【安防知識網(wǎng)】城市軌道交通是城市公共交通的骨干。它具有節(jié)能、省地、運量大、全天候、無污染(或少污染)又安全等特點，屬綠色環(huán)保交通體系，符合可持續(xù)發(fā)展的原則，特別適應于大中城市。城市軌道交通種類繁多，按照用途可分為城市鐵路、市郊鐵路、地下鐵道、輕軌交通、城市有軌電車、獨軌交通、磁懸浮線路、機場聯(lián)絡鐵路、新交通系統(tǒng)等。近年來，我國城市軌道交通發(fā)展迅猛，目前已經(jīng)建成或正在興建的城市軌道交通幾乎包括了上述各種類型，已有30多座城市建成了或正在新建、或擬就了建設規(guī)劃。

　　迅猛發(fā)展的地鐵等城市軌道交通系統(tǒng)，對安全防范系統(tǒng)提出了更多、更高的要求。安全防范系統(tǒng)是保證地鐵行車組織、保證運輸安全的重要設備，系統(tǒng)為控制中心調(diào)度員、車站值班員、列車司機等提供有關列車運行、防災救災、客流情況及社會治安等方面的視覺信息，系統(tǒng)同時為防災調(diào)度指揮搶險提供指揮輔助工具。

　　需求分析

　　據(jù)北京地鐵運營有限公司安全監(jiān)察中心介紹，2002年～2006年，北京城鐵軌道設施被盜的情況非常嚴重，“丟失的電纜足夠重新鋪一條13號線了”。后來上了監(jiān)控系統(tǒng)，情況得到了很好的控制。

　　現(xiàn)在，北京地鐵運營已經(jīng)從簡單的安全防范發(fā)展到監(jiān)控智能化分析，再到為地鐵運營業(yè)務提供服務。從城市軌道交通的發(fā)展來看，監(jiān)控正在向網(wǎng)絡化、數(shù)字化、高清化、智能化和業(yè)務的融合發(fā)展，應用也隨之越來越細致了。

　　對于地鐵來說，監(jiān)控首先要滿足的，是安全運營和防恐防爆的需求。地鐵客流量大、人員復雜，散客攜帶可疑物品、乘客跳下站臺等時有發(fā)生。加上地鐵是一個地下空間，封閉、不透明、通風不利，一旦發(fā)生事故，如火災、爆炸等，影響會非常大，所以必須預先攔截可疑爆炸物，包括對一些液、固體爆炸物，以及毒氣等進行全面防范。而地鐵發(fā)展的需求和地鐵網(wǎng)絡化的運營管理，也要求必須對地鐵進行網(wǎng)絡化的監(jiān)控體系。下面，筆者將從數(shù)字化、智能化以及海量視頻存儲解決方案等幾個方面分享天地偉業(yè)的解決之道。

　　全數(shù)字化解決方案

　　系統(tǒng)構(gòu)成

　　地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)由圖像攝取、圖像顯示及錄制、車站控制處理、控制中心處理及顯示、視頻信號傳輸、網(wǎng)管等設備組成。

　　地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心調(diào)度員的行車監(jiān)視、防災監(jiān)視、電力設備監(jiān)視;車站值班員行車監(jiān)視和防災監(jiān)視兩大部分構(gòu)成。采用控制中心遠程監(jiān)控和車站本地監(jiān)控方式，組成一個完整的兩級視頻監(jiān)控網(wǎng)絡，同時還能夠通過網(wǎng)絡將圖像傳輸共享給運營調(diào)度、鐵路公安等相關部門。各車站視頻處理設備輸出的視頻信號，通過數(shù)字視頻編碼器處理后送至車站的傳輸系統(tǒng)，控制中心光傳輸設備接收來自各車站的信號后進行解碼處理后，送至控制中心的視頻處理設備將圖像顯示在大屏幕和控制中心調(diào)度員的監(jiān)視器上。如圖所示：

　　[nextpage]　　網(wǎng)絡一體球、網(wǎng)絡攝像機是第三代全數(shù)字化視頻分散/集中監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備，屬于最新一類的數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品，利用它可以將傳統(tǒng)攝像機捕捉的圖像以及報警探頭的報警信號進行數(shù)字化編碼處理后，通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡、Internet或其它網(wǎng)絡方式傳送到網(wǎng)絡所延伸到的任何地方，千里之外的網(wǎng)絡終端用戶通過普通電腦就可以對遠程圖像進行實時的監(jiān)控、錄像、管理。網(wǎng)絡視頻服務器基于網(wǎng)絡實現(xiàn)動態(tài)圖像實時傳輸?shù)奶攸c，使得以往必須局限在區(qū)域范圍的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，變成可以不受時間與地域的限制。

　　車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　設備組成

　　車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備包括網(wǎng)絡一體球、網(wǎng)絡攝像機、光纖收發(fā)器、車站視頻切換控制器、彩色監(jiān)視器、錄像設備、控制切換軟件等。

　　圖像和控制信號遠程傳輸

　　(1)各車站數(shù)字視頻圖像，通過傳輸系統(tǒng)提供的100M以太網(wǎng)通道進行共線傳輸?shù)娇刂浦行?

