1. 需求分析
隨著城市化的發(fā)展，國內(nèi)部分大城市紛紛建設(shè)了自己的軌道交通網(wǎng)，這大大提高了市民出行的效率，推動了城市化的進(jìn)程。但是，縱觀全球軌道交通的發(fā)展史，軌道交通，尤其是地鐵系統(tǒng)的安全防范問題，一直是建設(shè)和管理部門面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
1.1. 行業(yè)整體需求分析
軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)是軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的一個組成部分，它對于實時監(jiān)控軌道交通系統(tǒng)的的運行狀態(tài)、及時把握軌道交通各站點的物流、人流情況，積極應(yīng)對可能出現(xiàn)的突發(fā)事件以及事后取證都發(fā)揮著不可替代的作用。
軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)范圍的不斷拓廣，例如電力、環(huán)境、保安、輔助設(shè)施和列車監(jiān)督等，監(jiān)控系統(tǒng)的適配性、更大集成所需的互連性、互操作性和高成本的問題日益明顯。如何建立一個全方位的開發(fā)系統(tǒng)，以最大程度的支持系統(tǒng)的應(yīng)用需求，滿足軌道交通企業(yè)網(wǎng)的橫向與縱向快速發(fā)展的需要，是國內(nèi)外軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)面對的主要問題。
1.2. 城市軌道交通監(jiān)控的主要作用
(1) 軌道沿線監(jiān)控：在軌道交通沿線每隔幾百米設(shè)置一個監(jiān)控點，對軌道路面狀況、車輛運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控和記錄，防止異物侵入線路，及時掌握車輛行駛的位置。
(2) 車站監(jiān)控：對每個車站的售票處、出入口、自動扶梯、站臺等地點進(jìn)行監(jiān)控和記錄，便于及時發(fā)現(xiàn)可疑人員和可疑物件。
(3) 在突發(fā)事件或災(zāi)害發(fā)生時，通過實時監(jiān)控，提高指揮、調(diào)度能力。
(4) 對監(jiān)控點附近的其他環(huán)境參數(shù)、告警信息進(jìn)行采集，并通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一傳送至監(jiān)控中心。
(5) 通過網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，使之能夠方便地進(jìn)行全網(wǎng)集中管理，遠(yuǎn)程調(diào)用。
1.3. 軌道交通安防系統(tǒng)內(nèi)容
軌道交通安防系統(tǒng)，包括綜合電視監(jiān)視子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)及車站緊急告警子系統(tǒng)等。因此，應(yīng)該采用了一套可靠的、成熟的安防集成管理系統(tǒng)軟件來對所有的安防子系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)查看、系統(tǒng)控制、操作管理。
2. 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
本方案旨在利用現(xiàn)有的軌道交通沿線的光纖傳輸線路，建設(shè)基于IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)能壍澜煌ㄒ曨l監(jiān)控系統(tǒng)，以科技的手段減低軌道交通管理部門工作強度，保證軌道交通系統(tǒng)的安全運行，增強應(yīng)對突發(fā)事件的能力。并且建立一套可靠的、成熟的安防集成管理系統(tǒng)軟件來對所有的安防子系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)查看、系統(tǒng)控制、操作管理。
3. 系統(tǒng)設(shè)計的原則
3.1. 開放性
本系統(tǒng)采用開放式的系統(tǒng)架構(gòu)，能支持構(gòu)建統(tǒng)一的安防集成管理平臺，提供通用標(biāo)準(zhǔn)的接口。
3.2. 穩(wěn)定可靠性
視頻監(jiān)控系統(tǒng)能具有高度的可靠性和優(yōu)良的性能。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用雙機熱備，視頻存儲采用磁盤陣列技術(shù),確保故障后的數(shù)據(jù)和任務(wù)備份切換操作。視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻錄像服務(wù)器(NVR)具有備份功能。
3.3. 安全性
系統(tǒng)具有高度的安全性和保密性，通過對系統(tǒng)分級保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲權(quán)限的控制，來防止各種形式的對系統(tǒng)的非法侵入。系統(tǒng)通過密匙實現(xiàn)設(shè)備認(rèn)證功能;可方便實現(xiàn)非經(jīng)認(rèn)證過的系統(tǒng)設(shè)備不能接入系統(tǒng)的功能;
所有用戶在操作和訪問系統(tǒng)之前都必須進(jìn)行注冊。每一個用戶都將會獲得一個系統(tǒng)內(nèi)唯一的標(biāo)識和一個密碼。用戶可以修改自己的密碼。對各操作人員的使用權(quán)限必須是可靈活分配的。
3.4. 系統(tǒng)的可操作性
設(shè)備齊全、功能完善、綜合管理、便于維護(hù)、操作簡便且易于掌握。系統(tǒng)的設(shè)計，要求在操作人員與設(shè)備之間建立起友好的界面，使操作者無論對系統(tǒng)的設(shè)置還是日常運行，通過鍵盤進(jìn)行簡單的操作即可完成，即使對沒有接觸過此類設(shè)備的操作者，只需稍加培訓(xùn)，即能掌握一般操作。
4. 系統(tǒng)總體設(shè)計
4.1. 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
目前城市地鐵站視頻監(jiān)控一般分為兩級監(jiān)控;在地鐵站端要求監(jiān)視所有本站圖像，另外在監(jiān)控中心要求可以監(jiān)視下屬各地鐵站的情況?？紤]到資金投入的問題，在中心端，一般不要求同時看到所有地鐵站的所有圖像;而是采取兩種方式監(jiān)視:一種是同時監(jiān)視各地鐵站的某幾路圖像，另外一種是要求可同時看到某一個地鐵站的所有圖像或大部分圖像。這就需要考慮從各地鐵站到監(jiān)控中心的視頻傳輸問題。
從各地鐵站到監(jiān)控中心的視頻傳輸一般有兩種方案。第一種是使用數(shù)字視頻編解碼器，通過SDH提供的E1信道完成視頻傳輸;第二種是采用光纖方式，獨立組成城鐵視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)完成傳輸。
若采用第一種方式，需要占用大量SDH資源，增大了通信系統(tǒng)的壓力。
在第二種方式中，如過采用傳統(tǒng)點對點方式，則要占用很多的光纖資源。隨著現(xiàn)代光纖通信技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)的飛速發(fā)展，在監(jiān)控領(lǐng)域內(nèi)，實時數(shù)字視頻的光纖傳輸也已經(jīng)被越來越多的人所接收。城鐵系統(tǒng)光纖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般呈鏈狀或環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，建議采用，系統(tǒng)遠(yuǎn)端設(shè)備對模擬圖像進(jìn)行壓縮編碼、數(shù)字化并通過復(fù)用器復(fù)接到高速信道，通過電/光轉(zhuǎn)換將信號發(fā)送到光纖通道，組成鏈網(wǎng)或環(huán)網(wǎng);在局端進(jìn)行反向復(fù)用、解碼，輸出模擬圖像，圖像質(zhì)量可達(dá)到DVD效果。
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