无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用

施彪

文章编号：2095-6835（2016）13-0155-01

摘 要：随着公路隧道施工工程的普及，在公路隧道施工过程中，出现了安全控制方面的问题。无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用情况直接关系着公路隧道的施工效果。因此，简要分析了无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用情况，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：无线视频；监控技术；隧道施工；安全控制

中图分类号：TP277；U455.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.155

做好新形势下无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用和研究，能够为公路隧道施工安全控制、实现可持续发展提供必要的安全保障。这是将无线视频监控技术应用于公路隧道施工中时首先需要解决的问题。

1 工程应用实例

1.1 重庆菜园坝公路隧道工程

重庆市内的菜园坝公路隧道工程施工全长1.5 km，它是上行线、下行线的比向洞双车道设置。该工程中采用了点对点光端机传输隧道内的视频信号。隧道内上下方向设计了4台远端机，并且在其主要的监控中心设计了8台近端机，隧道内设置了8芯光缆，一个对端用一芯，4芯共同使用，剩余4芯备用。

1.2 秦岭终南山特长公路隧道工程

位于陕西省西安市至安康柞水段的秦岭终南山特长公路隧道，隧道穿越整体秦岭山脉的终南山，全长18 km，为上、下行线双洞双车道。该隧道是我国目前设计中最长的公路隧道。

由于该隧道比较长，需要传输的视频容量比较大，所以，对传输的实时性提出了较高的要求。以每隔125 m为一个视频计算，共需要288个视频。如要选用点对点的端机传输，那么，需要占用的光纤比较多，而且无法统一管理视频设备，后期视频系统的维护工作也比较复杂。例如，使用IP接口的视频编解码器，当网络繁忙时，无法保证视频数据的实时性和可靠性。

在设置无线监控时，有2种设备可选：①点对点光端机。它占用的光纤资源比较多，设备管理困难，系统后期维护困难。②IP接口视频编解码器。在使用过程中，如果网络紧张，无法保证视频数据传输的可靠性和实时性。鉴于此，安康柞水段的秦岭终南山特长公路隧道选用无线视频监控系统。我们选择数字式、节点式光端机传输图像，在上下行隧道中，利用2芯光纤将隧道内的80个节点组合起来，形成视频链网。信号可以在隧道内进行输出处理，并且在其内进行统一管理。在隧道监控中心设置网管系统，能够实时维护整个传输过程。

2 特点及应用

2.1 高清数字网络视频监控系统

高清数字网络视频监控系统是多媒体通信技术基于IP寻址实现的一种视频传输技术。目前，这项技术正在快速发展，监控设备也处于网络化和数字化全面发展的阶段。全面发展网络数字系统已经成为了一种趋势，所以，我们现在使用的监控系统也应随着时代和技术的发展而改变。

这种数字分布式的网络监控系统是与数字视频技术、网络传输相结合的监控系统。它主要用于管理系统和多媒体技术中。计算机网络技术是工业化控制技术的一种，它能实现视频和音频的数安化、网络化，并对多媒体进行智能化管理。因此，将传统的信号进行数字化转换，以IP包的形式将相关数据上传至网络，能够实现整体的集中监控、管理等。与旧有的系统相比，这种系统的优势是视频图像是高清的。

在长沙市营盘路湘江隧道视频监控系统中首次使用了高清数字监控系统。在选取摄像机时，选用的是上海尧视的数字高清摄像机。通过它的交换机可以传输隧道内的视频画面，通过光缆可以提高其稳定性，将信号传输到监控中心。使用高清数字化的监控系统后，图像的清晰度比旧有系统提高了很多。

2.2 模拟视频监控系统

目前，这种视频监控技术是非常成熟的，使用时性能比较稳定，在很长一段时间里，它都是隧道监控使用的主流视频设备，使用范围也比较广。该系统的特点是：利用前端模拟摄像机，采用矩阵主机控制，通过视频控制主机来监视图像，调用视频。但它的缺点是：在进行系统架构时，操作复杂，而且工程量比较大，每增加一个前端机，就要调配其整体系统，操作烦琐。

3 监控方案的比较

3.1 点对点光端机

利用点对点的光端传输机传输时，每个路段每隔125 m设置1台， 使用4口光端机进行传输。其中，必须使用至少1对光端机，并占用1芯光纤。但是，这种光机对于整个系统的资源占用比较多，如果隧道比较长，离主监控中心比较远，那么，还要在中间加上光端机的级连进行传输。光端机级连会在一定程度上衰减信号，降低信噪比。使用大量的光端机也不利于整体管理，系统的后期维护比较困难。但是，其传输优点是图像清晰、传输速度快。

3.2 节点式光端机

利用节点式光端机传输图像时，系统只占用了2芯光纤，并将施工隧道内的所有节点整体连接起来，组成环网或是链网。这样做，不仅可以节省光纤资源，统一上传隧道内的视频信号，使之通过相关设备输出信号，保证其能进行统一的监控管理。在维护系统时，可以通过监控中心的网关实时维护。

3.3 视频编解码器

对于固定带宽接口，需要使用2 M口或是多个2 M捆绑传输图像。使用该系统时，需要在隧道内单设一个通信系统传输设备，所以，现在的隧道视频施工中一般不采用这种技术。

对于IP接口，可以通过隧道内设置的PLC提供以太网接口，进而传输视频信号。虽然视频的传输完全依靠网络进行，但是，目前，以太网协议中对数据并没有QOS保证，所以，在网络工作繁忙时，在解压相关图像信息时，可能会出现马赛克的情况，无法保证视频的实时性。

4 结束语

综上所述，本文简要介绍了无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用情况，希望可以为其日后的发展提供参考。随着无线视频监控技术在公路隧道施工中的广泛应用， 对其的应用研究也将成为保障公路隧道施工阶段安全的重要工作之一。

参考文献

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[2]张金辉，刘明明.无线视频监控技术在公路隧道施工中的应用[J].河南科技，2012（13）：58.

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[4]赵健，王成金，于工.无线网络视频监控系统在铁路隧道施工中的应用[J].青岛科技大学学报（自然科学版），2014（02）：165-168.

〔编辑：白洁〕