高速机电 | 温故知新，河北省监控数据联网技术要求

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1、监控数据联网结构及功能

河北省高速公路监控数据联网采用“省监控中心—路段监控分中心—监控站（外场设备）”三级数据联网结构。

（1）省监控中心负责接收路段中心上传的各类监控数据信息，同时向路段监控分中心下发协调控制指令。

（2）路段监控分中心负责直接接收道路沿线监控外场设备的数据信息上传的数据信息，汇总上传至省中心，同时直接向监控外场设备发布各类控制指令，或向外场设备转发省监控中心的协调控制指令。

2、监控数据联网传输内容

（1）上传数据内容

道路监控外场设备所采集的监控数据信息上传路段监控分中心；路段监控分中心向省监控中心上传所辖路段（含各类监控站）汇总的监控数据信息，供省监控中心分析管理之用。

1）高速公路中逐级上传各级的静态信息：

• 高速公路基本信息：高速公路的名称、建设规模、主要技术指标等。
• 各级监控管理机构的名称、位置、规模、设备配置等基本信息。
• 路段上各类监控外场设备的设置位置、主要规格型号等基本信息。
• 收费站信息：收费站的名称、位置、土建车道数、安装设备车道数，以及各收费站所在的县级行政区域和连接的国省道信息。

2）高速公路中逐级上传的各类实时监控数据信息：

• 收费监控数据：高速公路收费站的名称、位置、收费车道与收费站的开/闭状态、收费站事件信息、收费系统故障信息等。
• 道路沿线监控外场设备数据：车辆检测器数据、气象检测器数据、能见度检测器数据、各类可变信息标志数据、各类可变限速标志数据等。
• 道路封闭（开启）信息：包括封闭（开启）的路段、收费站的位置、时间、分流措施以及当前的情况。
• 各级管理机构对上级管理机构协调控制指令的执行情况信息。

一般情况下，路段监控分中心所采集的原始数据信息对省监控中心基本没有作用，且数据量本身较大，可能造成传输通道的拥挤和省中心设备负担。因此，在能够实现本小节规定的逐级上传各类信息的前提下，路段监控分中心可按上级监控分中心的指定传输信息内容上传数据。

（2）下发的数据内容

省监控中心——路段监控分中心——监控站（外场设备）逐级向下级监控管理机构下发协调控制指令和信息。

路段监控分中心直接对道路监控设备下发控制指令和部分设备的远程调试信息，同时可转发上级监控管理机构下发的控制指令和信息。

省监控中心—路段监控分中心—监控站（外场设备）各级监控管理机构之间定时逐级下发和逐级校准更新联网运行监控系统时钟，实现整个监控联网系统的时钟统一。

3、路段监控数据联网传输方式

路段监控分中心之间的数据宜采用中间件进行传输。数据传输模式应采用字符数据串结构。

数据交换表中所使用的字段数据类型应符合表下表所示。

数据交换表中字段数据类型

字段类型 数据范围 数据长度 备注

int 0～2,147,483,647 10个字符

Smallint 0～32,767 5个字符

Tinyint 0～255 3个字符

Char(xx) xx个字符 不足长度，后补空格

numeric(4,1) -99.9～999.9 5个字符 温度有可能为负值，其余均为正值

Datetime 14个字符 YYYYMMDDHHMMSS

数据交换表中字段数据类型的编码格式在联合设计期间最终确定。

4、监控数据编码

（1）编码原则

为了实现路段监控分中心之间数据的传输，提高数据的实用性和有效性，监控对数据编码进行统一规定。数据编码应遵循以下原则：

• 标准化和规范化：在满足相关标准的基础上，实现监控联网数据编码的标准化和规范化，同时便于实现全省高速公路监控系统数据联网。
• 整体性和可靠性：考虑省监控系统数据网络的一致性和可扩充性，制定的编码体系应既能保证监控系统数据联网的可靠性，又能避免随着河北省高速公路网的不断扩大而出现系统故障。
• 安全性和保密性：制定的编码体系必须满足国际、国内以及行业的相关标准，充分保证监控数据联网的安全性与保密性。

