基于視頻檢測(cè)技術(shù)的特大型橋梁隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)

陳垠

摘 要：隨著我國(guó)高速公路網(wǎng)建設(shè)的不斷完善，城市行駛車輛超速、超載以及超高等問(wèn)題越來(lái)越頻繁，這些車輛在高速公路上行駛會(huì)存在很大的安全隱患，很容易造成各種危險(xiǎn)的交通事故。同時(shí)，因?yàn)楦咚俟肪W(wǎng)中的大型橋梁與隧道工程一般都是屬于單獨(dú)路段的控制工程，資金投入較大，所以保證大型橋梁與隧道工程的安全性成為了高速公路安全建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。而在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，各種高科技監(jiān)控技術(shù)已投入到了告訴公路信息化建設(shè)當(dāng)中，不僅為公路管理部門對(duì)超限車輛的疏導(dǎo)工作提供了有利幫助，同時(shí)也在為大型橋梁和隧道工程保駕護(hù)航。對(duì)此本文針對(duì)視頻檢測(cè)技術(shù)在特大型橋梁和隧道工程中的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行分析，并提出基于視頻檢測(cè)技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)主要組成內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：視頻檢測(cè)技術(shù);大型橋梁隧道工程;智能監(jiān)控系統(tǒng);示警系統(tǒng)

城市大型橋梁隧道是城市道路建設(shè)的咽喉工程，這些工程通常都處于環(huán)境復(fù)雜且車流量較大的環(huán)境中，事故發(fā)生概率非常高，一旦發(fā)生安全交通事故，那么后果會(huì)十分嚴(yán)重。因此，大型橋梁與隧道安全保障成為了公路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。在公路隧道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，因?yàn)橥L(fēng)與尾氣排放等條件存在限制，所以很容易導(dǎo)致隧道內(nèi)部的空氣質(zhì)量明顯下降，并且大型橋梁隧道的工程管理要比常見的道路工程管理消耗巨大。工程監(jiān)控系統(tǒng)是不可缺少的組成部分?，F(xiàn)如今，在新時(shí)代發(fā)展背景下，急需建立統(tǒng)一集成的橋梁隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及通訊技術(shù)融入其中，進(jìn)而使橋梁隧道工程智能監(jiān)控和信息共享成為可能。

一、智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于大型橋梁隧道工程的重要意義

從目前大型橋梁隧道監(jiān)控情況來(lái)看，主要采取的是直接控制方式，但此方法缺少對(duì)突發(fā)檢測(cè)狀況的可預(yù)見性，進(jìn)而導(dǎo)致監(jiān)控模式存在一定的滯后性。而應(yīng)用了視頻檢測(cè)技術(shù)的智能橋梁隧道監(jiān)控系統(tǒng)，能夠讓橋梁隧道變得更加安全環(huán)保，提高其經(jīng)濟(jì)性。在公路隧道所應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)通常包括中控設(shè)備、隧道現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、信息傳輸設(shè)備以及控制設(shè)備[1]。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用下，可以建立起具備高自動(dòng)化水平的隧道橋梁智能監(jiān)控系統(tǒng)，以此來(lái)保證其能夠安全運(yùn)營(yíng)，對(duì)行駛車輛、行駛環(huán)境以及橋梁隧道自身結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)視與控制在此基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)行車順暢，提高了隧道的通過(guò)能力和隧道運(yùn)營(yíng)環(huán)境改變的目標(biāo)。如果出現(xiàn)了交通事故以及火災(zāi)、水災(zāi)等異常情況，還能夠進(jìn)行有效控制。通過(guò)提前預(yù)設(shè)的救災(zāi)措施，能夠?qū)蛄核淼罏?zāi)情控制在合理的范圍之內(nèi)，減少災(zāi)害所造成的嚴(yán)重?fù)p失。所以根據(jù)橋梁隧道工程的各種運(yùn)營(yíng)狀態(tài)和工程實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?yàn)榇笮蜆蛄核淼拦こ痰娜粘＿\(yùn)行提供安全保障。

