光纖技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用
2020/4/10 0:34:31??????點(diǎn)擊：
智能交通專用光傳輸平臺(tái)技術(shù)一覽
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)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(yīng)并促進(jìn)城市的快速發(fā)展，就必須要解決好城市內(nèi)主要路段和路口的交通阻塞和擁擠狀況，盡量減少事故發(fā)生和違章現(xiàn)象。事實(shí)證明，在加強(qiáng)城市交通規(guī)劃和城市道路基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，引進(jìn)先進(jìn)的通信技術(shù)、監(jiān)控理念和控制技術(shù)，對交通進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制和疏導(dǎo)才是解決城市交通的擁擠問題的關(guān)鍵和有效途徑。這樣，智能交通ITS就應(yīng)運(yùn)而生，通常智能交通系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電子警察系統(tǒng)、智能交通卡口系統(tǒng)等組成。主要完成如下一些功能：
實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄視頻圖像
對交通節(jié)點(diǎn)的紅綠燈信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)、線、面的靈活控制。
進(jìn)行車流量、交通狀況的檢測。
指揮中心對每個(gè)路口的紅綠燈狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。
對路口闖紅燈車輛進(jìn)行抓拍，自動(dòng)記錄系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化交通管理。
對城市出入卡口的車輛進(jìn)行車牌識(shí)別，并可與公安部黑拍照庫相聯(lián)，做到實(shí)時(shí)告警。
設(shè)置可變情報(bào)板，實(shí)時(shí)顯示交通狀況。
可設(shè)置與122報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)
要完成上述功能，就離不開光纖通信網(wǎng)絡(luò)的支持，就必須使用光端機(jī)將上述信號(hào)全實(shí)時(shí)、無損地傳輸?shù)浇痪笓]中心，而指揮中心的各種控制命令則要傳輸?shù)铰房诘母鞣N設(shè)備上，這些信息主要有：
監(jiān)控視頻信號(hào)
對攝像機(jī)的反向PTZ控制信號(hào)
紅燈信號(hào)檢測器、車檢器、雷達(dá)等數(shù)據(jù)信號(hào)
電子警察等系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)信號(hào)
語音對講信號(hào)
信號(hào)機(jī)聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號(hào)
可變情報(bào)板聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)信號(hào)
這些信號(hào)中除視頻信號(hào)外，其余都是各種各樣的數(shù)據(jù)信號(hào)，有低速的串行數(shù)據(jù)，也有高速的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)
為了傳輸這些信號(hào)，傳統(tǒng)的解決方案是應(yīng)用視頻光端機(jī)傳輸視頻以及低速控制信號(hào)，用數(shù)據(jù)光端機(jī)、電話線、ISDN、DDN等其他通信信道傳輸信號(hào)機(jī)、電子警察等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，如果主機(jī)放置在路口，則還需要用光纖收發(fā)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)。應(yīng)用此種方案，視頻監(jiān)控和大量數(shù)據(jù)是分開的，不但增加了系統(tǒng)的設(shè)備投資與復(fù)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(qū)路口的光纖資源和電信信道不會(huì)非常豐富，往往需要租用電信光纖和信道，需要持續(xù)的成本支出，使得系統(tǒng)投資成本高，維護(hù)復(fù)雜，運(yùn)行成本也較高。
