智能交通專用光傳輸平臺技術一覽

隨著我國經濟的快速發展和城市人口的快速增長,很多大中城市面臨著城市人口和車輛增長帶來的交通擁擠問題。要適應并促進城市的快速發展,就必須要解決好城市內主要路段和路口的交通阻塞和擁擠狀況,盡量減少事故發生和違章現象。事實證明,在加強城市交通規劃和城市道路基礎建設的同時,引進先進的通信技術、監控理念和控制技術,對交通進行實時有效的控制和疏導才是解決城市交通的擁擠問題的關鍵和有效途徑。這樣,智能交通ITS就應運而生,通常智能交通系統由控制系統、視頻監控系統、電子警察系統、智能交通卡口系統等組成。主要完成如下一些功能:
 
  實時監控和記錄視頻圖像
  對交通節點的紅綠燈信號進行點、線、面的靈活控制。
  進行車流量、交通狀況的檢測。
  指揮中心對每個路口的紅綠燈狀態進行實時調節。
  對路口闖紅燈車輛進行抓拍,自動記錄系統,實現智能化交通管理。
  對城市出入卡口的車輛進行車牌識別,并可與公安部黑拍照庫相聯,做到實時告警。
  設置可變情報板,實時顯示交通狀況。
  可設置與122報警系統聯網
 
  要完成上述功能,就離不開光纖通信網絡的支持,就必須使用光端機將上述信號全實時、無損地傳輸到交警指揮中心,而指揮中心的各種控制命令則要傳輸到路口的各種設備上,這些信息主要有:
 
  監控視頻信號
  對攝像機的反向PTZ控制信號
  紅燈信號檢測器、車檢器、雷達等數據信號
  電子警察等系統的聯網信號
  語音對講信號
  信號機聯網的數據信號
  可變情報板聯網的數據信號
 
  這些信號中除視頻信號外,其余都是各種各樣的數據信號,有低速的串行數據,也有高速的以太網數據

為了傳輸這些信號,傳統的解決方案是應用視頻光端機傳輸視頻以及低速控制信號,用數據光端機、電話線、ISDN、DDN等其他通信信道傳輸信號機、電子警察等系統的數據,如果主機放置在路口,則還需要用光纖收發器進行網絡級聯。應用此種方案,視頻監控和大量數據是分開的,不但增加了系統的設備投資與復雜性,而且還需要占用更多的裸纖資源和電信通信信道。在某些地區路口的光纖資源和電信信道不會非常豐富,往往需要租用電信光纖和信道,需要持續的成本支出,使得系統投資成本高,維護復雜,運行成本也較高。

 
  造成此種問題的根本原因是由于傳統的光端機所配置的數據接口單一、不夠豐富,很難同時在一芯光纖中傳輸多路視頻、音頻和多路高速/低速數據信號以及語音電話、開關量等其他接口信號,針對此問題,天地偉業推出了智能交通專用光端機,也稱之為智能交通專用多業務光傳輸平臺,可以將上述所有信號進行單/雙向實時傳輸,且僅僅采用一芯光纖,這就大大簡化了通信及傳輸系統的組成,不但降低了系統投資和維護成本,而且由于租用光纖及電信信道數量的減少,使得系統運行的費用也大幅降低。這一切也都得益于天地偉業采用的全數字光纖通信技術,使得單纖傳輸的信號種類和數量大大增加,綜合傳輸能力得到極大加強。
 
  這套智能交通多業務光傳輸平臺可傳輸的信號種類包括:
 
  1~N路視頻,滿足視頻監控、識別
  1~N路單向/雙向音頻,滿足雙向對講、廣播
  1~N路單向/雙向串行數據(485/232),滿足電子警察、車牌識別、交通信號指示燈、流量監測等數據
  1~N路開關量信號,滿足實時傳輸報警、警號、開關等信號
  1路全雙工100M以太網,滿足與122報警系統級聯或多套系統網絡級聯
  1~N路語音電話,滿足交通崗與上級的電話語音通話
 
  具體連接方式如下圖所示:

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在一芯光纖中實現全部信號的實時傳輸,最大限度節約了光纖及通信信道資源,有效降低了系統造價以及開通后的運行費用,同時光端機內部均采用模塊化設計,可根據不同路口的實際應用進行接口匹配,對于今后的升級將非常簡便,避免了由于系統擴容造成的重復投資與資源浪費,且大大簡化了后期的系統維護難度和費用。

 
  在ITS現場,多業務光傳輸平臺不僅要求接口豐富,配置靈活、集成度高,同時由于交通現場坐落地點復雜,有城市主干道樞紐,也有周邊國道、省道、快速路沿線等,環境相對惡劣,對穩定性的要求非常高,特別是電源、視頻、數據等接口,這就必須要求所有接口都配備防雷保護電路,以保證在惡劣環境下的穩定運行,如天地偉業的這套光傳輸平臺在所有接口都配備了3重防雷保護電路,主要有:
 
  通訊接口保護,含232/485/422/曼碼/100M以太網等所有低/高速數據信號,防護級別可達到瞬間沖擊電壓1000V以上的感應電,最大限度確保設備穩定運行。
 
  視頻保護電路,采用專用高壓泄放電路和限流電路,可防護瞬間沖擊電流達15A。
 
  電源部分是光端機的工作的“心臟”,采用大容量自恢復保險,當電壓或電流過大時,將電源部分自動斷開,恢復正常時,又自動閉合,確保電源部分長時間穩定運行。
 
  當然,對于瞬間電壓上萬伏、甚至幾十萬伏的直擊雷,單靠設備接口保護無法有效屏蔽,為確保長期穩定運行,通常情況下,還需要在前端做防雷、接地等措施,某些特殊場合,如周邊電、磁場干擾較嚴重、雷雨天氣較多、地點較偏遠等地區需要做專業防雷保護,以保證全套設備的穩定運行。
 
  隨著ITS的不斷深入發展,視頻光端機已經成為智能交通系統中不可或缺的傳輸網絡。根據ITS應用的特點,這套多業務光傳輸平臺已經被深深打上了智能交通行業專屬的烙印,隨著城市交通、道路建設的高速發展以及光纖通信技術的日趨成熟,相信光端機在ITS中的發展前景將更為廣闊。
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