　　(2)控制中心錄像管理服務器通過傳輸系統(tǒng)提供的100M以太網(wǎng)通道調(diào)看各車站數(shù)字網(wǎng)絡硬盤錄像機的圖像信號;

　　(3)控制中心至各車站的控制及網(wǎng)管信號，通過傳輸系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)通道下傳，接口方式為RS485。

　　控制中心監(jiān)控系統(tǒng)

　　控制中心設備組成

　　控制中心監(jiān)視系統(tǒng)設備包括監(jiān)控管理平臺、網(wǎng)管控制設備、錄像管理服務器、視頻顯示終端、監(jiān)視器、控制鍵盤等。

　　遠程圖像接收與控制

　　控制中心設置24路數(shù)字視頻矩陣，用于將來自各車站的遠程圖像進行解碼，解碼后圖像由大屏及各調(diào)度員監(jiān)視器共享顯示?？刂浦行闹淋囌镜目刂菩盘枴⒕W(wǎng)管信號的遠程傳輸經(jīng)傳輸系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)通道進行下傳。[nextpage]

　　智能化解決方案

　　現(xiàn)階段，很多大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅是如何有效地采集圖像信息，而是如何有效地對信息進行分析，將大量沒有威脅、無關緊要的信息進行篩選，從而使有效的信息能夠更有效地呈現(xiàn)給用戶，這也正是智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的價值所在。

　　智能分析包括遺留物體檢測、道路或出入口擁塞檢測、車輛或人流統(tǒng)計、非法闖入、物體跟蹤、區(qū)域標定監(jiān)測等?，F(xiàn)階段，相對成熟并能夠?qū)崿F(xiàn)的智能分析行為包括非法闖入、移動偵測、區(qū)域標定等較為簡單的智能應用，處于較為簡單的檢測層面的工作，主要完成對目標的檢測、跟蹤和分類，得到目標的大小、位置、類型、顏色、運動方向、目標數(shù)量等信息，同時基于這些基礎信息做分析判斷，觸發(fā)報警或聯(lián)動相關操作。

　　公共安全中對于防護等級較高的城市軌道交通系統(tǒng)，可以適當輔助智能分析，在重點監(jiān)控部位進行全天候監(jiān)控，針對物品遺棄、危險區(qū)域報警、違規(guī)闖入等重要行為事件進行分析，并結(jié)合相關報警聯(lián)動動作，提醒監(jiān)控人員，進行及時有效地處理。針對復雜的分析場景，需要對場景進行建模，應盡量避免由光影、雜物、人員等造成的誤報。

　　在地鐵領域的應用中，需要對指定的監(jiān)控畫面進行視頻智能分析，通常按1-2路/車站考慮。可通過硬件或軟件方式實現(xiàn)，硬件方式常嵌入在系統(tǒng)的前端部分，采用專用的含智能分析功能的前端硬件設備;軟件方式則在系統(tǒng)的核心后臺實現(xiàn)，通過對視頻流中的畫面連續(xù)截獲而進行分析。此功能可通過操作終端選擇開通，當其他用戶需要時還能分配給其它多媒體工作站，視頻分析的結(jié)果將以事件輸出的方式送達監(jiān)控中心，作為預案的觸發(fā)條件進入預案流程。

　　地鐵項目中通常情況下涉及到對視頻分析的場景要求包括如下：1、特定時間內(nèi)(如非運營時間)畫面有人員闖入時報警。2、特定畫面有人員闖入報警時PTZ攝像機自動跟蹤闖入者。3、檢測到丟棄物并報警，對站臺、站廳疑似危險物給出提示。4、監(jiān)控畫面中不準移開的設備或物品。5、指定區(qū)域內(nèi)侵入報警。6、翻越付費區(qū)邊界圍欄報警。

　　海量數(shù)據(jù)存儲解決方案

　　視頻源數(shù)據(jù)通過攝像頭、編碼器、交換機、視頻服務器最終到達存儲設備，完成整套數(shù)字化視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲，盡管視頻經(jīng)過H.264等編碼算法壓縮，其所占的空間仍然是非常大的。地鐵聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的攝像前端成百上千，產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)更是非常驚人，如何保護、管理、查詢這些數(shù)據(jù)?地鐵監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的存儲子系統(tǒng)為了解決這些問題應運而生。[nextpage]

　　IP-SAN是FC-SAN在以太網(wǎng)交換結(jié)構(gòu)平臺上運行的版本，它是基于高速以太網(wǎng)的SAN架構(gòu)，通過iSCSI(Internet SCSI，Internet小型計算機系統(tǒng)接口)協(xié)議來實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)在前端設備、服務器和存儲設備之間高速傳輸。

　　IP-SAN做為第三代存儲設備，繼承了FC-SAN高可靠性、可擴展性強、集中存儲高效利用存儲空間的優(yōu)秀思想，同時又繼承了IP網(wǎng)絡開放、高性能、易管理、自適應性強的優(yōu)點，實現(xiàn)存儲網(wǎng)絡與應用網(wǎng)絡的無縫連接，并提供了優(yōu)良的遠程數(shù)據(jù)復制和容災特性。它克服了FC-SAN需要專用網(wǎng)絡平臺的缺點，從成本，技術發(fā)展的遠景來說，都是FC-SAN所不能企及的，特別適用于地鐵等大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的海量音視頻數(shù)據(jù)存儲。

　　結(jié)束語

　　安防已經(jīng)變成了服務的網(wǎng)絡，視頻智能分析管理的行業(yè)化、定制化將給廠商帶來新機會，天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司仍將堅持網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化和行業(yè)化的方向，為城市軌道交通等更多行業(yè)用戶提供更加完善的、完整的、融合的解決方案