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京沪高速公路通信系统组成

归档日期:06-27       文本归类:大王塘      文章编辑:爱尚语录

  京沪高速公路通信系统构成_交通运输_工程科技_专业材料。京沪高速公路通信系统构成 ----李崇 学号:11440040 京沪高速公路编号 G2,是中国大陆第一条全线建成高速公路的国道主干线。京沪高 速公路是“八五打算”中“八纵七横”和“两纵两横”三个主要

  京沪高速公路通信系统构成 ----李崇 学号:11440040 京沪高速公路编号 G2,是中国大陆第一条全线建成高速公路的国道主干线。京沪高 速公路是“八五打算”中“八纵七横”和“两纵两横”三个主要路段的一条,同时也是国度高速规 划(7918 网)一条纵向主干线。起点是中国北京,路子天津、河北、山东、江苏,起点在 大 陆 最 大 城 市 上 海 市 ,全 长 1262 公 里 , 全封锁 , 全 立 交 , 全 线 大 部门 为 四 车 道 。 上图:京沪高速公路路网(源百度词条图片) 作为国度重点扶植项目,京沪高速公路分 20 个路段分期扶植,整个工程扶植历时 13 年。此中最早开工的京津塘高速公路 1987 年 12 月开工扶植,1991 年 12 月完工。 此后,其他各路段先后开工。2000 年 11 月、12 月,京沪高速公路河北境内青县至吴 桥段、山东境内临沂至红花埠段、江苏境内新沂至江都段接踵完工。京沪高速公路于 2006 年 11 月 29 日全线.河北段 B:全通 5.山东段:起于冀鲁交壤的德州市梁庄,经德州、禹城、济南、长清、泰 安、临沂止于鲁苏交壤的临沂市红花埠,全长 431.82 公里。 6.江苏段:起于鲁苏界的新沂市黄墩河北,止于昆山市花桥,与沪宁高速 公路上海段相接,全长 480.15 公里。改过沂苏鲁省界至江都正谊枢纽又称为沂淮江 高速公路,自江都正谊枢纽至泰兴广陵枢纽与宁通高速公路共线,自泰兴广陵枢纽至 无锡枢纽又称广靖锡澄高速公路,自无锡枢纽至昆山苏沪省界与沪宁高速公路共线。 上海段:即原沪宁高速公路上海段,起于嘉定安亭,经闵行、嘉定江桥止于万 镇 路 , 长 24.94 公 里 。 各路段环境一览 京沪高速公路过境里程(公里)[1] 省级行 过境里程 起点 起点里 起点(省界点) 起点里程 政区 数 程数 数 北京 35 北京十八里店桥 0 京冀界 35 河北 6.84 冀京界 35 武清区大王古庄镇 (冀津界) 41.84 天津 107.205 武清区大王古庄镇 42 (津冀界) 青县(津冀界) 149.205 河北 110.263 青县(冀津界) 150 乐陵(冀鲁界) 260.263 山东 448.67 德州(乐陵) (鲁冀 261 界) 红花埠(鲁苏界) 709.67 江苏 484.7 新沂(苏鲁界) 710 花桥(苏沪界) 1194.7 上海 24.2 安亭镇(沪苏界) 1195 江桥镇 1219.2 通信系统收集形成和消息传输:高速公路机电系统由监控、收费、通信三大系 统形成,此中通信系统属于根本类设备,为收费、监控系统供给消息(话音、数据、图象) 传输通道,而监控、收费系统也是由功能各别的计较机通信收集形成。本文仅以京沪高速公 路(河北段)为例,细致阐述目前较为风行的高速公路机电系统形成和消息传输的特点。通 信系统收集及数据图象传输系统 京沪高速公路全路铺设 20 芯光缆,采用同步光纤数字传输系统(SDH STM-1)、光纤接入 网系统会同程控数字互换系统构成一套分析营业通信系统。 全路共 13 个通信站(8 个收费站,4 个办事区,1 个通信核心),除在核心配备 ADM+OLT (光线 个无人站均采用光纤分析营业接入网设备 ONU,而没有采用前些 年风行的 ADM+PCM 布局,由于 PCM 只能将低速数据(64kbps,V.24,V.35 等)复用成 2Mbps 通过 ADM 上传至核心,而 ONU 不单能够间接接入这些低速数据,并且供给了 2Mbps 高速数据 接口,此外还具备 ISDN、CATV 等分析营业接口。