12.高速公路视频监控系统改造工程12.1 概述12.2 工程范围高速视频监控系统改造工程要求承包人提供高速视频监控系统改造工程（包括新增道路摄像机，新增摄像机立柱及土建基础、新增道路摄像机的数据传输和新增摄像机的供电，道路摄像机传输通道的调整，以及监控中心的视频设备局部改造等）所涉及的设计、制造、安装、测试、系统集成等。
12.3 改造工程主要内容1. 全程监控点的布设方案在原有道路摄像机布置位置的基础上进行适当加密，基本实现2公里左右布设1套摄像机；同时侧重特大桥、互通分合流处、事故频发点等容易发生交通事故的路段。
根据上述原则，本路需要新增的道路摄像机共计33套，具体位置详见《监控摄像机布设位置示意图》。
新增摄像机采用HD-SDI高清摄像机2. 系统结构及新增摄像机的数据通信方案新增摄像机采用点对点的传输方式，摄像机视频/控制数据经过光端机将高清视频及控制信号转换为光信号后，通过单模光纤传输到监控中心机房，再经过复用光端机还原为视频信号及控制信号。
由于HD-SDI光端机的传输距离为60KM，本项目中很多摄像机距离监控中心较远，考虑在溧阳西互通通信机房增加光中继器设备。
沿线每台HD-SDI 摄像机需占用一芯光纤资源传输。
3沿线新增光缆方案经查阅资料，高速沿线光纤资源已无太多富余，但仍有光纤敷设的硅芯管预留。
为保证本项目数据的传输，及为以后高速数据传输的预留，本项目拟在高速沿线新增光缆，新增光缆芯数按使用需求按段敷设.4. 监控中心接入方案控制方案：外场HD-SDI摄像机图像信号经过光端机传输到监控中心后，进入HD-SDI 视频分配器，上述视频信号由视频分配器组分配和放大后分别传送至HD-SDI高清数字矩阵和编码器组编码。
HD-SDI高清数字矩阵可以通过多协议转换器转换器与原有视频矩阵相连，实现新增的HD-SDI高清数字矩阵与普通模拟矩阵的相兼容和级联，实现新增视频系统与原监控系统的统一管理及控制。
为保证新建视频监控系统的与原有系统集成及项目建成后操作的方便，本项目采用协议转换器使新增矩阵跟原有矩阵级联。
集成商施工时应充分了解原有视频矩阵的控制协议，并做好矩阵级联工作。
视频分配器输出的视频信号通过HD-SDI的高清视频解码器后，将前端的SDI的非压缩高清视频信号压缩之后（H.264格式），打包成TCP/IP协议包，接入新增的以太网交换机。
通过新增以太网交换机与原有交换机连接后，将压缩后的视频传输至网络。
实现视频的浏览、存储及通过通信系统上传至上级管理部门或相连高速路网监控中心等功能。
操作台上将增设2台视频管理计算机，2台视频管理计算机分别配置视频管理软件后，通过以太网交换机连入网络。
实现任意一路监控视频的切换显示或采用多画面显示的方式，在桌面显示多路外场监控图像。
显示方案：采用桌面显示系统。
在操作台增加2台HD-SDI高清监视器及一台70寸大屏幕电视。
带有HD-SDI的监视器接至HD-SDI高清数字矩阵，通过矩阵控制，可以在桌面高清监视器上显示任意一路高清视频图像。
新增大屏幕电视采用SDI转HDMI接口，将高清数字矩阵的信号转化为HDMI信号后实现在大屏幕电视的显示。
新增监控摄像机的视频型号编码成数字信号后，通过解码器解码为标清的视频信号，接入原有监控系统视频矩阵，可实现在现有大屏幕电视墙上的显示。
存储方案：在监控中心增加磁盘阵列。
新增摄像机视频信号编码后传输至网络，利用存储服务器+磁盘阵列存储压缩过的视频信号。
5. 摄像机供电方案新增摄像机的供电方案采用电缆供电和太阳能供电相结合的方案。
⑴新增摄像机如果靠近原有监控外场设备附近（如情报板）或靠近收费站和服务区，则直接利用外场设备现有配电箱进行电缆供电，采用直埋方式进行敷设，埋地深度要求大于70CM。
⑵新增摄像机如果远离互通或服务区、同时附近无现有监控外场设备则考虑利用太阳能供电。
本项目中，本次新增的大部分外场监控设备均使用太阳能供电，具体详见外场设备平面布置图6. 太阳能设备监控及电能保障本项目设计了太阳能设备的远程监控系统，用于实现远程对太阳能供电设备的参数监视及电能管理。
