杭州湾大桥事件检测及预警平台技术方案

杭州湾大桥事件检测及预警平台技术方案内容摘要：

路环境下正常工作，只须对视域内车辆的 前照灯或尾灯的光线即可准确定位、跟踪车辆轨迹，并对轨迹异常的车辆或目标进行实时报警输出。 系统可采用路段分布式和中心集中式平台架构，前端智能主控机或者中心事件检测器可实时对多路视频流进行分析和结果记录，系统可保存至少 90天的交通事件报警录像、抓拍图片以及字符数据，断电或通讯中断时数据不会丢失。 事件检测整体框架示意图 系统由前端子系统、传输子系统及中心子系统三部分组成，分别实现系统前端视频采集、视频事件分析、数据及报警结果的上传、数据及结果的记录及上端系统联动控制等一系列功能。 本项目前端与中心采用的是点对点光纤传输方式。 系统视不同的路段特征和应用需求，可对发生在高速公路、城市路段、隧道及桥梁等交通区域的异常交通事件自动检测、自动报警、实时记录。 系统可对路段异常停车、低速车流、超速车辆、排队超限、车辆逆行、能见度异常、行人穿越、路面遗撒等常见交通事件进行自动检测、实时报警、过程记录。 中心管理平台可实时接收发生在道路前端的异常事件报警信息，自动确定事件发生的物理位置并与 GIS系统联动显示，可以通过管理平台自动联动相关联位置的 CCTV摄像机或球机或 云台近距离查看、大屏幕或主监画面锁定实时监控）进行实时现场任务调度。 系统可对交通事件自动进行触发式录像，可记录事件发生前 5300 秒和事件后 5300 秒整个事件发生的过程。 具体功能如下所述： 车辆停驶：在检测区域内，行车道、应急车道内停车或出现事故停车，确认车辆停驶的报警时间 1120 秒可调； 违法停车：车辆在禁止停车的区域滞留，停车时间、停车区域可编辑设定，可与球机或高清云台相机关联实现违法取证抓拍联动； 车辆逆行：车辆在检测区域车道内、应急车道、专用道等逆行或倒车，确认时间 510 秒、行驶距离阀值 510 米可调； 抛洒物：对车道内特定区域出现的货物遗撒、车辆碎片、油料泄露等问题的检测、报警，判断时间、面积大小阀值可调； 低速车流：视域内出现持续低于最低限速行驶车流，或行驶速度低于系统设置的报警速度，报警阀值可调，报警持续时间可设定； 超速检测：可基于雷达、线圈等辅助触发手段以及视频检测的方式对视域内超速车辆进行报警，基于百万像素的高清视频系统可支持车牌抓拍、捕获功能，并作为违法取证依据。 系统可对单车车辆超速进行预警，或者统计区间内平均行驶速度进行预警检测。 排队超限：检测特定区域内（如：路口）车辆排 队长度状况超过系统设定的限值，排队长度阀值可调，持续时间可调； 禁区检测：车辆在不允许驶入、停留的道路或区域通行，如：管制区域、单行道路等，并可以球机或云台摄像机联动检测，作为违法取证设备应用。 行人穿越：系统可对封闭道路区域行人穿越主路、行人逆行、主路慢行等异常行为进行报警和记录。 视频检测器可以自动检测出上述事件，并将事件检测数据（包括：记录编号、设备编号、事件开始时间、事件结束时间、事件类型、检测地点、检测方向）实时上传中心的综合管理平台。 事件检测与预警系统平台 1. 事件检测与预警系统 平台功能 事件检测模块主要是针对事件检测的报警，通过预警广播模块去实现外场的实时预警联动功能。 当有事件检测器发出报警后 ,通过事件检测模块与预警模块的通信接口 ,发出语音报警信号 ,通过网络光纤 ,前端音频解码器连接的号角 ,发出指定的语音报警 ,同时当号角播放报警语音时触发警示灯闪烁 ,系统结合了自动音控声音以及人工喊话功能等。 具体功能如下： 1) 当有事件发生时，联动桥面预警号角及警示灯（无事件，不联动）；并且支持多事件并发处理，当多个区域事件并发时，系统可自动进行预处理措施，并提醒用户，等待判断处理。 同时自动对发 生的事件进行录像，录像时间 =30s； 2) 支持事件连续追踪。 现场预警声光可随事件位移自动推进预警的区域； 3) 支持多种查询方式，可按事件类型、事件时间、设备名称分类查询。 