基于无线网络的高速公路远程视频监控系统的设计与实现

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时间:2019-06-17

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1、目录摘要11绪论11.1研究背景与意义11.2视频监控系统的国内外研究与应用21.2.1国内外研究21.2.2关键技术的应用41.3研究内容与框架62远程视频监控系统的需求分析及技术应用92.1系统可行性分析92.2系统需求分析102.2.1功能需求分析102.2.2设计目标分析112.3系统中关键技术的应用112.3.1GPS技术122.3.24G移动通信技术132.3.3无线WIFI技术142.3.4视频传输协议152.3.5视频压缩算法H.264153远程视频监控系统的分析与设计173.1系统总体设计原则173.1.1实用性、经济性原则173.1.2可扩

2、展原则173.1.3安全性与可靠性原则173.1.4系统性与协调性原则173.1.5可维护性原则173.2系统架构设计183.3系统逻辑设计183.4系统功能模块设计203.4.1视频信息采集模块203.4.2无线通信模块213.4.3GPS车辆定位模块213.4.4数据管理模块223.4.5事件监测模块223.4.6存储与显示模块233.4.7前后端控制模块233.5系统传输算法及协议设计233.5.1传输算法设计233.5.2传输协议设计244远程视频监控系统的实现264.1系统硬件的实现264.1.1系统前端设备264.1.2系统无线传输设备264.1.

3、3系统站端设备284.2系统软件的实现294.2.1系统软件开发环境294.2.2系统软件的开发与实现294.3视频数字图像处理的实现314.3.1视频数字图像处理概述及用户界面设计314.3.2视频数字图像的采集324.3.3视频数字图像的传输334.3.3视频数字图像的处理344.3.5视频数字图像的显示384.4系统软件功能的实现404.4.1车辆监控定位功能404.4.2基本GIS操作功能404.4.3智能交通灯控制功能404.4.4交通事故定位功能404.4.5无线数据远程交互功能414.5系统安全功能的实现414.5.1用户名密码认证414.5.2

4、DES加密传输414.5.3自有的网络传输协议424.6系统接口的实现424.6.1软件接口424.6.2硬件接口424.7系统站端平台的功能实现424.7.1用户管理功能424.7.2设备状态监测功能434.7.3监控信息转发功能434.7.4权限设置功能435远程视频监控系统的测试运行455.1系统测试运行455.2系统主要性能参数456总结与展望476.1总结476.2展望47参考文献48致谢511绪论1.1研究背景与意义高速公路具有设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点,如不采取有效的控制与管理措施,在交通量大、气候恶劣的条件下,极易发生交通阻塞,甚

5、至引发交通事故。因此,在高速公路上部署全程、实时监测的远程视频监控系统就非常有必要。视频监控系统可以实现对交通流量、交通运行的监视,实现对关键路段的气象监测与交通控制,并能针对异常问题采取紧急措施,以有力保障高速公路的安全、经济的运营管理。如果仅仅依靠人力或监视墙,来对高速公路段的车辆进行监控,或利用感应线圈完成对车流量的统计的传统方法,己经无法满足当今复杂的交通路网带来的巨大交通压力,其实时性与效率难以得到保障。因此,利用先进的无线网络技术,建立高智能化的高速公路远程视频监控体系,将是我国未来高速路网监控的重中之重。在高速公路各关键点段,布设可靠度高的智能视

6、频监控系统,一方面高速公路各路段内车流量、车辆通行情况以及各种交通设施的运行情况,都可以实时、直观地得到,另一方面也可以迅速获知各路段可能发生的异常事件,以便于迅速组织救援力量进行处置,减少事件的破坏与影响。此外,还极大地降低了值班人员的劳动程度、财力的消耗,并且可获得大量的交通数据,对我国大中型城市大力发展的智能交通系统提供数据支持。传统的有效信号监控方式,其信号传输范围易受到限制,且线缆设备的安装费用价格偏高,而基于无线网络的则能有效弥补其不足,从而有效加快整个高速公路的智能化与信息化建设。尤其是伴随着近年来,信息技术、图像处理技术、机器视觉、控制技术、4

7、G移动通信技术的迅速崛起,融合了上述诸多先进技术的智能交通管理系统应运而生,即基于视频监控技术的智能交通系统。基于无线网络的视频监控技术,由于其覆盖面积广、采集信息量大、安装调试设置也较为方便、易扩展等特点,正在成为高速公路交通事件检测与监控的主流技术。51近年来随着城市的发展,交通压力越来越大,车辆持有密度逐年上升。因此,研究基于无线网络的高速公路远程视频监控,不仅能加强现有交通管理系统的功能,能更好的满足当地人们日益增长的交通出行需求,而且也有利于视频监控系统与智能交通系统的融合,以提高交通设施的运行效率,极大减少各类交通事故的发生。本课题研究目标是基于4

8、G无线网络的条件下,设计出一套功能完整

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