摘要：本文章主要通过工程实践案例阐述了以特长隧道为例，隧道中的高清闭路电视监控系统的设计与其方案应用，分析了科学合理性的方案设计以及实际应用实践，对基本原则的系统设计以及配制方案设计和设备选择进行了论述。
关键词：隧道高清闭路电视；监控系统设计方案；闭路电视监控
在我国交通的发展普遍与科技进步的同时，许多设备的新科技、材料等也开始运用到公路工程中，不管在高速公路上还是隧道中高清的闭路电视监控也被运用到了交通工程中，在隧道内行车环境相对比较差，行车的速度以及车流量也大，隧道内比普通的高速公路更容易发生交通事故以及火灾等一系列灾难，所以在隧道内安置闭路电视监控系统是必不可少的一项，既能保证行车的安全，也对减少事故起到了重要的作用，本文结合了交通工程实例，探讨特长隧道高清闭路电视监控系统设计方案、基本原则、系统配置等应用进行了论述。
一、高清闭路电视监控系统的设计思路
高清闭路电视系统能监视隧道内的一切运行状况比如可以实时、准确、直观的监视以及对隧道内的交通堵塞、信号状态、车流行驶的密度和事故信息都能准确的确认，可以做到有效果的指挥异常的状态，对隧道的管理调度人员提供了最直接的现场状况，同时也能为发生交通事故的紧急处理以及分析异常的事故提供一系列的依据，隧道管理站监控和显示的系统、以及外场摄像机、视频以及控制信号传输等设备就是高清闭路电视监控系统的几大部分结构，在建设隧道内会在每130m的间隔处放置定焦摄像机，而云台摄像机会安置在隧道外以及紧急停车的地方，以此来方便对隧道外场全面的监视，隧道管理处监控室的CCTV控制以及显示系统则是由这几种服务器以及阵列构成，如监视器、智能控制键盘、视频个管理、视频储存、媒体服务器以及太网交换机等构成的，而闭路电视系统的配备视频是由太网交换机光缆采用传输媒介，视频的传输组网的方式本文进行了详细的分析如下。
（1）每个摄像机以及高清摄像机采取方式和模式都不同，摄像机交叉接入方式形成了光纤环网而高清摄像机采取数字视频的传输模式，在各个环路都分别使用了隧道光前。
（2）隧道内的视频在通过管理站的监控室里的服务器、流媒体以及存储阵列来完成所有的视频显示输出以及接入、转发和存储。
（3）隧道内的控制室里配置了千兆环网光以及网络等设备，这样就可以与隧道内的高清摄像机形成传输专网，以及图像的接收、查看等任意调动隧道内的图像，除了配置这些设备之外还同样的配置了高清视频的解码器，相连视频的核心交换机，切换电视墙或液晶拼接屏的指定路线，完全做到了通过键盘完成了切换控制视频。
每个隧道管理站监控室的电视墙都是有40寸的液晶监视器一共16台，每个隧道监控图像都是通过系统上传16路的图像信号以完成上级管理的中心。
二、中央控制以及处理系统及系统要求
控制主机中的处理切换系统这是采用12路视频输出以及48路视频输入，通过6主机连接的报警切换、电动镜头变焦的焦距、时空显示设置以及光圈调正等软件组态来完成自动扫描监视的向前和前后，完成操纵杆对云台的转速以及方向的控制，16个画面由三台主监视器屏显示，三台主监视器链接47路摄像机信号视频，与此同时47路视频信号则是由16画面处理器接到视频矩阵切换器的环接口，10台副监视器经过矩阵切换器接连，当有紧急报警发生时，安置在隧道入口处的一台副监视器通过报警信号传导至矩阵切换器系统，好处在于不论处在某种工作状态，都能够自动切换监视报警处所发生的情况，并在启动中进行录像机的录像，把准起的时间以及摄像机的号码都记录在案，如果同一时间出现多地方报警时，可对每个地方的报警进行优先的自动排序，显示最为优先的报警。