二、大型橋梁隧道工程智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成內(nèi)容

針對(duì)大型橋梁隧道工程無(wú)主線收費(fèi)站的問(wèn)題，可以將監(jiān)控系統(tǒng)分為激光超高車輛檢測(cè)示警系統(tǒng)、雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)、視頻車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等核心內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上建立起的大型橋梁隧道智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠更好地完成道路監(jiān)控任務(wù)，將以往的被動(dòng)監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)監(jiān)控，從而發(fā)揮出智能監(jiān)控的管理智能，保持道路能夠安全暢通[2]。

（一）激光超高車輛檢測(cè)示警系統(tǒng)

激光超高車輛檢測(cè)是一種精準(zhǔn)度較高的檢測(cè)手段。它可以根據(jù)橋梁隧道工程的實(shí)際需求來(lái)提供全面的超高檢測(cè)誘導(dǎo)報(bào)警系統(tǒng)，或者結(jié)合具體工程要求來(lái)改變配置，適當(dāng)增加或減少一定的功能配置來(lái)定制單獨(dú)的激光檢車設(shè)備。從整體來(lái)看，激光超高車輛檢測(cè)誘導(dǎo)示警系統(tǒng)可以分成四大部分：一是激光檢測(cè)系統(tǒng)。能夠利用激光對(duì)射的檢測(cè)方法來(lái)對(duì)超高車輛進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)。二是誘導(dǎo)警示。通過(guò)LED屏幕來(lái)對(duì)超高車輛進(jìn)行安全行車路線的誘導(dǎo)。三是視頻抓拍系統(tǒng)。主要是針對(duì)在橋梁路線駕駛的超高車輛進(jìn)行檢測(cè)并完成圖片與錄像抓拍。四是信息管理系統(tǒng)，針對(duì)上傳圖片和行駛車輛超高的事件信息進(jìn)行合理化管理。

當(dāng)車輛的高度超出預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，激光檢測(cè)裝置就會(huì)發(fā)出指令，使前方的LED示警屏幕亮起，提示車輛司機(jī)并提供安全的路線建議其繞行通過(guò)，同時(shí)控制器也可以利用無(wú)線傳送技術(shù)將信息傳遞到監(jiān)控中心，提醒相關(guān)車輛超高意外事故的發(fā)生地點(diǎn)。如果超高車輛始終保持前進(jìn)，那么系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)抓拍，將圖片和錄像上傳到監(jiān)控中心值班計(jì)算機(jī)當(dāng)中，從而使監(jiān)控人員可以從圖片和視頻錄像看清違規(guī)車輛的車牌號(hào)碼，以此作為相關(guān)違章管理部門的取證素材。另外，在此系統(tǒng)中也應(yīng)用了激光技術(shù)的超高檢測(cè)器，不僅實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)超高檢測(cè)，還能夠誘導(dǎo)車輛行駛正確的路線，避免出現(xiàn)交通意外事故，不需要投入過(guò)多的成本，檢測(cè)方案的可行性較強(qiáng)。

（二）雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)

雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)主要采用了視頻圖像處理技術(shù)和激光技術(shù)，能夠?qū)Ω咚俟飞系钠囃瓿煞墙佑|式監(jiān)控，準(zhǔn)確了解超速車輛的車速以及車牌號(hào)碼等信息，能夠?qū)Υ笮蜆蛄核淼拦こ讨械某佘囕v進(jìn)行全天候精準(zhǔn)檢測(cè)[3]。同時(shí)，系統(tǒng)還能夠?qū)⑦`章車輛的信息送回到指揮中心和收費(fèi)站當(dāng)中，便于記錄到檔案當(dāng)中，對(duì)違章車輛做出相應(yīng)的處罰。也就是說(shuō)，該系統(tǒng)是一套功能強(qiáng)大的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)。在雷達(dá)超速車輛誘導(dǎo)示警系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)為：成本較低、識(shí)別率高、軟件測(cè)速、性能穩(wěn)定以及維護(hù)便捷等等。在此系統(tǒng)的前端還可以利用龍門架來(lái)安裝在大型橋梁隧道工程的上方，每個(gè)車道只需要架設(shè)一臺(tái)監(jiān)控?cái)z像機(jī)就可以捕捉到車輛的車牌信息，有測(cè)速雷達(dá)來(lái)精準(zhǔn)檢測(cè)車速。當(dāng)車輛告訴通過(guò)雷達(dá)超速檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，示警燈就會(huì)呈現(xiàn)出紅閃狀態(tài)，而當(dāng)經(jīng)過(guò)車輛為正常行駛速度時(shí)，則顯示為綠色，不僅觀察起來(lái)十分方便，同時(shí)也具有十分良好的示警效果。

（三）交通故障監(jiān)視系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是將動(dòng)態(tài)圖像背景自適應(yīng)技術(shù)和車輛圖像追蹤系統(tǒng)作為核心技術(shù)，有效規(guī)避了雨雪以及灰塵對(duì)系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，是一種以交通事件本身為基礎(chǔ)的檢測(cè)技術(shù)，能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)區(qū)域范圍內(nèi)的交通事件進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，從而采集到相關(guān)的交通數(shù)據(jù)，對(duì)交通控制提供幫助[4]。該系統(tǒng)一般包括交通擁堵、逆行車輛以及丟棄物品等交通事件檢測(cè)。此外，視頻檢測(cè)技術(shù)是一種在視頻數(shù)據(jù)采集與處理的基礎(chǔ)上來(lái)萬(wàn)層實(shí)時(shí)道路事件檢測(cè)的一種技術(shù)。它能夠?qū)⒉杉降囊曨l圖像利用分析儀的算法來(lái)進(jìn)行處理，并將計(jì)算出的結(jié)果上傳到交通管理中心，從而幫助交通管理部門完成控制工作。

（四）視頻測(cè)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

視頻交通車輛檢測(cè)系統(tǒng)主要是為了解決具有挑戰(zhàn)性的交通數(shù)據(jù)采集工作?？梢詫⒌缆方煌〝?shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及電子警察抓拍系統(tǒng)有效融入其中，目前被廣泛應(yīng)用在了城市高速公路以及城市道路的交通數(shù)據(jù)采集過(guò)程中。視頻檢測(cè)系統(tǒng)通常只需要在照明燈桿或單獨(dú)使用的立柱上就可以安裝攝像頭，不需要對(duì)路面進(jìn)行切割破壞或鋪設(shè)很長(zhǎng)的電纜，有效縮短了封閉道路的時(shí)間。每段視頻圖像上都會(huì)顯示一個(gè)具體設(shè)置菜單，通過(guò)鼠標(biāo)操作就可以在視頻圖像上畫出車輛檢測(cè)器的所有參數(shù)設(shè)置，十分方便。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，監(jiān)控系統(tǒng)在大型橋梁隧道工程安全領(lǐng)域一直都十分重要。因?yàn)榇笮蜆蛄核淼拦こ痰膬?nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，實(shí)時(shí)交通安全監(jiān)控系統(tǒng)十分重要。現(xiàn)如今，隨著智能交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，視頻檢測(cè)技術(shù)也迎來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。以視頻檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能監(jiān)控系統(tǒng)要比傳統(tǒng)安全監(jiān)控系統(tǒng)擁有更多的優(yōu)勢(shì)，因此將視頻檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于大型橋梁隧道安全監(jiān)控中，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李榮寧. 基于4G通信技術(shù)的公交智能監(jiān)控系統(tǒng)中各項(xiàng)功能模塊的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J]. ?2021（2015-10）：86-86.

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