第二章  系统结构原理

2．1系统总体结构功能描述

XX南路全长15.615公里，为双向八车道全封闭、全立交的城市道路，属于XX路的一部分。全线共设有七座大型立交，一座跨江大桥，设计时速为80公里，共设有九个收费站和一个收费中心。其中包括XX大道站，中山站，广园站，芩村站，广汕站，土华站，黄埔大道站，新洲站，新窑站。全线分为二级管理系统：监控中心管理系统和收费站管理系统，监控中心还可以通过系统级联构成多级的监控系统，它们都是利用摄像机和信号采集构成多功能监视系统。XX南路监控系统由通信链路，监控中心设备，监控远端设备和外场摄像机设备等构成，不仅可满足全线各站图像传输的要求，且可为实现沿线各站房环境、动力设备的监控提供集中式的维护管理，实现无人值守。

    监控中心管理系统位于中心管理站监控大楼，中心控制计算机主要用于对整个监控系统的控制以及负责处理外场设备如：可变情报板、车辆检测器等的信息、控制监控中心内的地图板、大屏幕投影仪等。监控中心是XX路的{zgj}控制管理中心，在技术上需满足各种功能的要求，而且具有一定水准的效果设计。

    收费站管理系统设于各收费站监控室，由监控远端设备、时滞录像机、十六画面处理器和收费广场摄像机等构成收费站的监控体系，广场摄像机负责监视收费广场的交通情况，并将图像传送到监控中心。

本设计方案已经xx满足了上述的功能要求，并能确保这些功能的实现。

2．2监控中心系统结构功能描述

2．2．1主要功能包括：

1、          将多个远端传来的图像数据流解码并生成全电视信号，通过监视器显示出来，以实时地监控远端的活动图像；

2、          选择接收任一远端的话音信号并与对方通话，并可对任一远端进行监听；

3、          通过发送信令给远端之处理器，控制监控远端的摄像机、画面处理器等；

4、          监控中心计算机采用全中文界面，控制方式灵活方便，可以通过友好的操作介面，很方便地改变各个摄像机的拍摄角度，拉近拉远镜头，各个远端站监控点之间切换，选择某一路视频显示、录像或图像处理，实现回放功能，还可以自动控制报警切换，音频切换，字幕的叠加和显示，并实现对监控系统中的监控主机进行测试、自检及设置功能；

5、          监控中心计算机还可以对录像资料进行数据库管理，并可对监控主机字符叠加的控制，使背录图像叠加上特定字符以便检索和对图像注释说明等。

6、          监控中心主要由控制设备、记录设备、显示设备组成。以KTR168矩阵切换主机作为监控主机构成控制设备，记录设备由24小时时滞录像机和16画面处理器组成，根据操作人员的需要，随时记录需要的画面和报警启动的画面。监控中心设有主控制台一组和监视屏一座。控制台由主控键盘、主监视器、多画面数字图象处理器、专用时滞录像机组成。主监视器主要用于调看监视屏上所有监控点的图象；主控键盘控制视频矩阵切换器，以使其完成对各通道的切换、字符叠加、云台的控制、音频的同步切换和时间、切换通道、报警联动等参数的设定，主键盘控制信号采用总线制，并可并接多个副控键盘，可实现对系统的同时操作。

2．2．2主要设备包括：

1、             监控中心主处理机：由监控主机KTR168、T400B视频传输编解码器，中心计算机组成，将远端传来的经过压缩的图像数码流生成全电视信号，并可对远端作话音广播，并将主控台发出的信令传送给远端之处理器，控制远端的设备。整个系统设计考虑将来系统扩充的需要，采用KTR168 视频切换矩阵，系统的容量设计为64路视频输入、32路输出，{zd0}可扩展成512路输入，32路输出，所有摄像点都具有汉字或字符叠加显示；

2、             主控台放有KTR2078主控键盘实现对整个监控系统的控制；

3、             监视器阵列：在收费中心设置电视墙屏一座，共设有32台JVC2l"彩色监视器,用于实时显示远端图像，其中30台用于一个远端对应一个监视器。也可以通过视频切换矩阵，多个远端共用一个监视器。2台接十六画面视频处理器的输出，在屏幕上同时显示十六画面；

4、             录像机：收费中心设有2台AG-TL300 24小时时滞录像机，通过视频矩阵切换器的视频输出通道可切换显示所有监控点的图象特别是一些重点的摄像机图象进行即时录像；可对异常情况进行录像，也可针对个别情况录影；

5、             画面分割器：采用2台AD1588/16 十六路彩色双工数字图像处理器的，特点是全双工操作方式，允许在录像期间观察多画面现场活动图像，或回放已录制的多路视频图像，具有RS232遥控口，便于远程控制；

6、             KTR2031音频同步切换器：可实现音频的切换；

7、             报警接口设备AD2032报警响应跟随器使系统对报警事件作出响应。

2．2．3 监控中心信号及控制流程描述

监控中心监控原理图见附录18 图HN010.

