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    京滬高速公路全路鋪設20芯光纜，采用同步光纖數字傳輸系統（SDH STM-1）、光纖接入網系統會同程控數字交換系統形成一套綜合業務通信系統。

    全路共13個通信站（8個收費站，4個服務區，1個通信中心），除在中心配備ADM+OLT（光線路終端）外，其余12個無人站均采用光纖綜合業務接入網設備ONU,而沒有采用前些年流行的ADM+PCM結構，因為PCM只能將低速數據（64kbps,V.24,V.35等）復用成2Mbps通過ADM上傳至中心,而ONU不但可以直接接入這些低速數據，而且提供了2Mbps高速數據接口，此外還具備ISDN、CATV等綜合業務接口。根據河北省全省收費聯網需要，ONU設備至少還需增加一個E1(G.703)接口(2Mbps)。

    這12臺ONU自身具備傳輸模塊，速率與SDH干線一致，為STM-1(155.5Mbps),它們通過4根光纖構成環形自愈網，以提高網絡通信的可靠性。

    通信系統為收費、監控提供的傳輸功能簡述如下：

    監控數據傳輸

    監控數據分二級管理：監控中心、監控外場設備。通信系統在各站綜合業務接入網的ONU設備業務通道中提供足夠的2/4w VF接口，監控數據采用模擬傳輸方式，通過這些音頻接口完成，由監控系統提供MODEM進行數模轉換。

    監控圖象傳輸

    監控系統在全線設置了一定數量的攝象機，各攝象機的圖象和控制信號均要傳至監控中心。通信系統負責為攝象機的圖象和控制信號傳輸提供光電纜，視頻圖象信號和控制信號經過數字/視頻復用光端機復用后，占用一根光纖。

    收費數據傳輸

    收費數據分三級管理：收費中心計算機、收費站計算機及收費車道控制器。收費站與收費中心之間的數據傳輸是通過數據通道直接傳輸的，各通信站的ONU設備提供必要的2Mbps(G.703)數據通道接口。通信與收費系統是通過收費站和收費中心的路由器連接起來的，在全省收費聯網的情況下，路由器至少要具備2個E1(G.703)接口，一路傳往收費中心，一路傳往省拆帳中心。

    收費圖象傳輸

    收費系統在個收費站廣場出口均設置了攝象機，各攝象機的圖象信號既要傳到相應的收費站又要傳到收費/監控中心。從攝象機到收費站的視頻及控制信號傳輸是由收費系統完成的，而圖象及控制信號的遠程傳輸與監控有所不同，未采用復用方式，每個攝象機圖象對應一芯光纖，而控制信號是經MODEM通過通信系統的話路通道傳輸的。

    收費系統網絡構成與數據傳輸

    收費系統計算機網絡由兩級構成，即收費中心計算機局域網和收費站計算機局域網，收費站局域網主要由兩部分組成：一部分是收費站控制室計算機，包括服務器及功能各異的工作站，如監視計算機，數據處理計算機，圖形計算機等。局域網采用星形以太網100-BASE-T,傳輸線纜為UTP-5。由于車道計算機和收費控制室計算機距離較遠，為保證傳輸質量，這二部分之間采用以太網交換機通過多模光纜連接，采用多模光纖主要是考慮到距離一般在3KM以內，防止信號過強引起反射，同時也可以降低成本。

    收費中心局域網分布在監控大樓內，組成與收費站控制室計算機機構相似，另外多出一臺磁卡管理工作站，而網絡結構形式和傳輸媒體則完全相同。

    兩級計算機系統之間的遠程數據傳輸是通過高速路由器接入通信系統ONU上的2Mbps接口來實現的，收費數據流向主要為由低到高。
監控系統網絡結構與數據傳輸

    監控系統主要由兩部分組成：監控中心計算機系統和外場設備。

    監控中心計算機系統即情報處理系統，它包括通信控制器、網絡服務器、交換式集線器、終端計算機等。這些計算機組成局域網，組網方式與收費中心類似，只是多了一臺通信控制器，它配有多串行接口控制器，用于外場設備與中心的數據通信管理。

