随着国内高速公路的迅速发展，在现代高速公路建设上，以科技的手段建立一个安全、实时、有效、智能的网络视频监控系统至关重要。通过高速公路网络视频监控系统使得交通指挥管理人员能够随时了解和掌握高速公路各个路段当时的运转情况和状态，尽早发现问题、排除安全隐患。它不仅能够降低交通管理部门工作强度，更重要的是它将为整个高速公路能够安全运营提供有力的保障。
一、系统需求分析
道路的实时监视：交通指挥人员需对高速公路上的车流量、车速等交通运行状况进行监视，并能够及时发现各种异常情况（必要时可自动报警）并采取应急措施。
交通设施的监视：交通指挥人员需对高速公路上各关键路段（包括互通立交、大桥、隧道等）的交通设施状况（如LED显示、路牌、路标、限速标志等）进行实施监控，一旦这些设施出现问题，或遭受损坏或破坏，交通指挥人员即能够迅速采取相应的措施，及时处理。
收费站实时监视：交通指挥人员需对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆 类型、收费员的操作过程以及收费站的突发事件和特殊事件进行观察和记录。
交通事故的处理：交通管理人员需随时掌握高速公路上的各类交通事故状况，快速对交通指挥人员进行调度与安排，并及时处理和清理事故现场。
违章监视与处理：交通指挥人员需随时掌握高速公路上的车辆违章情况并作出迅速的响应，同时对违章的车辆进行录像取证，便于进行事后处理。
与公安、火警、急救系统进行对接：一是在正常的情况下，交通指挥人员可对高速公路上出现的可疑车辆、可疑事件及人员等特殊状况进行监视与处理，二是在出现一些交通安全事故或突发事件的情况下（如出现人身危险、火警等），交通指挥人员可即时掌握现场状况，并通过与公安、火警、急救系统的联动及时安排救助工作，同时也便于日后警方对事件进行取证。
与原省高速公路管理局进行对接：这样可以形成以省高速公路管理局——>路段监控中心——>路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点的多级管理。使得省高速公路管理局可对路段监控中心与其他下级监控网点进行监控管理，段监控中心可对路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点进行监控管理。
与其他系统融合：
A、与收费站卡口自动收费系统对接：对收费站自动缴费卡口通行的车辆进行识别与拍照，使其通过自动卡口缴费系统自动缴费。
B、与收费站车牌自动识别系统进行对接：利用车牌识别技术，为安全监控提供图像、数据支持，在服务区出入口匝道上对经过出入口的所有车辆进行图像采集并保存，自动识别车牌号码和颜色，自动记录相应车辆的车牌号码、车型、颜色、行驶方向、路经时间等参数，所有数据均自动上传至管理中心，且具备远程联网查询统计分析功能。
二、系统结构设计
根据该高速公路网络视频系统的应用需求，其需要成以省高速公路管理局——>路段监控中心——>路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点的多级管理。使得省高速公路管理局可对路段监控中心与其他下级监控网点进行监控管理，段监控中心可对路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所监控网点、服务区监控网点进行监控管理。
因为目前大多省级高速公路管理局都基本建设完毕，其主要也就是和下级监控中心与监控网点的对接联网以及系统的后续扩容，所以，在该高速公路网络视频系统的结构设计上，省高速公路管理局将不列入该系统结构。
在这里，我们将整个网络视频监控系统的控制与操作部分分为二级，其主要为路段监控中心和二级监控网点（主要包括路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所、服务区监控网点等），同时，各个二级监控网点、路段监控中心与省高速公路管理局之间相互形成联网，其系统结构示意图如下：
省高速公路管理局：
省高速公路管理局需要对省内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度。各路段监控中心将自己所辖区域内的视频信号选择上传到省中心，由省中心统一监控和管理。省中心、路段监控中心之间采用联网分级控制。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。
