度。Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在1 m2面积上时的照度。摄像机的灵敏度以最低照度来表示,这是摄像机以特定的测试卡为摄取标,在镜头光圈为0. 4时,调节光源照度,用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%,此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。

目前一般选用黑白摄像机的最低照度,当相对孔径为F/ 1.4时,最低照度要求选用小于0. 1Lux ;选用彩色摄像机的最低照度,当相对孔径为F/ 1.4时,最低照度要求选用小于0. 2Lux . 4) 同步:要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。对电源同步而言,使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电,使摄像机场同步信号与市电的相位锁定,以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。

5)电源:摄像机电源一般有交流220V,交流24V,直流12V,可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。选用12V直流电压供电时,往往达不到摄像机电源同步的要求,必须采用外同步方式,才能达到系统同步切换的目的。

6)自动增益控制(AGC):在低亮度的情况下,自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。

7)自动白平衡:当彩色摄像机的白平衡正常时,才能真实地还原被摄物体的色彩。彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。

8)电子亮度控制:有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度,利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间,从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。使用电子亮度控制时,被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。

(2)镜头选择 镜头按功能和操作分类: 1)摄取静态目标的摄像机,可选用固定焦距镜头,当有视角变化要求的动态目标摄像场合,可选用变焦距镜头。镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。

F=AXL/B 式中F一一焦距(mm) ; A一一像场、宽(mm); L一一镜头到监视目标的距离; B一一视场高(L, B采用相同的度量单位)。 2)选择镜头焦距时,必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸,有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式,这四种模式都具有垂直×水平尺寸为3×4的方位比,而四种模式摄像机对应于某一个镜头,则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范围正好与1/3“摄像机使用12mm焦距的镜头相同。以此类推。 2、传输系统 监视现场和控制中心总有一定距离,从监视现场到控制中心需要图像信号传输图像信号,同时从控制中心的控制信号要传送到现场,所以传输系统包括视频信号传输、控制信号传输

3、控制系统 (1)模拟控制系统 1)视频矩阵切换器 对多路视频输入信号和多路视频输出信号进行切换和控制,可以通过电子开关,组成切换矩阵,使任一路输入可切换至任一路输出。设计时应满足必要的视频输入/输出容量,并易扩展。一个CCTV系统除主控键盘外,还可根据需要设置分控键盘。

2)双工多画面视频处理器 能把多路视频信号合成一幅图像,达到在一台监视器上同时观看多路摄像机信号常用的16画面分割器,又称为多画面视频处理器,双工的另一个用途是用一台录像机同时录制多路视频信号,并具有单路回放的功能,即能选择同时录下的多路视频信号的任意一路在监视器上回放。

3)多画面分割器 将多个画面通过视频数字处理合并成分割状的一个画面,就出现了多画面分割器。现有4画面分割器,9画面分割器,16画面分割器。这样用一台监视器,一台录像机上能同时监看、记录4, 9, 16个画面,

4)视频分配器 一路视频信号可同时分配成多路视频输出。

(2)数字化图像监控系统 以同轴电缆传输视频信号,称之为传统的模拟信号传输方式,这种方式传输,在较短距离内(如200m左右)视频信号的衰减不大,如果超过200m,则必须对视频信号进行补偿放大。常规的闭路电视监控系统较适合在一座建筑物或较小的地域范围内使用。 数字化监控系统将计算机网络技术、多媒体技术与图像监控技术有机结合在一起,能高清晰、同步地传输图像信号,是一项全新的安保电视系统,它己成为现代化楼宇管理的有力工具。

(3)数字硬盘录像系统 数字硬盘录像是当今安保电视系统领域最新型的、性能最卓越的数字化图像记录设备,它将监控系统中所有的摄像机摄取的画面进行实时数字压缩并录制存档,可以根据任意检索要求对所记录的图像进行随机检索。由于采用了数字记录技术,能大大增强录制图像的抗衰减、抗干扰能力,因此无论经过多少次的检索或录像回放都不会影响播放图像的清晰度,而传统的模拟方式记录的录像带在经过若干次检索及回放后,图像质量将会有一定的衰减并引起信号信噪比的下降。

4、显示系统 显示与记录设备一般均安装在安保控制室,主要由黑白/彩色监视器、录像机及视频处理设备组成。

(1)黑白/彩色专用监视器 实现对摄像机视频信号再现图像的设备,一般要求黑白监视器的水平清晰度应大于600线,彩色监视器的清晰度应大于350线。

(2)录像机 它是监视系统的记录和重放装置,一般采用时滞录像机,用普180min的录像带可以录24h以上,甚至可达480h, 960h,并可用控制信号自动操作录像机的遥控功能。对于与安全报警系统联动的摄录像系统,宜单独配置相应的时滞录像机,目前己可采用数码光盘记录、计算机硬盘录像。

结语: 高速公路监控设施是提高公路管理水平的重要手段。在加大对高速公路建设投入的同时,还要对高速公路机电系统管理进行深入研究。随着科技的发展,我国的机电监控系统管理水平还将迈上一个新的台阶。

参考文献: [1]马玉春.计算机监控技术与系统开发[M].北京:清华大学出版社,2007:1-3 [2] 康学伟 浅谈机电监控系统在高速公路中的运用[J] 大科技 2012(19):188-189

[3] 杨燕春 论机电监控系统在高速公路中的应用研究[J] 广东科技 2011(10):129-130

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