    外場設備包括車輛檢測器，可變情報板，可變限速標志，氣象檢測器等。由于這些檢測點（數據采集點）距離通信站較遠，相對分散，且數據量較小，無法采用標準的高速數據接口進行傳輸，因此在每個遠端數據點配一臺MODEM，將數據傳到就近通信站的ONU，最后通過通信系統傳至監控中心通信控制器。
收費和監控圖象信號的傳輸

    前面已經講到監控和收費系統的圖象傳輸，監控系統是將圖象信號和攝象機控制信號復用后占用一根光纖傳輸，而收費系統圖象分別來自收費亭內攝象機、車道攝象機、廣場攝象機，這些圖象信號除提供收費站顯示外，當中心需要時，還要上傳到監控/收費中心，中心可根據管理需要選擇任一個攝象機信號進行處理。這里每路圖象信號占用一根光纖，而控制信號是通過MODEM到ONU的2/4w VF接口傳輸的。

    隨著車流量的增加，高速公路監控管理的作用越來越突出，而攝象機作為最直觀的監視設備被管理人員越來越重視，目前，國內許多高速公路的交通量密集路段實現了全路監控。隨著攝象機數量增多，原來敷設的光纖芯數變得緊張甚至不夠使用，這為視頻信號的遠程傳輸帶來了新的課題，目前，解決方法主要有以下兩種：

    方法一：采用復用光端機

    即多路視音頻數字光端機。每根光纖可傳輸多達10路以上視頻信號及20路以上音頻信號。一般分為發送端機，接收端機和中繼端機。發送端機完成對模擬視音頻信號的編碼，多路復接和光發送；接收端機完成光接收，數字分接和解碼，恢復出模擬視音頻信號。中繼端機采用高速數字信號再生中繼，可配置成為具有上/下行信號功能。

    這種方式采用非壓縮數字編碼，因此可以達到廣播級傳輸質量，采用1310nm波長光發送端機傳輸距離可達70km以上，采用1550 nm波長光發送盤傳輸距離可達110 km以上，增加光功率放大器后最長中繼距離可達360 km。

    這種方法不占用通信系統信道資源，因此獨立于通信系統，維護簡單，在高速公路這種傳輸距離較遠的場合，經濟效益比較明顯。

    方法二：采用數字技術

    首先將圖象壓縮編碼，利用數據通道傳輸，在終端利用解碼設備解碼解壓后恢復，它的優點是便于數字化存儲、處理，靈活性大，隨著SDH干線傳輸頻率越來越高，這種方法的優越性越來越突出，擴展空間是廣闊的,由于適應了數字化多媒體時代的發展要求，數字視頻技術得到了廣泛應用。目前采用的數據編碼格式有MPEG（動態圖象專家組）、JPEG等，MPEG又分為MPEG-1，MPEG-2，MPEG-3,MPEG-4，……MPEG-16等它們之間的區別不僅在于傳輸速率，而且有著質的不同。目前，適應STM-1/STM-4傳輸模式，較為成熟實用的方法是：將視頻圖象壓縮成MPEG-1（速率可選為2Mbps）格式，利用ONU上的2Mbps接口進行遠距離傳輸。目前大部分成熟的數字監控系統，圖像壓縮基本上都是基于MPEG-1，H?261和H?263標準（包括數字化遠程會議電視），采用E1信道（2Mbps）傳輸一路實時視頻和雙向音頻信號，控制信號通過V.24接口傳輸。

    這種圖像壓縮編碼技術明兩大缺點，一是信號帶寬較窄，圖像邊緣輪廓模糊；二是在壓縮比較高時，會引起圖像分塊邊緣不連續，從而導?quot;馬賽克"現象。因此人們又開發出新一代圖像編碼技術-小波變換圖像編碼，它是一種不受帶寬限制的圖像編碼方法，可以在極高的壓縮比下清楚地觀察圖像局部細節，圖像質量比MPEG-1有很大提高。當然，要進一步提高圖象質量，還可以采用MPEG-2數據格式，傳輸速率在8Mbps時，圖象質量已經接近模擬視頻信號的標準,只是帶寬犧牲較大。

    隨著通訊技術、計算機技術、網絡技術的飛速發展，各種電子設備包括傳輸產品、交換產品及用戶終端產品的更新換代也日新月異，高速公路機電工程日益呈現出數字化、智能化、集成化的特點，我們只有不斷地學習、交流，汲取他山之長，才能將機電工程建設成為先進、經濟、實用的系統。