按照河北省全省收费联网需要,ONU 设备 至多还需添加一个 E1(G.703)接口(2Mbps)。 这 12 台 ONU 本身具备传输模块, 速度与 SDH 干线Mbps),它们通过 4 为 根光纤形成环形自愈网,以提高收集通信的靠得住性。 通信系统为收费、监控供给的传输功能简述如下: 监控数据传输 监控数据分二级办理:监控核心、监控外场设备。通信系统在各站分析营业接入网的 ONU 设备营业通道中供给足够的 2/4w VF 接口,监控数据采用模仿传输体例,通过这些音频接口 完成,由监控系统供给 MODEM 进行数模转换。 监控图象传输 监控系统在全线设置了必然数量的摄象机,各摄象机的图象和节制信号均要传至监控核心。 通信系统担任为摄象机的图象和节制信号传输供给光电缆, 视频图象信号和节制信号颠末数 字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 收费数据传输。 收费数据分三级办理:收费核心计较机、收费站计较机及收费车道节制器。收费站与收费 核心之间的数据传输是通过数据通道间接传输的,各通信站的 ONU 设备供给需要的 2Mbps(G.703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费核心的路由器毗连起来 的, 在全省收费联网的环境下, 路由器至多要具备 2 个 E1(G.703)接口, 一路传往收费核心, 一路传往省拆帐核心。 收费图象传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄象机, 各摄象机的图象信号既要传到响应的收费 站又要传到收费/监控核心。 从摄象机到收费站的视频及节制信号传输是由收费系统完成的, 而图象及节制信号的近程传输与监控有所分歧, 未采用复用体例, 每个摄象机图象对应一芯 光纤,而节制信号是经 MODEM 通过通信系统的话路通道传输的。 收费系统收集形成与数据传输 收费系统计较机收集由两级形成, 即收费核心计较机局域网和收费站计较机局域网, 收费站 局域网次要由两部门构成: 一部门是收费站节制室计较机, 包罗办事器及功能各别的工作站, 如监督计较机,数据处置计较机,图形计较机等。局域网采用星形以太网 100-BASE-T,传输 线。因为车道计较机和收费节制室计较机距离较远,为包管传输质量,这二部门 之间采用以太网互换机通过多模光缆毗连,采用多模光纤次要是考虑到距离一般在 3KM 以 内,防止信号过强惹起反射,同时也能够降低成本。 收费核心局域网分布在监控大楼内, 构成与收费站节制室计较机机构类似, 别的多出一台 磁卡办理工作站,而收集布局形式和传输媒体则完全不异。 两级计较机系统之间的近程数据传输是通过高速路由器接入通信系统 ONU 上的 2Mbps 接口 来实现的,收费数据流向次要为由低到高。 监控系统收集布局与数据传输 监控系统次要由两部门构成:监控核心计较机系统和外场设备。 监控核心计较机系统即谍报处置系统,它包罗通信节制器、收集办事器、互换式集线器、 终端计较机等。这些计较机构成局域网,组网体例与收费核心雷同,只是多了一台通信节制 器,它配有多串行接口节制器,用于外场设备与核心的数据通信办理。 外场设备包罗车辆检测器,可变谍报板,可变限速标记,景象形象检测器等。因为这些检测点 (数据采集点)距离通信站较远,相对分离,且数据量较小,无法采用尺度的高速数据接口 进行传输,因而在每个远端数据点配一台 MODEM,将数据传到就近通信站的 ONU,最初通过 通信系统传至监控核心通信节制器。 收费和监控图象信号的传输 前面曾经讲到监控和收费系统的图象传输, 监控系统是将图象信号和摄象机节制信号复用 后占用一根光纤传输, 而收费系统图象别离来自收费亭内摄象机、 车道摄象机、 广场摄象机, 这些图象信号除供给收费站显示外,当核心需要时,还要上传到监控/收费核心,核心可根 据办理需要选择任一个摄象机信号进行处置。 