一、背景分析

  高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、交通流量大、行車速度快等特點(diǎn)，如不采用先進(jìn)的監(jiān)控管理措施，在交通量大、氣候惡劣的情況下，極易發(fā)生交通事故和交通阻塞。特別是，在一些車流量非常大的高速公路系統(tǒng)上，部署全程、全天候24小時(shí)視頻監(jiān)控顯得必不可少。這些監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)施交通流量和交通運(yùn)行監(jiān)視；對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行氣象檢測(cè)；對(duì)關(guān)鍵路段實(shí)施交通實(shí)時(shí)全天候24小時(shí)控制；及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應(yīng)急措施，保證高速公路高速、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)營(yíng)管理。

  實(shí)施高速公路全程、全天候24小時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅能改善高峰期間車輛行駛的平均速度，增加高峰期間的交通流量，減少交通堵塞程度和車輛延滯時(shí)間，同時(shí)也能大大減少交通事故和保證交通安全，節(jié)約燃料和減少車輛的磨損，縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少污染，發(fā)揮高速公路快速、安全、舒適和高效率的功能。全程、全天候24小時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

二、紅外熱像儀特點(diǎn)分析、和其他夜視設(shè)備簡(jiǎn)單對(duì)比

1、紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)式和主動(dòng)式

  被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對(duì)零度(-273℃)以上都有紅外線輻射，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多。利用此原理制成的攝像機(jī)最典型的就是紅外熱像儀。而主動(dòng)紅外攝像技術(shù)，是采用紅外燈輻射“照明”(主要是紅外光線)，應(yīng)用普通低照度黑白攝像機(jī)，彩色轉(zhuǎn)黑自攝像機(jī)或紅外低照度彩色攝像機(jī)，感受周圍景物和環(huán)境反射回來(lái)的紅外光實(shí)現(xiàn)夜視監(jiān)控.成像質(zhì)量上紅外熱像儀更加清晰。

2、紅外熱像儀由于其被動(dòng)的成像原理，相較于主動(dòng)紅外設(shè)備沒(méi)有激光源（需要后續(xù)更換），系統(tǒng)更為簡(jiǎn)便，后續(xù)的維護(hù)也更經(jīng)濟(jì)跟方便，也不受激光源位置，視場(chǎng)角等因素的影響。

3、紅外熱成像技術(shù)能真正做到24小時(shí)全天候監(jiān)控

 紅外輻射是自然界中存在最為廣泛的輻射，而大氣、煙云等可吸收可見(jiàn)光和近紅外線，但是對(duì)3～5μm和8～14μm的紅外線卻是透明的，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。 因此，利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無(wú)光的夜晚，在雨、雪等煙云密布的惡劣環(huán)境，在強(qiáng)光照射下，能夠清晰地觀察到所需監(jiān)控的目標(biāo)。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)能真正做到24小時(shí)全天候監(jiān)控。

三、紅外熱像儀功能

1.夜視功能

  應(yīng)用監(jiān)控型紅外熱像儀等設(shè)備，配合帶預(yù)置位的可控云臺(tái)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：

   a)全天時(shí)、全天候?qū)鋮^(qū)域24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保警衛(wèi)目標(biāo)安全。

   b)可以在普通攝像機(jī)不能發(fā)揮作用的濃煙，濃霧條件下對(duì)路況進(jìn)行監(jiān)控，也可以在夜間對(duì)路況、特大橋、服務(wù)區(qū)等重點(diǎn)地段進(jìn)行監(jiān)控，還可以對(duì)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行全天候的事件檢測(cè)。
   c)手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)啟紅外熱成像等設(shè)備，對(duì)警戒區(qū)域進(jìn)行巡視

2.監(jiān)視功能

3.控制報(bào)警功能

4.錄放像功能

5.網(wǎng)絡(luò)功能

6.系統(tǒng)管理功能

7.智能視頻分析（擴(kuò)展功能）

 a)周界入侵檢測(cè)：對(duì)非法穿越的人、車或不明目標(biāo)檢測(cè)，跟蹤，分類。

 b)移走物體檢測(cè)：檢測(cè)是否物體被移走。

 c)車輛擁堵檢測(cè)：檢測(cè)車輛密度，排隊(duì)長(zhǎng)度，防止過(guò)度擁擠發(fā)生。

 d)物體滯留檢測(cè)：檢測(cè)敏感區(qū)域車輛的停留，或包裹、箱體的遺留。

 e)人數(shù)/車輛統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)特定通道或進(jìn)出口的人/車流量。

 f)系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性：從系統(tǒng)自身而言，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件接口為其他系統(tǒng)的溶入奠定了良好的基礎(chǔ)。對(duì)其他系統(tǒng)來(lái)講，模塊化設(shè)計(jì)（包括：紅外監(jiān)控模塊、可見(jiàn)光模塊、設(shè)備控制模塊等）只需將系統(tǒng)軟件加以簡(jiǎn)單的修改，便可方便地嵌入到其他監(jiān)控系統(tǒng)中。

四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 全天候視頻監(jiān)控系統(tǒng)是集圖像獲取、視頻采集、壓縮、遠(yuǎn)程傳輸、視頻播放與檢索和報(bào)警等功能于一體的視頻監(jiān)視傳輸系統(tǒng)，由前端設(shè)備、后端設(shè)備和傳輸設(shè)備幾部分組成。它可以利用可見(jiàn)光和紅外兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)全天時(shí)、全天候監(jiān)控。

 根據(jù)組網(wǎng)方式可分為：前端視頻采集部分、網(wǎng)絡(luò)通訊部分和中心控制部分。

       系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：

五、紅外熱像儀在高速公路上的應(yīng)用

1、事件監(jiān)測(cè)

  可以在普通攝像機(jī)不能發(fā)揮作用的濃煙，濃霧條件下對(duì)路況進(jìn)行監(jiān)控，也可以在夜間對(duì)路況、特大橋、服務(wù)區(qū)等重點(diǎn)地段進(jìn)行監(jiān)控，還可以對(duì)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行全天候的事件檢測(cè)。高速公路監(jiān)控主要是實(shí)時(shí)監(jiān)控高速公路路況及公共設(shè)施。防止違章停車、行人跨越高速公路、人為破壞公共設(shè)施等。

2、高速巡邏

  可以在高速路政巡邏車上安裝，用于夜間普通攝像機(jī)不能發(fā)揮作用的濃煙，濃霧條件下高速巡邏使用，能更方便用戶掌握路況信息，同時(shí)它能夠使黑夜（即使沒(méi)有任何燈光照明的情況下）也能像白天那樣，能有效防止對(duì)向車輛的眩光干擾，尤其是在霧、煙、塵天氣的條件下，可以清晰準(zhǔn)確的觀察到危險(xiǎn)，也可以看到前大燈照射不到的區(qū)域，能夠觀察到比普通汽車前大燈遠(yuǎn)3倍至5倍的距離，甚至可以達(dá)到10倍以上的距離 。 

六、監(jiān)控點(diǎn)的選擇

  監(jiān)控點(diǎn)的選擇，高速公路沿線道路及隧道以一般以1KM的距離布設(shè)一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，但是是在互通立交、服務(wù)區(qū)廣場(chǎng)及特大橋、隧道等重點(diǎn)道路區(qū)段，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)脑黾颖O(jiān)控點(diǎn)。
  全天候視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的紅外熱像儀主要有7°×5°、14°×10°和30°×23°三種視場(chǎng)角，考慮到觀察距離及視場(chǎng)角等因素，建議采用7°×5°場(chǎng)角的紅外熱像儀。

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