在遵循有关国际和国内标准的基础上，监控联网数据编码建议采用二进制编码方式。

编码方案应与河北省高速公路监控管理模式及运营实际情况相适应。

编码应具有唯一性、明确性、系统性，体现监控联网系统的管理层次。

编码方案应便于扩展，适应全省高速公路网的不断发展，同时便于满足与其它系统互连的要求。

（2）监控数据编码

1）路段参数

路段参数由路段监控分中心负责编码，并通过接口转换程序进入接口数据库，逐级上传。

路段参数数据内容包括路段编码、路段名称、路段起点、路段终点、路段里程、路段设备配置、设备位置、构造物位置、管理机构位置、经办人、日期、时间等。

2）外场设备信息

各外场设备数据由路段通信系统从外场设备采集，并通过接口转换程序进入接口数据库。

所有外场设备数据内容均应包括设备编码、日期、时间、工作状态、工作状态描述、通讯状态、通讯状态描述、发送标志等。除此之外，外场设备的信息数据还包括以下部分：

车辆检测器数据内容包括各上下行车道占有率、平均速度、交通量等。

气象检测器数据内容包括温度、湿度、能见度、降雨量、黑冰状况、风向、风速等。

可变信息标志数据内容包括显示内容、停留时间等。

交通信号灯数据内容包括信号灯显示颜色、显示时间等。

车道控制标志数据内容包括显示内容和显示时间等。

3）控制命令

控制命令数据为交互式操作，由路段监控分中心填写并下发，下级监控机构接收、转换并进行处理，最后回填反馈信息。接口转换程序负责及时备份和清理数据。

控制命令数据内容包括命令流水号、生成日期、生成时间、发出命令操作员、控制命令紧急程度、命令内容、停留时间、上级监控分中心编码、下级监控分中心编码、外场设备编码、有效日期、有效时间、发送标志、处理状态、反馈内容、经办人、反馈发送否等。

4）协调请求

请求协调表数据为交互式操作，由下级监控分中心填写并上传，上级监控分中心接收并进行处理，最后回填反馈信息，接口转换程序负责将反馈信息取走，同时负责及时备份和清理数据。

协调请求数据内容包括请求流水号、生成日期、生成时间、发出命令操作员、请求紧急程度、请求内容、下级监控分中心编码、上级监控分中心编码、有效日期、有效时间、发送标志、处理标志、请求反馈内容、经办人、反馈发送否等。

5）事件信息

事件信息的数据由路段监控分中心创建，并通过接口转换程序进入接口数据库，已发送或过期数据由接口转换程序负责备份和清理。

事件信息包括设备告警信息和事故信息表。

设备告警信息数据内容包括设备编码、告警日期、告警时间、告警信息、处理日期、处理时间、处理内容、经办人、发送标志等。

事故信息表数据内容包括事故类型、事故内容、发生日期、发生时间、处理日期、处理时间、处理内容、经办人、发送标志等。

事件信息具体包括但不限于如下事件类型：

特殊气象情况。包括雨、雾、雪、大风、路面结冰和能见度等情况，因特殊气象原因造成全线或部分道路封闭的情况，以及发生上述情况的时间、地点、原因、影响的道路范围等。

施工作业情况。包括封闭半幅路面以上的施工作业；占用一个或多个车道且长度超过2公里，或者连续作业超过8小时的施工作业；对过往车辆的高度、宽度、长度或轴载等有限制，且连续作业时间超过1小时的施工作业情况。

交通事故情况。指严重影响行车安全的交通事故情况。包括发生的地点、时间、类型、伤亡情况和对道路通行能力的影响等。

道路损坏情况。指因道路设施严重受损，导致通行中断或影响车辆正常行驶的情况。包括发生的时间、地点、原因、对道路通行能力的影响程度、当前处置措施等。

异常收费情况。指因人为或自然外力对收费站操作造成严重影响的情况。包括发生的时间、地点、原因、对道路通行能力的影响程度、当前处置措施等。

其他突发事件情况。指除上述类型以外的、对路网运行有影响的突发事件情况，包括发生的时间、地点、类型和对道路通行能力的影响等。

6）门限参数

门限参数可由省监控中心统一制定，也可由路段监控分中心按实际情况分别制定。由省监控中心制定的门限参数通过通信系统下传到接口数据库，接口转换程序负责转入路段监控分中心，路段监控分中心可据此制定控制策略。

门限参数包括车辆检测器门限值、气象检测器门限值、能见度检测器门限值。

车辆检测器门限值数据内容包括参数下发监控分中心编码、参数接收监控分中心编码、下发日期、下发时间、速度高/中/低门限值、占有率高/中/低门限值、交通量高/中/低门限值、经办人等。

气象检测器门限值数据内容包括参数下发监控分中心编码、参数接收监控分中心编码、下发日期、下发时间、能见度高/中/低门限值、风速高/中/低门限值、雨量大/中/小门限值、经办人等。

能见度检测器门限值数据内容包括参数下发监控分中心编码、参数接收监控分中心编码、下发日期、下发时间、能见度高/中/低门限值、经办人等。

5、监控数据交换

（1）监控数据交换方式

省监控中心与路段监控分中心间通过专用监控通讯程序进行监控系统的数据交互。监控通讯系统由服务器端和客户端两部分。服务器端设置在省监控中心，客户端设置在各路段监控分中心。监控通讯客户端专门用于安装全省统一的监控通讯程序及其他相关软件，实现与省监控中心的信息交互。