系统由太阳能设备现地控制器的RS232/RS485接口，通过光端机（与视频传输系统共用光端机）实现与中心的数据交换。
通过监控中心的太阳能供电系统的远程监控软件，实现远程监控各台控制器的阵列电压、阵列电流、蓄电池电压、蓄电池温度、蓄电池剩余容量、负荷电流等参数，可远程对控制器的参数进行设置，可检测到蓄电池过充、过放、负载短路、负荷过载、能量不足等，并实现声光报警。
当出现连续阴雨天等不利于太阳能供电设备提供电能的情况下，设计考虑采用车载柴油发电机充电的方式，为太阳能设备的蓄电池充电。
本工程考虑配置2台车载柴油发电机设备，当太阳能监控系统监视到蓄电池电能不足（如低于20%）时，则利用此发电设备，通过太阳能蓄电池的快充接口，为蓄电池充电，以保证外场设备的正常运行。
7．新增摄像机夜间补光方案目前，高速公路视频监控系统中，普遍存在夜间照度不足，外场监控摄像机在低照度情况下无法正常拍摄路面监控图像的问题。
导致夜间对道路运行状态的视频监测无法达到预期的效果。
本项目考虑对道路中部分摄像机增加LED夜间补光灯。
以提高夜间的照度，满足摄像机的照度要求，提高监控摄像机的监控画面质量。
从项目投资角度出发，并综合考虑补光灯的供电等问题，本工程中仅在各大桥等重点监控区域及采用电缆直接供电的监控摄像机处增加LED补光灯设备。
其中，每处安装LED补光灯2台，分别用于摄像机前、后侧道路段的照明。
LED补光灯要求能通过软件实现远程的开关控制，并实现时序等控制等要求，LED补光灯仅在夜间打开，白天关闭。
同时当采用太阳能供电的补光灯的蓄电池能量不足时，自动关闭补光灯，以保证摄像机的正常工作。
8.关于xx高速视频系统接入的考虑由于xx高速建成后，到本项目日后将于xx高速合设监控中心，本项目应为xx高速视频接入预留接口。
并开放协议，日后xx高速的视频信号只需通过光端机传至监控中心，直接接入本项目视频分配器，便可以通过软件简单升级，实现视频系统的集成。
9. 管道设施改造实施方案高速公路全线原有12孔40/33硅芯管。
因此本项目新增光纤。
利用剩余40/33硅芯管吹缆，新增设备传输光缆可利用中央分隔带的管道进行穿缆。
具体在新增设备附近中分带人孔处引出2芯光缆，利用人孔附近桥孔、机耕通道、箱涵等进行管线横穿，将光缆引到路侧设备处，减少管道工程的开挖量。
由于高速竣工至今时间较长，项目建设时在中分带预留的硅芯管可能不通，施工单位应提前做好勘察工作，保证本项目全线光缆的敷设成功，现场光缆吹缆时若出现硅芯管破损等情况时，需开挖进行吹缆接续。
所有管道疏通等费用已在光缆安装费中考虑，不再单列。
新增外场摄像机采用低压电缆供电的，由附近现有的供电管道和手孔将电缆引至靠近新增设备的位置，没有管道处的供电电缆在路肩直埋后采用C15混凝土包封保护，包封厚度≥10公分，其施工方式参见后附图纸。
直埋电缆施工开挖过程中应尽量避免对道路路基、路面、构造物、道路绿化造成破坏，如因不可避免的因素或施工不慎造成破坏的，需在直埋电缆施工完成后及时按原样予以恢复。
新增路面设备基础采用明挖法施工，并控制好标高。
施工完毕，基础应分层回填夯实，并对破坏的护坡加以恢复。
外场设备基础均采用联合接地方式，外场设备接地引线可通过基础内预埋的管道进入基础旁手孔，再通过手孔内的接地出线孔与手孔外的保护接地极相连，联合接地电阻不大于1欧姆。
桥上新增的摄像机基础采用化学螺栓锚固基础,以增强牢固性。
立柱与螺栓之间用单法兰连接,以增加稳固程度，减少桥上摄像机的晃动现象。
施工前使用超声波扫描现有钢筋位置，以避免破坏桥梁结构。
此外，应采用单独引接地线至桥头以保证设备的防雷性能。
10．供电设施防盗技术要求监控设备供电电缆采用铠装电缆直埋的方式敷设于路侧，采取混凝土包封，在设备基础附近设置暗埋式分线孔，当电缆进入设备基础时，分线处采用混凝土包封。
将设置的供电手孔填沙石至距井口20cm，并焊接三分之二井盖边沿，增加对供电设施的破坏难度。
