一、背景分析

  高速公路設(shè)計標準高、交通流量大、行車速度快等特點，如不采用先進的監(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小時視頻監(jiān)控顯得必不可少。這些監(jiān)控系統(tǒng)可實施交通流量和交通運行監(jiān)視；對關(guān)鍵點進行氣象檢測；對關(guān)鍵路段實施交通實時全天候24小時控制；及時發(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)濟地運營管理。

  實施高速公路全程、全天候24小時視頻監(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間，同時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，縮短運輸時間，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小時視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較為顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。

二、紅外熱像儀特點分析、和其他夜視設(shè)備簡單對比

1、紅外攝像技術(shù)分為被動式和主動式

  被動紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對零度(-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最典型的就是紅外熱像儀。而主動紅外攝像技術(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，彩色轉(zhuǎn)黑自攝像機或紅外低照度彩色攝像機，感受周圍景物和環(huán)境反射回來的紅外光實現(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的成像原理，相較于主動紅外設(shè)備沒有激光源（需要后續(xù)更換），系統(tǒng)更為簡便，后續(xù)的維護也更經(jīng)濟跟方便，也不受激光源位置，視場角等因素的影響。

3、紅外熱成像技術(shù)能真正做到24小時全天候監(jiān)控

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

   a)全天時、全天候?qū)鋮^(qū)域24小時實時監(jiān)控，確保警衛(wèi)目標安全。

   b)可以在普通攝像機不能發(fā)揮作用的濃煙，濃霧條件下對路況進行監(jiān)控，也可以在夜間對路況、特大橋、服務(wù)區(qū)等重點地段進行監(jiān)控，還可以對監(jiān)控點進行全天候的事件檢測。
   c)手動或自動開啟紅外熱成像等設(shè)備，對警戒區(qū)域進行巡視

2.監(jiān)視功能

3.控制報警功能

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（擴展功能）

 a)周界入侵檢測：對非法穿越的人、車或不明目標檢測，跟蹤，分類。

 b)移走物體檢測：檢測是否物體被移走。

 c)車輛擁堵檢測：檢測車輛密度，排隊長度，防止過度擁擠發(fā)生。

 d)物體滯留檢測：檢測敏感區(qū)域車輛的停留，或包裹、箱體的遺留。

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

 f)系統(tǒng)具有良好的開放性：從系統(tǒng)自身而言，國際標準的軟硬件接口為其他系統(tǒng)的溶入奠定了良好的基礎(chǔ)。對其他系統(tǒng)來講，模塊化設(shè)計（包括：紅外監(jiān)控模塊、可見光模塊、設(shè)備控制模塊等）只需將系統(tǒng)軟件加以簡單的修改，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、遠程傳輸、視頻播放與檢索和報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。它可以利用可見光和紅外兩種技術(shù)實現(xiàn)全天時、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

  可以在普通攝像機不能發(fā)揮作用的濃煙，濃霧條件下對路況進行監(jiān)控，也可以在夜間對路況、特大橋、服務(wù)區(qū)等重點地段進行監(jiān)控，還可以對監(jiān)控點進行全天候的事件檢測。高速公路監(jiān)控主要是實時監(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，同時它能夠使黑夜（即使沒有任何燈光照明的情況下）也能像白天那樣，能有效防止對向車輛的眩光干擾，尤其是在霧、煙、塵天氣的條件下，可以清晰準確的觀察到危險，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3倍至5倍的距離，甚至可以達到10倍以上的距離 。 

六、監(jiān)控點的選擇

  監(jiān)控點的選擇，高速公路沿線道路及隧道以一般以1KM的距離布設(shè)一個監(jiān)控點，但是是在互通立交、服務(wù)區(qū)廣場及特大橋、隧道等重點道路區(qū)段，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當(dāng)?shù)脑黾颖O(jiān)控點。
  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°三種視場角，考慮到觀察距離及視場角等因素，建議采用7°×5°場角的紅外熱像儀。

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