4) 监控中心模块按事件类型播报，可自定义外场设备报警声； 5) 支持设备状态检测。 对外场预警广播设备的状态能够自动检测，包括开关状态、故障状态、通信状态。 并在软件中实时显示监测及广播设备的运行状态； 6) 针对不同天气气候情况，设置多套参数，自动调节； 7) 设立事件等级，用于区分不同车道事件或不同程度事件进行提醒，并且根据不同的 分级，自动调节预警的具体距离；初步分级：主车道（停车、行人、洒落物、逆行、低速）、应急车道（行人、洒落物、逆行、停车）； 8) 允许自定义分区段的设备管理设置：包括事件检测器与预警喇叭。 对设备的控制应允许到“每个”，如指定某个或某几个喇叭播放语音，可用于对桥面某个位置出现停车或行人时，用户直接利用预警系统进行喊话，使其离开； 9) 对监控中心的报警应提供重复报警功能，避免监控人员遗漏； 10) 支持人工、自动两套预警方式；可提供监控员手动对预警广播的控制，包括人工开启、关闭广播，人工播放语音或录音，设置事件 检测与预警广播关联开启或关闭，控制播放音量大小，误报事件人工关闭预警等，控制的方式包括单个、分组或区段控制。 11) 支持硬件远程升级； 12) 软件具有开放的接口，同时为以后系统升级或改造预留空间。 2. 系统平台软件构成 系统平台软件主要有事件检测与预警广播两个子功能模块构成； 事件检测子模块主要由设备管理模块、记录查询模块、远程软件升级模块、用户操作管理模块、云台控制操作模块、日志管理模块等构成； 1) 设备操作管理模块：能对设备进行增加或删减，以及修改设备名称、 IP 等信息的功能； 2) 记录查询模块：支持多种 查询种类包含按事件类型、时间、设备名称等，可按类别自动生成报表； 3) 用户操作管理模块：针对不同使用级别的用户，设备相应的权限； 4) 远程软件升级模块：支持软件平台以及事件检测的软件升级； 5) 日志管理模块：可以对用户操作以及设备的修改，进行日志管理； 6) 系统设施：系统员对事件监测范围、事件及灵敏度进行设置。 预警广播子模块主要由设备管理模块、终端状态显示、终端管理（终端改名及分区 ,设置组播或单播、终端广播权限、终端对讲权限）、终端 IP 地址设置、系统设置备份及恢复组成。 预警系统概述 预警系统使用 TCP/IP 网络技术 ,将报警的音频信号以标准 IP 包形式在局域网或广域网上进行传送，是一套纯数字传输的双向预警音频扩声系统，彻底解决了只能由人工或是机械化定时定音的方式来实现报警联动功能。 此设计系统可以同步对事件检测的报警进行桥面预警 ,也可人工控制报警以解决大桥缺乏报警互动性、及时性等问题。 该系统设备使用简单，安装扩展方便，只需将音频终端接入网，同时并入事件检测系统，即可构成功能强大的语音预警联动系统，真正实现计算机网络、数字视频监控、事件检测的多网合一。 语音预警系统是完全不同于传统广播系统、调频寻址广播系统和数控 广播系统的产品。 因建立在通用网络平台上，并融入事件检测系统进行联动、信息发布等多方面，体现了系统显著的优越性： 功能方面：可独立控制每个前端号角播放不同的内容，如：局域网内 200 个终端同时播放 200 路的不同语音信息；能够完全实现语音预警的功能，如：分路段播放报警、人工报警等。 传输方面：报警音频传输距离可无限延伸，可运行在跨网关的局域网和Inter网上，支持大范围的重要型应用，从集中报警到分散自动控制报警，从大桥管理中心到各个桥面分部的同声语音报警，实现快速、可靠的信息沟通； 可靠性方面：主控机与 终端均采用工业级芯片，全天 24 小时工作，使用成熟的以太网络硬件，整套系统无需额外的线路维护。 整个系统采用双主控系统，由计算机工作站和嵌入式 IP 网络主控机组成双主控系统，两者可同时协调管理，也可以独立运行，有效提升系统可靠性。 功能介绍 1. 