造成此種問題的根本原因是由于傳統(tǒng)的光端機(jī)所配置的數(shù)據(jù)接口單一、不夠豐富，很難同時(shí)在一芯光纖中傳輸多路視頻、音頻和多路高速/低速數(shù)據(jù)信號(hào)以及語音電話、開關(guān)量等其他接口信號(hào)，針對此問題，天地偉業(yè)推出了智能交通專用光端機(jī)，也稱之為智能交通專用多業(yè)務(wù)光傳輸平臺(tái)，可以將上述所有信號(hào)進(jìn)行單/雙向?qū)崟r(shí)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(tǒng)的組成，不但降低了系統(tǒng)投資和維護(hù)成本，而且由于租用光纖及電信信道數(shù)量的減少，使得系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用也大幅降低。這一切也都得益于天地偉業(yè)采用的全數(shù)字光纖通信技術(shù)，使得單纖傳輸?shù)男盘?hào)種類和數(shù)量大大增加，綜合傳輸能力得到極大加強(qiáng)。
這套智能交通多業(yè)務(wù)光傳輸平臺(tái)可傳輸?shù)男盘?hào)種類包括：
1～N路視頻，滿足視頻監(jiān)控、識(shí)別
1～N路單向/雙向音頻，滿足雙向?qū)χv、廣播
1～N路單向/雙向串行數(shù)據(jù)（485/232），滿足電子警察、車牌識(shí)別、交通信號(hào)指示燈、流量監(jiān)測等數(shù)據(jù)
1～N路開關(guān)量信號(hào)，滿足實(shí)時(shí)傳輸報(bào)警、警號(hào)、開關(guān)等信號(hào)
1路全雙工100M以太網(wǎng)，滿足與122報(bào)警系統(tǒng)級聯(lián)或多套系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)
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：
在一芯光纖中實(shí)現(xiàn)全部信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸，最大限度節(jié)約了光纖及通信信道資源，有效降低了系統(tǒng)造價(jià)以及開通后的運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)光端機(jī)內(nèi)部均采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同路口的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行接口匹配，對于今后的升級將非常簡便，避免了由于系統(tǒng)擴(kuò)容造成的重復(fù)投資與資源浪費(fèi)，且大大簡化了后期的系統(tǒng)維護(hù)難度和費(fèi)用。
在ITS現(xiàn)場，多業(yè)務(wù)光傳輸平臺(tái)不僅要求接口豐富，配置靈活、集成度高，同時(shí)由于交通現(xiàn)場坐落地點(diǎn)復(fù)雜，有城市主干道樞紐，也有周邊國道、省道、快速路沿線等，環(huán)境相對惡劣，對穩(wěn)定性的要求非常高，特別是電源、視頻、數(shù)據(jù)等接口，這就必須要求所有接口都配備防雷保護(hù)電路，以保證在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，如天地偉業(yè)的這套光傳輸平臺(tái)在所有接口都配備了3重防雷保護(hù)電路，主要有：
通訊接口保護(hù)，含232/485/422/曼碼/100M以太網(wǎng)等所有低/高速數(shù)據(jù)信號(hào)，防護(hù)級別可達(dá)到瞬間沖擊電壓1000V以上的感應(yīng)電，最大限度確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
視頻保護(hù)電路，采用專用高壓泄放電路和限流電路，可防護(hù)瞬間沖擊電流達(dá)15A。
電源部分是光端機(jī)的工作的“心臟”，采用大容量自恢復(fù)保險(xiǎn)，當(dāng)電壓或電流過大時(shí)，將電源部分自動(dòng)斷開，恢復(fù)正常時(shí)，又自動(dòng)閉合，確保電源部分長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
當(dāng)然，對于瞬間電壓上萬伏、甚至幾十萬伏的直擊雷，單靠設(shè)備接口保護(hù)無法有效屏蔽，為確保長期穩(wěn)定運(yùn)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(yán)重、雷雨天氣較多、地點(diǎn)較偏遠(yuǎn)等地區(qū)需要做專業(yè)防雷保護(hù)，以保證全套設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
隨著ITS的不斷深入發(fā)展，視頻光端機(jī)已經(jīng)成為智能交通系統(tǒng)中不可或缺的傳輸網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)ITS應(yīng)用的特點(diǎn)，這套多業(yè)務(wù)光傳輸平臺(tái)已經(jīng)被深深打上了智能交通行業(yè)專屬的烙印，隨著城市交通、道路建設(shè)的高速發(fā)展以及光纖通信技術(shù)的日趨成熟，相信光端機(jī)在ITS中的發(fā)展前景將更為廣闊。
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