本文結(jié)合在軌道交通領(lǐng)域電視監(jiān)控系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，介紹了地鐵電視監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)及基本要求，提出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，最后對(duì)車站和中心的監(jiān)控系統(tǒng)分別做了設(shè)計(jì)，與大家共享。

1、系統(tǒng)概述
    地鐵電視監(jiān)視系統(tǒng)是保證地鐵行車組織和安全的重要手段。調(diào)度員和車站值班員利用它監(jiān)視列車運(yùn)行、客流情況、變電所設(shè)備室設(shè)備運(yùn)行情況，提高行車指揮效率。當(dāng)車站發(fā)生災(zāi)情時(shí)，地鐵電視監(jiān)控系統(tǒng)可作為防災(zāi)調(diào)度員指揮應(yīng)急搶險(xiǎn)的有力工具。地鐵作為重要的交通樞紐，客流量極大,安全措施必須得到保證，因此建立一套安全、穩(wěn)定、高效的電視監(jiān)控系統(tǒng)是有必要的。

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
    系統(tǒng)組成應(yīng)簡(jiǎn)單、易擴(kuò)容、易升級(jí)、易維護(hù)；在瞬間電源倒換時(shí)不死機(jī)；設(shè)備及板卡允許帶電熱插拔；監(jiān)控操作程序應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)便，監(jiān)控界面圖形化；系統(tǒng)的網(wǎng)管功能應(yīng)強(qiáng)大、可對(duì)車站電視設(shè)備進(jìn)行遙控開關(guān)機(jī)；車站設(shè)置網(wǎng)絡(luò)視頻錄像存貯設(shè)備，可對(duì)站內(nèi)全部圖像進(jìn)行錄制并保存；控制中心可任意調(diào)看全線任意畫面。

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
    實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)車站的站臺(tái)、站廳、自動(dòng)扶梯、變電所變壓器室及10KV開關(guān)柜室等處，還應(yīng)覆蓋AFC的售票機(jī)和閘機(jī)。

4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求
    本系統(tǒng)設(shè)置由控制中心和備用控制中心調(diào)度員的行車監(jiān)視、防災(zāi)環(huán)控監(jiān)視、AFC監(jiān)視、電力設(shè)備監(jiān)視；車站值班員客運(yùn)管理監(jiān)視和防災(zāi)監(jiān)視兩大部分構(gòu)成。

    采用控制中心遠(yuǎn)程監(jiān)控和車站本地監(jiān)控方式，組成一個(gè)完整的閉路電視兩級(jí)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。各車站視頻分配器輸出的視頻信號(hào)，通過(guò)視頻數(shù)字編碼器處理后送至車站的光傳輸設(shè)備，控制中心光傳輸設(shè)備接收此信號(hào)后送入中心視頻處理設(shè)備后進(jìn)行相應(yīng)解碼處理。

5、系統(tǒng)組成
    地鐵電視監(jiān)控系統(tǒng)由車站監(jiān)控系統(tǒng)和中心監(jiān)控系統(tǒng)組成，分為兩級(jí)結(jié)構(gòu)，其中車站監(jiān)控系統(tǒng)由圖像攝取、圖像顯示及錄制、車站控制處理組成，中心控制系統(tǒng)由中心控制處理及顯示、視頻信號(hào)傳輸、網(wǎng)管等設(shè)備組成。

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1

[nextpage] （2）系統(tǒng)功能
    控制中心監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接收各車站發(fā)送的圖象信息，各車站所有視頻全編碼上傳，控制中心各調(diào)度員通過(guò)中心視頻切換控制設(shè)備將各車站遠(yuǎn)端傳送的視頻信號(hào)任選若干路，經(jīng)數(shù)字視頻解碼器處理后還原成模擬信號(hào)送入彩色監(jiān)視器、TCC和大屏幕上，以便各值班員可以對(duì)各個(gè)車站所有攝像機(jī)攝取的畫面進(jìn)行選擇監(jiān)視。中心調(diào)度員能夠在遠(yuǎn)程遙控車站任何一臺(tái)球形一體化攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)及其變焦鏡頭的焦距調(diào)節(jié)。可根據(jù)具體需要設(shè)置多個(gè)遙控優(yōu)先等級(jí)，并可進(jìn)行云臺(tái)變速控制。各調(diào)度員通過(guò)登陸的用戶名和密碼來(lái)區(qū)分優(yōu)先級(jí)，車站的云臺(tái)被控制時(shí)在軟件上顯示占用者名稱。

    各車站行車值班員可以通過(guò)行車監(jiān)控終端（計(jì)算機(jī)及圖形軟件）在中心未占用時(shí)，通過(guò)在本站設(shè)置的電力監(jiān)控與環(huán)控集成系統(tǒng)設(shè)備，遙控本站任意一臺(tái)球形一體化攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)以及對(duì)變焦鏡頭調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可設(shè)置云臺(tái)的預(yù)置位，還可以各種程序進(jìn)行循環(huán)顯示或手動(dòng)選擇在彩色監(jiān)視器上顯示。