桥面预警功能 当有事件检测器发出报警后 ,通过事件检测平台与预警平台的通信接口 ,发出语音报警信号 ,通过网络光纤 ,前端音频解码器连接的号角 ,发出指定的语音报警 ,同时当号角播放报警语音时触发警示灯闪烁 ,此系统结合了自动音控声音以及人工喊话功能等。 2. 任意选 择广播 通过 IP 网络寻呼话筒或网上的任意一台计算机，能指定全部、局部或单个终端，实现预警广播寻呼。 3. 实时广播 将外接音频（卡座、 CD、收音机、话筒等）接入音频工作站实时压缩成高音质数据流，并通过现有的网络发送广播语音数据，安装在不同地点的数字预警广播终端可实时接收并通过自带音箱进行播放。 4. 多路分区报警 系统可设定任意多个组播放制定的报警信息，或对任意指定的区域进行广播讲话；服务软件可远程控制每台终端的播放内容（划定区域播放）和音量等。 5. 功放电源智能控制 数字预警广播终端根据语音信号的有 无，自动切换外接功放的电源，避免功放 24小时长时间工作。 终端还能根据设定触发强切电源。 当在主控机房有报警信号传来时， 终端 自动开启语音报警电源，可节约用电。 6. 定向语音报警 因为公路都是双向通行的，为了避免事件报警的时候，双向车道同时听到相同的语音播报信息，使正常通行车道一方的司机听到原本是应该警示对向车道报警的语音信息，而导致分心。 针对杭州湾跨海大桥，系统设置有方向性的语音播报。 当事件检测到车辆是在嘉兴方向时，桥面预警喇叭播报的声音为“嘉兴方向XXXX 请注意”，司机听到后，如果是往嘉兴方向的，自然会引 起警惕；如果是宁波方向的，因为播报的语音不是自己行使的方向，故也不会去理会，依然正常行使。 7. 语音疏导交通 为了能够及时与现场人员进行语音通知，在监控中心设置网络语音话筒，该话筒与前端广播 IP 终端进行组网，通过网络通讯对现场指定喇叭进行语音通知，告知喇叭附近的驾驶员相应的注意事项，可广泛应用于以下场景：  提醒违章停车的车主迅速撤离；  对交通事件发生位置的车主进行有效指导；  对过往车辆进行临时性的通知；  对于重大交通事故，监控中心人员可向桥面车辆及人员进行应急喊话指挥广播，有效工作。 报警联 动方案 为了方便进行控制，所有的联动都通过事件检测综合管理平台来进行。 需要在事件检测综合管理平台上配置报警联动策略，联动策略与视频通道进行绑定，联动策略包含如下三项： 1) 报警时是否在显示屏上显示提醒文字。 2) 报警时是否通过喇叭提醒。 3) 报警时是否通过路旁警示灯提醒。 另外，显示屏上提醒文字和喇叭播出声音也能进行配置，能根据不同报警类型配置不同的提醒文字和播出声音，同时能配置显示提醒文字和播放声音的时长。 为了避免误报警对报警联动的影响，需要手工来触发报警联动，触发 流程如下： 1) 报警时弹出报警画面，画面上包含“误报警”和“确认” 2 个按钮； 2) 如果是误报警，点击“误报警”按钮，将不进行报警联动，否则在报警画面上点击“确认”按钮； 3) 根据该报警通道配置的联动策略，进行相应的报警联动。 报警信号的 触发 过程指 视频 信号经前端报警采集设备（如编码器、网络摄像机或安防接入服务器）采集后，在本地输出或通过 IP网络传到后端 事件检测器继而触发报警信号 的一个过程。 报警信号通过网络，经平台、客户端发送至第三方报警联动系统，提供报警。 监控报警管理平台具备完善的信息存储和管理功能，能够自动存储报警相关记录，提供相关记录的查询、导出等功能，并支持报警记录与报警录像的关联。 1） 上传并显示报警信息和现场图像、声音 系统能够自动或手动将报警发生现场的图像、声音输出到客户端或电视墙，为监控中心提供报警现场的信息，便于迅速处理警情。 2） 触发报警录像，对现场警情进行存储备份 系统能够自动或手动对报警现场信息进行存储备份，自动关联报警日志，供日后查询、调用，为警情处理提供事实依据。 3） 触发声 光电报警信号，实施事发现场报警 系统能够自动或手动实现对报警现场的警示。 在监控前端或后端配置警铃、警灯等报警设备后，系统可根据需求把报警信号发送给前端或后。