这里每路图象信号占用一根光纤, 而节制信号 是通过 MODEM 到 ONU 的 2/4w VF 接口授输的。 跟着车流量的添加, 高速公路监控办理的感化越来越凸起, 而摄象机作为最直观的监督设 备被办理人员越来越注重,目前,国内很多高速公路的交通量稠密路段实现了全路监控。随 着摄象机数量增加, 本来敷设的光纤芯数变得严重以至不敷利用, 这为视频信号的近程传输 带来了新的课题,目前,处理方式次要有以下两种: 方式一:采用复用光端机 即多路视音频数字光端机。 每根光纤可传输多达 10 路以上视频信号及 20 路以上音频信号。 一般分为发送端机,领受端机和中继端机。发送端机完成对模仿视音频信号的编码,多路复 接和光发送;领受端机完成光领受,数字分接息争码,恢复出模仿视音频信号。中继端机采 用高速数字信号再生中继,可设置装备摆设成为具有上/下行信号功能。 这种体例采用非压缩数字编码,因而能够达到广播级传输质量,采用 1310nm 波长光发送 端机传输距离可达 70km 以上,采用 1550 nm 波长光发送盘传输距离可达 110 km 以上,添加 光功率放大器后最长中继距离可达 360 km。 这种方式不占用通信系统信道资本,因而独立于通信系统,维护简单,在高速公路这种传 输距离较远的场所,经济效益比力较着。 方式二:采用数字手艺 起首将图象压缩编码,操纵数据通道传输,在终端操纵解码设备解码解压后恢复,它的优 点是便于数字化存储、处置,矫捷性大,跟着 SDH 干线传输频次越来越高,这种方式的优胜 性越来越凸起,扩展空间是广漠的,因为顺应了数字化多媒体时代的成长要求,数字视频技 术获得了普遍使用。目前采用的数据编码格局有 MPEG(动态图象专家组)、JPEG 等,MPEG 又分为 MPEG-1,MPEG-2,MPEG-3,MPEG-4,??MPEG-16 等它们之间的区别不只在于传输速 率,并且有着质的分歧。目前,顺应 STM-1/STM-4 传输模式,较为成熟适用的方式是:将视 频图象压缩成 MPEG-1 (速度可选为 2Mbps) 格局, 操纵 ONU 上的 2Mbps 接口进行远距离传输。 目前大部门成熟的数字监控系统,图像压缩根基上都是基于 MPEG-1,H·261 和 H·263 尺度 (包罗数字化近程会议电视),采用 E1 信道(2Mbps)传输一路及时视频和双向音频信号, 节制信号通过 V.24 接口授输。 这种图像压缩编码手艺明两大错误谬误,一是信号带宽较窄,图像边缘轮廓恍惚;二是在压缩 比力高时,会惹起图像分块边缘不持续,从而导至“马赛克”现象。因而人们又开辟出新一 代图像编码手艺-小波变换图像编码,它是一种不受带宽限制的图像编码方式,能够在极高 的压缩比下清晰地察看图像局部细节,图像质量比 MPEG-1 有很大提高。当然,要进一步提 高图象质量,还能够采用 MPEG-2 数据格局,传输速度在 8Mbps 时,图象质量曾经接近模仿 视频信号的尺度,只是带宽牺牲较大。 京沪高速公路下设 1 个通信核心和 13 个无人通信站。 河北路段通信收集采用 SDH 光纤数 字传输系统(由 ADM 设备、REG 光中继器、网管设备和单模光纤构成)与分析营业接入网 系统(由 OLT(光线路终端) 、ONU(光收集单位) 、网管设备和单模光纤构成)相连系的组 网 方 式 , 其 网 络 构 成 如 图 所 示 。 上图:京沪高速公路 OSN 系统收集布局 跟着通信手艺、计较机手艺、收集手艺的飞速成长,各类电子设备包罗传输产物、互换产 品及用户终端产物的更新换代也日新月异,高速公路机电工程日益呈现出数字化、智能化、 集成化的特点, 我们只要不竭地进修、 交换, 罗致他山之长, 才能将机电工程扶植成为先辈、 经济、适用的系统。

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