    設(shè)備管理系統(tǒng)利用軟件菜單對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行報(bào)警參數(shù)、報(bào)警門限數(shù)值的配置和修改，每個(gè)前端視頻設(shè)備的故障報(bào)警、設(shè)備輸出參數(shù)在該操作平臺(tái)上通過(guò)點(diǎn)擊屏幕即可看到?？梢耘c其選用的切換矩陣控制設(shè)備配套使用。所有視頻切換及系統(tǒng)各控制功能均在該操作平臺(tái)上點(diǎn)擊屏幕或屏幕上的預(yù)置位即可實(shí)現(xiàn)。其模擬實(shí)際線路和站內(nèi)攝像機(jī)位置的圖像標(biāo)識(shí)及分層點(diǎn)擊站內(nèi)攝像機(jī)的操作方式均可使操作和控制過(guò)程簡(jiǎn)化。

控制中心配備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控錄像管理軟件，車站所有錄像存儲(chǔ)設(shè)備的工作狀態(tài)均在該軟件上顯示，中心軟件功能如下：
?控制中心、車站具有與電力監(jiān)控與環(huán)控集成系統(tǒng)的接口，提供全部控制協(xié)議；
?具備進(jìn)行實(shí)時(shí)錄制數(shù)字視頻壓縮信號(hào)的功能，同時(shí)具有動(dòng)態(tài)錄像功能；
?具有接收統(tǒng)一時(shí)間校準(zhǔn)的功能，以便對(duì)輸入的所有圖像錄制時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)；
?圖像可在中心經(jīng)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)回放、刻錄，能按錄像的時(shí)間、日期范圍、站名和攝像機(jī)位置進(jìn)行分類檢索圖像，回放速度可調(diào)；
?錄像設(shè)備可通過(guò)外部控制進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像的開啟和停止的控制；
?提供移動(dòng)偵測(cè)錄像或高清晰錄像狀態(tài)，外部觸發(fā)受控于網(wǎng)管系統(tǒng)，設(shè)備故障時(shí)能及時(shí)向控制中心和車站網(wǎng)管進(jìn)行告警；
?靈活的聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)配置-本地(DAS)、遠(yuǎn)程(SAN)和集中式記錄(NAS)；
根據(jù)警報(bào)即時(shí)查看事件；
?用于PTZ鍵盤操控的直觀界面；
?集成干接點(diǎn)：可通過(guò)不同的干接點(diǎn)控制進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像、停止錄像、進(jìn)入移動(dòng)偵測(cè)錄像、可轉(zhuǎn)換到高清晰錄像等，干接點(diǎn)的觸發(fā)受控于網(wǎng)管系統(tǒng)；
?有復(fù)查追蹤功能，能夠跟蹤用戶系統(tǒng)管理活動(dòng)；
?基于SNMP的事件通知功能；
?可擴(kuò)展功能，擴(kuò)展時(shí)不影響既有設(shè)備的使用，增加的少量硬件設(shè)備，軟件基本不變，各分站的錄像設(shè)備在增加視頻分析軟件后，可完成可疑物品遺失報(bào)警、穿越禁區(qū)報(bào)警、逆向通行報(bào)警、統(tǒng)計(jì)人流等視頻分析功能。

6、車站監(jiān)視系統(tǒng)
    車站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要完成對(duì)本車站管轄范圍內(nèi)的視頻信號(hào)的監(jiān)控和錄像，攝像機(jī)輸出的模擬信號(hào)經(jīng)視頻分配器分別輸出至視頻編碼器、本站切換矩陣及本站硬盤錄像機(jī)。本站調(diào)度員通過(guò)視頻監(jiān)控終端監(jiān)視本站視頻圖象；通過(guò)硬盤錄像機(jī)對(duì)本站圖象進(jìn)行錄制。[nextpage]

    攝像機(jī)輸出的模擬信號(hào)經(jīng)視頻分配器進(jìn)入本站的視頻編碼器（采用全編碼方式），再經(jīng)車站的傳輸設(shè)備傳輸至控制中心進(jìn)行解碼，送至控制中心各調(diào)度員的監(jiān)視器（電力調(diào)度、防災(zāi)環(huán)控調(diào)度、行車調(diào)度、AFC調(diào)度）、顯示大屏及TCC指揮中心。

    控制中心至車站控制和網(wǎng)管信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸是經(jīng)光傳輸系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)通道下傳。傳輸通道可為以太網(wǎng)、RS422/RS485，傳輸方式可為共線或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式。

    車站監(jiān)控系統(tǒng)示意圖見圖2。

    車站監(jiān)控終端能顯示中心控制的球形一體化攝像機(jī)云臺(tái)的情況。車站方只有在高級(jí)優(yōu)先控制釋放本站云臺(tái)后，才可對(duì)該路云臺(tái)進(jìn)行操作。