供电或通信管道借用通道、桥孔等横穿过路时，也应采用直埋混凝土包封保护，并设置暗埋式分线孔，避免外来人员破坏。
13.主要视频设备功能和技术指标及其他要求1. HD-SDI高清摄像机（推荐品牌： Infinova、Honeywell、Pelco）➢视频指标•传感器：1/2.8" CMOS•扫描系统：逐行扫描•有效像素 200 万像素•HD-SDI高清视频输出：1920×1080p@30fps，1920×1080p@25fps ，1920×1080i@50fps，1280×720p@60fps•信噪比＞50dB•最低照度：彩色模式（带红外滤波片）：1.6Lux@F1.6；•黑白模式（去除红外滤波片）：0.04Lux@F1.6•视频输出：HD-SDI视频输出，符合SMPTE-292M标准，最大传输速率1.485Gbps➢镜头参数•光学变焦：20X•光圈/焦距：F1.6～F3.5，f=4.7～94mm;•视场角：55.2°（远端）~ 2.9°（近端）•电子快门：自动/手动16级可调（1/3-1/30000s ）➢机械指标•手动水平速度：0.02°~200°/秒•手动垂直速度：0.06°~85°/ 秒•预置位速度：最快350°/秒•水平扫描角度：360°连续扫描•垂直扫描角度：0°~90°•预置位精度：±0.1°•电机：步进电机•报警：2 路报警输入，1 路继电器输出➢操作指标•可编程预置位：254•视频遮挡区域：16•隐私区域块：4•可编程花样扫描：4•可编程水平扫描：4•巡视组：6•自动归位：支持•宽动态范围：128X•通讯协议：Pelco-P/D协议，并实现协议自动识别•支持软/硬地址➢其他•电源：24VAC/24VDC•工作温度： -40°C~＋60°C（室外）•工作湿度：0~90%RH无冷凝•浪涌保护•要求在仰角较大处必须采用一体化枪机。
2.HD-SDI高清数字光端机（推荐品牌： Infinova、Honeywell、IngersollRand）➢视频输入指标•物理接口：BNC接头•输入端口数：1•环出端口数：1•视频输入阻抗：75欧姆•自动均衡能力•1694A 标准线缆：140 米；•普通75-4 线缆：80米•输入视频：HD-SDI，符合SMPTE-292M标准；•SD-SDI，符合SMPTE-259M标准•视频输入电平：＞380mVp-p➢视频输入指标•物理接口：BNC接头•输出端口数 2•输出视频：HD-SDI，符合SMPTE-292M标准；•SD-SDI，符合SMPTE-259 标准•视频输出电平 800mVp-p±10%•上升/下降时间 <0.8ns•最大抖动 <0.2UI (SD-SDI/HD-SDI)➢光链路指标•光纤数量：1•传输距离：60km•光学连接器：FC•光波长：1310nm，1550nm操作指标➢数据指标•物理接口：工业插拔端子•波特率：0~115.2 kbps•误码率：<10-9➢工作环境•工作温度：-40°C~+74°C•存放温度：-40°C~+85°C•工作湿度：0~95%，无冷凝➢其他•通信接口：RJ-45，RS-485•平均无故障时间(MTBF)：10万小时以上•防浪涌：4kV•防静电：8kV3.光中继器•参数及推荐品牌同光端机4.HD-SDI高清编码器（与摄像机采用相同品牌）•音频压缩标准：G.711•支持接入视频格式：1280×720@50p，1280×720@60p；1920×1080@25p，1920×1080@30p ，1920×1080@50i，1920×1080@60i•H.264编码：主码流：1920×1080、1280×1024、1280×720；副码流：720×576、720×480、CIF•M-JPEG编码：1920×1080•最大编码帧率：1080P@30fps，720P@60fps（帧率向下多级可设）•视频输入：1路HD-SDI接口输入•音频输入：1路线性音频输入•音频输出：1路线性音频输出•数据接口：1路双向485控制接口•网络接口：RJ-45，10M/100M