来自各站的30个2M信号，通过图像编解码器(T400B)解码并生成全电视信号，送入矩阵切换监控主机(KTR168)，再送至监视墙，以实时地监控远端的活动图像并可切换任一路图像显示，同时经解码生成的30路全电视信号通过两台16画面处理器(AD1588/16)，送给时滞录像机(AG-TL300)实时录像。监控主机还有一路视频信号送入监控中心计算机，实现图像的各种处理；

经解码器解码后9站的音频信号送入音频同步切换器（KTR2031）,通过主控键盘(KTR2078)或监控中心计算机控制音频通道的切换，实现与各站的声音传输，并可随时对各站进行监听；

监控中心计算机通过监控主机控制码分配器KTR2091)或主控键盘通过监控主机直接控制码分配器送出的控制信号，也通过图像编解码器（T400B）编码送至各收费站，各收费站通过图像编解码器（T400A）解码出控制信号，再控制道路和立交的云台和镜头的动作，实现镜头的上、下、左、右摇动，镜头的拉近、拉远、光圈大小、聚焦，雨刮、喷水等；

监控中心计算机经RS232扩展卡通过图像编解码器（T400A/B），实现对各收费站的监控主机的控制和报警信号的提取，监控中心计算机的RS232控制信号经RS485转换器将RS232信号转换成RS485信号，送至图像编解码器编码（T400B），通过通讯系统网络，传到各收费站解码器（T400A）解码，再把RS485信号转换成RS232信号来控制各收费站16画面处理器。监控中心计算机通过控制各收费站和监控中心的16画面处理器，实现一路或多路视频信号的切换，使录像机能够实时地记录任意选择或报警选择的某一路的图像信号。监控中心计算机还可以通过RS232控制监控主机，实现对传到监控中心图像的切换、字符叠加、音频切换、云台镜头控制、报警联动输出（KTR2032）等。

2．3监控远端系统结构功能描述

2．3．1主要功能包括：

1、             将各点摄像机所采集到的图像经过压缩编码送入通信链路传向监控中心，实现监控中心对远端的实时图像监控；

2、             实现话音的传输；

3、             相应的联动和报警功能；

4、             对广场云台进行控制，同时监控中心也可以控制广场云台；

2．3．2监控远端的主要设备组成：

1、             远端主处理机：采用T400A 视频传输编解码器，负责图像压缩编码、话音编解码、告警信号的采集和打包，提取监控中心传来的控制信号，控制画面分割器、摄像机、控制器的动作；

2、             监控主机：接收监控中心送来的指令调控摄像机参数：如上、下、左、右摇镜头，镜头的拉近、拉远、光圈大小、聚焦，雨刮、喷水等。同时本身自带8路的报警输入，将需要的告警信号采集并上传至监控中心主处理器；

3、             画面分割器：每个通信站配置一套十六画面分割器，采用AD1588/16 十六路彩色双工数字图像处理器，特点是它能提供16路视频实时分割显示，可让管理中心遥控选择，方便监控。可以从多个摄像机摄取的图像中任选一路或几路上传；

4、             摄像机，采用KITOZER-500；

5、             云台和可变镜头。

2．3．3 收费站信号及控制流程描述

收费站监控原理图见附录18 图HN001-HN009.

现以土华站为例进行描述：

土华站有2个广场云台摄像机，4个室内摄像机，并负责将道路、立交云台摄像机C19(摄像机编号见招标文件第四册中图BH-EM1-1，下同)和C20，有监控室和站长监控室设备等。

来自监控中心的3个2M信号，通过图像编解码器(T400A)解码产生对道路立交的控制信号和收费站监控主机、16画面处理器的控制信号。对道路立交云台的控制信号解码后经光端机（9716）通过光纤传到道路立交摄像机处，再经光端机送至云台解码器（KTR1641）完成镜头、云台、雨刮和喷水等的动作，同时摄像机的视频信号经光端机、图像编解码器（T400A）传到监控中心。

广场云台摄像机通过站监控主机送出的控制信号经解码后进行控制，监控主机也可接受监控中心计算机的控制信号对广场云台进行控制。

广场摄像机视频信号和监控室、通信站房、点钞室、财务室的视频信号进入16画面处理器（AD1588/16）,16画面处理器输出的一路给时滞录像机进行实时地录像，两路监视器输出信号进入两台监视器，便于监控人员监控，同时这两路输出的视频信号进入监控主机，选择某一路经图像编解码器编码后通过通信系统，送至监控中心；广场摄像机、各室摄像机的视频信号和经16画面处理器输出的全画面信号送到站长监控室的16路视频切换器（VD3016）,供站长监控和录像。

   各收费站监控室通过图像编解码器（T400A）可实现与监控中心语音通讯。

 第三章 系统性能指标

3．1   两级监控管理系统，可扩展；

3．2  中心可实时监视64路图像，可扩展；

3．3  中心可遥控64路摄像机，可扩展；

3．4  中心可实时纪录64路图像，可扩展；

3．5  系统寿命：                   15  年；

3．6  主要设备的平均无故障时间（MTBF）：

           设备（型号）                 MTBF           

    监控中心主机 KTR168R64-32        25000  小时

    监控主机  KTR2100                 25000  小时

    计算机 HP D6033A                 20000  小时

    主控键盘  KTR2078SX               15000  小时

    码分配器  KTR2091                 20000  小时

    视频传输编解码器  T400A           30000  小时

    视频传输编解码器  T400B           30000  小时 

    摄像机 KITOZER-500                   20000  小时

    自动光圈镜头 SSG0412             15000  小时

    三可变镜头   SL10200M                12000  小时

    三可变镜头   H16Z7516MS              12000  小时

    变速云台  AD1242/24               10000  小时

    恒速云台  AD1240/24P              10000  小时

    16画面分割器 AD1587/16            24000  小时

    16路视频切换器 VD3016           25000  小时

监视器JVC  21”  TM-2100PN-S      20000  小时

         设备（型号）                    MTBF           

    监视器JVC  14” BM-1400PN        20000  小时

    录像机Panasonic   AG-TL300         20000  小时

    室外解码器   KTR1641M-2EX             18000  小时

    光端机 9716T/R                     20000  小时

    视频分配器  PIH6002               20000  小时