    對(duì)車站的云臺(tái)控制可使用軟件和鍵盤兩種形式，優(yōu)先級(jí)設(shè)置靈活、可調(diào)，車站防災(zāi)值班員可以通過(guò)防災(zāi)控制終端以各種程序進(jìn)行循環(huán)顯示或手動(dòng)選擇顯示本站內(nèi)任意一幅圖像在彩色監(jiān)視器上。

    車站設(shè)置防災(zāi)專用的緊急啟動(dòng)設(shè)備電源的開關(guān)，可在行車值班室開啟本站全部設(shè)備。系統(tǒng)矩陣為全交叉切換方式，每路輸出互不干擾，輸出即可以選擇完全不同的攝像機(jī)的圖像，也可以顯示來(lái)自同一攝像機(jī)的圖像，顯示效果不受影響。

7、中心監(jiān)控系統(tǒng)
    控制中心監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接收各車站發(fā)送的圖像信息，各車站所有視頻全編碼上傳，控制中心各調(diào)度員通過(guò)中心視頻切換控制設(shè)備將各車站遠(yuǎn)端傳送的視頻信號(hào)任選若干路，經(jīng)數(shù)字視頻解碼器處理后還原成模擬信號(hào)送入彩色監(jiān)視器、TCC和大屏幕上，以便各值班員可以對(duì)各個(gè)車站所有攝像機(jī)攝取的畫面進(jìn)行選擇監(jiān)視。中心調(diào)度員能夠在遠(yuǎn)程遙控車站任何一臺(tái)球形一體化攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)及其變焦鏡頭的焦距調(diào)節(jié)。具體結(jié)構(gòu)見圖3。[nextpage]

?控制中心的行車、電力調(diào)度員的電視監(jiān)控信號(hào)傳至電力監(jiān)控與環(huán)控集成系統(tǒng)終端和彩色監(jiān)視器；
?所有云臺(tái)攝像機(jī)的預(yù)置位以圖形方式設(shè)置，并可編寫和修改；
?行車、電力調(diào)度員可通過(guò)電力監(jiān)控與環(huán)控集成系統(tǒng)操作站以各種程序進(jìn)行循環(huán)顯示或手動(dòng)選擇預(yù)置位，觀看任意車站的任意圖像或同時(shí)觀看同一幅圖像；
?中心行車調(diào)度員、電力調(diào)度員可以通過(guò)設(shè)置在各自的電力監(jiān)控與環(huán)控集成系統(tǒng)終端對(duì)各個(gè)車站所有攝像機(jī)攝取的畫面進(jìn)行選擇多程序循環(huán)監(jiān)視；
?防災(zāi)環(huán)控調(diào)度員、AFC各配置一臺(tái)電力監(jiān)控與環(huán)控集成系統(tǒng)終端和一臺(tái)顯示器，可通過(guò)自己的控制終端，觀看任意車站的任意圖像或同時(shí)觀看行車等調(diào)度的同一幅圖像；
?中心調(diào)度員能夠在遠(yuǎn)程遙控車站任何一臺(tái)球形一體化攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)及其變焦鏡頭的焦距調(diào)節(jié)?？筛鶕?jù)具體需要設(shè)置多個(gè)遙控優(yōu)先等級(jí)；
?控制中心的防災(zāi)環(huán)控、行車調(diào)度員能將各站的圖像任意地切換到調(diào)度大廳顯示大屏上；
?控制中心的防災(zāi)環(huán)控、AFC調(diào)度員可以通過(guò)各自的控制終端對(duì)各個(gè)車站所有攝像機(jī)攝取的畫面進(jìn)行手動(dòng)選擇或按程序循環(huán)監(jiān)視；
?中心調(diào)度員能夠在遠(yuǎn)程遙控車站任何一臺(tái)球形一體化攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)及其變焦鏡頭的焦距調(diào)節(jié)。可根據(jù)具體需要設(shè)置多個(gè)遙控優(yōu)先等級(jí)，并可進(jìn)行云臺(tái)變速控制；
?中心控制臺(tái)設(shè)置專用的緊急啟動(dòng)設(shè)備電源的開關(guān),在延長(zhǎng)運(yùn)用時(shí)間或緊急情況下，可在中心控制臺(tái)處手動(dòng)開啟和關(guān)閉各分站設(shè)備電源；
?控制中心圖像回放功能：控制中心的調(diào)度主任應(yīng)能調(diào)看任意車站的任意一幅視頻錄像，對(duì)所回放錄圖像進(jìn)行光盤刻錄復(fù)制；
?圖像檢索功能：提供在中心按站點(diǎn)、時(shí)間檢索的功能，方便今后的快速檢索，界定和排除事故，保障行車組織安全；
?故障管理：能識(shí)別系統(tǒng)故障,并能對(duì)閉路電視系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生的故障進(jìn)行定位及迅速查詢故障；
?能報(bào)告所有告警信號(hào)及其記錄的細(xì)節(jié)；
?具有告警過(guò)濾和遮蔽功能（不應(yīng)產(chǎn)生誤告警）；
?提供聲光告警顯示功能。

    本文作者現(xiàn)任職于中興智能交通系統(tǒng)（北京）有限公司。