Base-T自适应•报警输入：2路报警输入•报警输出：1路报警输出•网络协议：TCP/IP，HTTP，ICMP、DHCP，UDP， DNS、SMTP，RTP，RTSP，FTP，SNMP等•Web Server：支持，可通过网页预览视频和设置参数等•电源：独立式编码器：12VDC/24VAC或PoE机箱式: 100VAC~240VAC•功率：<6.5W•工作温度：-10°C ~ +50°C（室内）；-40°C ~ +50°C（室外）•工作湿度：10%~90% RH(无冷凝)•5.高清解码器（与编码器采用相同品牌）•视频输出：H.264，1080P/1600×1200/960P/720P/D1•图像最大帧率：25fps / 30fps•音频编解码标准：G.711•网络接口：RJ-45，10M/100M/1000M Base-T自适应•网络协议：TCP/IP、HTTP、SNMP、UDP、RTP、NTP、DDNS等协议•控制接口：1个RS422•电源：10VAC~240VAC•功率：≤9W•工作温度：-20℃-60℃6.HD-SDI视频分配器（推荐品牌： Infinova、Bosch、Honeywell）•接口带宽：2.97Gbps/1.485Gbps/270Mbps•反射损耗：HD -SDI：15dB @ 1.5GHzSD-SDI：18dB @ 270MHz•视频输入：75Ω，1~2Vp-p输入信号 16路•视频输出：75Ω，1~2Vp-p输出信号 32路•信号电平：800mV±10％•上升与下降时间：HD-SDI：<270psSD-SDI：400ps 到 1500ps•上升与下降时间差：<10%•抖动：<0.2UI p-p•电源：100-240VAC•工作温度：0℃ ~ +50℃•工作湿度：0~90%RH（无冷凝）•安装方式：机架或表面安装7.HD-SDI高清数字矩阵（推荐品牌：Tyco/Video、Infinova、Bosch、Honeywell）➢视频指标•最大支持64路非压缩高清视频输入，64路非压缩高清视频输出•兼容3G-SDI、HD-SDI、SD-SDI信号•采用广电级SDI切换芯片，切换时延小于20ms•支持视频格式：720P@24fps/25fps/30fps /50fps/60fps，•1080P@24fps/25fps/30fps/50fps/60fps，•1080I@50fps/60fps•视频输入：阻抗75欧姆,BNC 接口，SDI信号输入•视频输出：阻抗75欧姆,BNC 接口，SDI 信号输出•自动均衡能力：1694A 标准线缆140 米•自动线缆均衡，可自动恢复长距离传输后的信号•采用异步缓冲视频防抖技术，切换无黑屏➢操作指标•通用巡视：不少于128 个•成组切换：不少于128 个•报警输入：最大支持1024路，网络或串口报警输入•支持字符叠加，可在监视器上显示摄像机标题，日期/时间，监视器状态等信息•键盘连接控制时间：60ms (典型值)•键盘连接控制协议：RS-232•通信接口：RS-232•接口带宽：2.97Gbps/1.485Gbps/270Mbps•切换速度：≤ 20ms( 典型值)•内置时钟恢复电路，有效去除信号抖动•内置高性能线缆驱动芯片，支持输出信号长距离传输•具有视频切换、系统巡视、成组切换、报警、定时事件、用户管理等功能•具有视频丢失检测功能•支持网络通讯，具有网络通讯加密性能，确保网络通讯安全•支持机箱温度检测•支持系统备份和恢复➢工作环境•工作温度：0 °C ~ 60°C•工作湿度：0~90%RH (无冷凝)➢其他•电源：1+1 冗余电源，100VAC~240VAC，50Hz/60Hz 自适应8.协议转换器（与HD-SDI高清数字矩阵采用同一品牌）➢需实现新增HD-SDI高清数字矩阵与原有视频矩阵的级联功能，级联后可通过HD-SDI高清数字矩阵对原有视频矩阵的视频切换及遥控摄像机等实现控制功能。