各级监控分中心之间的远程网络数据传输采用消息中间件进行传输。

（2）监控数据交换内容

各级监控管理机构之间监控数据交换种类主要包括路段参数、外场设备信息、人工录入信息、协调请求、控制指令、交通门限参数等。

1）路段参数

路段参数由路段监控分中心人工采集，按编码规则进行编码后，存入接口数据库，逐级上传上级监控分中心。

主要包括如下数据：

• 路段基本信息、设备表等。
• 由各路段负责按照路网编码规则编制、录入、审核并转换到接口数据库。
• 路段监控分中心负责提取并更新相应路段的对应信息。

如设备或路段有变动，应重新编码和上传（原则上不允许对已经发布的编码重新定义）。

2）外场设备信息

外场设备信息由路段监控分中心或监控站（所）采集，按数据编码要求编码后，转换到接口数据库，存入本级的接口数据库，逐级上传上级监控分中心，同时将已上传或已过期的数据进行清除。

路段监控分中心和监控站（所）负责直接从道路外场设备设备处采集各类监控数据信息，实时转换并存储至本级接口数据库。

省监控中心逐级提取监控设备数据，存入本级接口数据库，同时将已经上传的数据做好上传标记。

各级监控分中心数据转换程序实时检测并及时清理掉已经上传或过期仍未上传的数据。

3）人工录入信息

包括路段监控分中心系统人工录入的人工报警、交通事故、突发事件等数据信息等。

路段监控分中心、省监控中心按照类似外场设备数据的传输方式实时上传和采集。

各级监控分中心系统及时清理过期的无效数据。

4）协调请求

协调请求由下级监控分中心向上级监控分中心提出。下级监控分中心在本路段高速公路出现异常情况，仅从本级监控分中心进行调度诱导无法解决问题时，需及时向上级监控分中心发送协调请求，由上级监控分中心在更大区域路网内进行交通控制和诱导。上级监控分中心采取的措施应反馈给申请协调的下级监控分中心。

下级监控分中心编写协调请求，上传给上级监控分中心，上级中心收到请求后，在程序界面显示请求的内容，操作人员须在请求执行完毕后向下级监控分中心提供反馈信息。

协调请求涉及到的各级监控分中心同时记录完整的请求上传、实施、反馈的过程。

5）控制指令

控制指令由上级监控分中心根据管理需要向下级监控分中心下发。上级监控分中心在需要调取下级监控分中心的信息或需要控制道路诱导设备显示信息时，逐级向下发送指令。下级监控分中心在接收指令后，按要求做出响应，并向上级监控分中心反馈执行情况。

各级监控分中心接收上级监控分中心控制下发的指令，在程序界面显示指令的内容，止于本级中心的指令，按要求执行；需要下发的指令，按要求下发给指定的下级监控分中心。

各级监控分中心操作人员须在指令执行完毕后，须向上级监控分中心提供反馈信息。

控制指令涉及到的各级监控分中心同时记录完整的控制指令与信息下发、执行、反馈的过程。

6）交通门限参数

通过对监控外场设备设置一定的门限值将交通状态划分成不同区间，以便自动实现交通事件的报警。

省监控中心制定各种门限参数下发路段监控分中心，路段监控分中心将门限参数下发到接口数据库，并自动转换到本地的门限参数表。

门限参数有修改时，重复执行上述下发步骤。

7）监控数据编码格式

联网监控数据编码技术要求详见《河北省高速公路机电系统技术要求》。

6、监控数据存储

（1）直接管辖路段的路段监控分中心、监控站（所），所采集的路段交通、环境、事故事件等所有原始数据、处理后的数据必须进行存储。存储期限为12个月。

（2）各下级中心按照上级中心的要求上传各类数据，上级中心接收数据后必须进行本地存储。存储期限为12个月。

（3）各下级中心向上级中心发送的各类请求、回复信息，必须在发送中心和接收中心都存储。存储期限为24个月。

（4）各上级中心下发的指令和信息必须在发送中心和接收中心都存储。存储期限为24个月。

（5）各级中心的数据应按监控数据交换内容中的分类建立各类数据库，进行存储。存储期满时，应将数据导出刻录成光盘，长期保存，以备查询。

（6）路段所采集的原始数据存储在路段监控分中心的存储设备中，省监控中心存储路段经过处理的上传数据。省监控中心的数据存储时间不少于2年，存储期满后刻录成光盘长期保存。

7、监控设备编码

监控设备编码详见《河北省高速公路视频监控联网技术要求及测试规范》，在联合设计期间确定最终的编码格式。

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