路段监控中心
高速公路的统一管理通常根据地域划分为若干个片区路段来进行，我们在管理的时候一般称之为某某高速公路某某路段。
路段监控中心将对其所辖区域的高速公路运营状况进行监控，并负责辖区内监控设备的统一配置、维护与管理。在路段监控中心，第一，可通过其存储服务器对其辖区内的监控录像进行存储备份，第二，可利用视频管理软件实现用户管理、设备管理、图像监控、录像查询、回放、报警联动、日志管理等功能。
二级分控网点（包括路段路况监控网点、收费站监控网点、隧道管理所、服务区监控网点等）。
路段路况监控网点将对其负责路段内的车辆运行情况（如车流量、车速）、各类交通事故、各类公路设施以及天气状况等进行监控。
收费站监控网点需对本地车辆的通行情况、工作人员以及收费操作情况等进行监控与录像存储，并转发至路段监控中心进行存储备份。
隧道管理所将对隧道内的车辆的通行情况（如车流量、车速）、各类交通事故、各类公路设施等进行监控，并随时将监控录像转发至路段监控中心进行存储备份。
服务区监控网点将对服务区内各个路口的过往车辆与人员、公共设施等进行实时监控，并随时将监控录像转发至路段监控中心进行存储备份。
三、系统拓扑结构
光纤自愈环网:
系统将采用RRPP技术来构建高速公路的IP传输环网，任何一个节点出现故障时均不会影响网络的正常运行，RRPP技术利用标准的专用SFP光纤接口，使得其组网更加方便、灵活，系统构建成本相对较低。
收费站、服务区、路段监控中心：
收费站、服务区、路段监控中心均采用局域网的组网方式，其一，本身作为单个监控网点，满足该区域的各类监控应用，其二，与上级监控中心相连接，满足整个网络监控的需求。
该项目采用高清IP摄像头实现高速公路道路收费站的视频监控，收费站共有8个收费岗亭，每个收费岗亭有4个IP摄像头，每个摄像头的码流为3MBps，岗亭附近的4个摄像头通过百兆一光四电交换机GZ-S14S1-20接入网络，其余单独的摄像头通过台式外电百兆收发器GZ-C100S2-SC-20接入网络，所有设备通过光缆接入到监控中心的GZ-S2404M混合型交换机上，GZ-S2404M的千兆上联端口接入到监控中心的局域网中，由监控中心对所有监 控画面统一管理。
项目所用器材：
GZ-S2404M混合型以太网交换机1台（24个百兆SFP光口，4个千兆电口，2个SFP千兆复用光口）；
GZ-S14S1-SC20一光四电百兆交换机3台（一个百兆光口，4个百兆电口）；
GZ-C100S1-SC20百兆光纤收发器12台；
高清IP摄像头24；
以上光口均配单模单纤20公里，其中交换机端配1310TX/1550RX SFP光模块，前端收发器和一光四电配1550TX/1310RX 1X9光口。
道路沿线监控、隧道监控
道路沿线、隧道可采用EPON的组网方式，前端光纤通信设备通过一根EPON光纤接入到分路路段的交换机上，使得布线方便并大大节省光纤资源。可变信号板和气象站均直接接入交换机端口，实现一网多用，从而有效的降低整体网络成本。
四、系统功能说明
系统充分支持分级分域管理（因为随着道路沿线监控网点的增加，需要快速方便的对所有监控设备进行控制，从而实现高速公路各级监控中心与监控网点的联网管理）。
系统具有监控录像网络实时预览功能（支持单画面、多画面和全屏显示和轮循显示、支持实时日期和时钟叠加），同时每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。
系统具有对前端摄像机的控制功能，如远程配置、方向控制、变焦控制、定时控制等。
系统具有监控录像的存储、查询与回放；图像抓拍；日志管理等功能。
系统具有双向语音对讲功能，通过联网即可实现高速公路管理局、各路段监控中心、各路段路况监控网点、收费站、服务区等监控网点的相互通话。
系统支持多级电子地图设定与管理、电子地图导航。
系统图像在局域网和广域网上均能进行快速的网络传输。
系统具有报警联动功能，如布防、地图关联、信息提示报警、声光报警、语音报警、Email通知或手机通知报警等等，同时可与公安、火警、急救系统报警对接。
系统具有分级权限管理功能、管理员用户可在监控主机和客户端上对监控网络内用户进行相关权限设定、级别设定以及进行增、删、改等。
系统支持电视墙与大屏分割显示。
系统支持磁盘阵列海量存储，并在储存空间满时，提供循环录像模式。
系统的操作界面与功能菜单简洁明了，操作时简而易用，同时，支持键盘、鼠标或遥控操作。