系统设计的界面外观美观，操作比较灵活且有操作控制台，可以简单方便的通过各种控制功能完成上述的功能，还可以提供电源以及声光报警的各种指示，而操作控制台对隧道还有自动检测的功能，有效及时的将故障信号发送到中心计算机，及时点亮了模拟屏上的指示灯以触发报警声报。
（一）系统要求
依据隧道的特点以及要考虑隧道的闭路电视监控系统设计及照度、距离以及通风条件等特点进行设计，如距离长而照度低以及通风条件差或腐蚀性强、有害气体浓度大等都不应该进行设计以及安装，系统的正常要求是在隧道的正常运行时能够有效的显示循坏图像监控，将所有的监视画面都能够显示集中，在触发报警时侯也能够自动切换监视进行，并开启录像机进行了录像存档，还要求有自动检测功能的摄像机。
三、高清闭路电视监控系统优化以及应用
依据高清视频系统配置的相关参数以及要求说明则需要三台流媒体以及三台存储服务器来同一时间存储转发253路的图像，对于传统的高清闭路电视监控系统进行设计优化，有效的增强这两种服务器每个加一台对视频存储以及流媒体服务器进行优化，每个服务器还需要配置高清视频系统的配置要求，从施工现场实践出发，全方面进行维护、管理以及运行等各种综合因素，对高清隧道闭路电视监控系统进行科学的分配，如信息的转发、接收以及存储都进行合理的配置，实现可靠安全的每项功能提供管理有效的保障，高清视频系统优化的方案经过六个月的实际运行，完成可靠稳定的运行。
四、流媒体以及储存服务器调研测试和问题解决
（一）储存服务器的调研检测
储存服务器所承载的压力是比较大的，因要连接网络存储磁盘阵列，需要频繁的和磁盘进行操作所以相对于流媒体服务器来说只能进行流转发处理，而储存服务器又受限于对网络存储的读写速度，所以笔者建议服务器的读写速度还是不要超过200Mbps，要实现这一储存服务器的磁盘读写，就要需要I/O每秒的次数达到2621万次等，这一系列的操作几乎达到了系统处理的极限，所以要达到这理想的存储服务器最大码率还是为200Mbps。
（二）流媒体服务器调研测试
由于数据传输速率受到多种因素的影响，对速率的网卡所承受的实际数据远远达不到总宽带，如设备端口包转发率、内存、CPU、操作系统等因素，经过笔者测试的分析，流媒体服务器如今支持最大的网络带宽约为600Mbps所能接收的码率最大带宽则为400Mbps，除了这些还需要对摄像机马路传输的情况进行峰值，留出一定的带宽资源，存储服务器在全部存储的情况下转发数据为400Mbps，在向上级控制信心以及信息中心和交通部的存储服务器转发带宽则为100Mbps。
（三）问题解决探索
解决现场的调试将显示问题以及存储视频现有的两台服务器进行调整，并将其中的容错服务器更换为存储视频的服务器并将被调整的相关软件以及服务都搬运到该服务器的运行，将现有的另外一台容错服务器更换为流媒体服务器，还是将相关的服务软件安置在该服务器，这一系列的改造后，将会满足对所有的图像存储以及录像机的无卡顿丢包现象，这些都可以正常显示以及运行。
结语：本文结合对特长隧道高清闭路电视监控系统方案设计与应用出发，结合实际以及运行、管理以及维护的角度分析，提出科学的码率计算以及配置方案设计，对储存服务器、流媒体服务器进行调研测试以及问题的解决，既能保证行车的安全，也对减少事故起到了重要的作用，所以在隧道内安置闭路电视监控系统是必不可少的一项，为特长隧道高清闭路电视监控系统设计以及实践工程提供了良好的指导以及分析探究，高清闭路电视监控不仅仅可以为隧道内提供方便，也为高速公路等系统中也提供了方便，为智慧的交通出行提供了安全的质量。
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