項(xiàng)目背景

　　地鐵作為城市中人們出行的重要公共交通工具，保證乘客的公共安全是各地鐵相關(guān)部門的重要職責(zé)。10年的莫斯科地鐵爆炸事件震驚全球，也給我國地鐵安全防范敲響警鐘，給乘客造成的恐怖陰霾久久不能散去。同時(shí)也給我國城市地鐵相關(guān)部門帶來很大的壓力，如何保障乘客安全出行，成了中國各大城市地鐵的熱點(diǎn)話題。俄羅斯地鐵爆炸發(fā)生，又再次將地鐵公共安全問題推到了風(fēng)口浪尖。各地交通公共安全事件一波未平一波又起，安防產(chǎn)品加大力度深入地鐵運(yùn)營，在以后的地鐵建設(shè)中將更加重要。

　　權(quán)威專家指出，目前我國北京和上海的地鐵日客流量都已接近或超過500萬人次，廣州地鐵客流量在春節(jié)、國慶等高峰期也突破了300萬人次。北京、上海、廣州等城市應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)地鐵安防力度。莫斯科連續(xù)兩地鐵爆炸，地鐵安全再引質(zhì)疑。絞盡腦汁保障地鐵安全運(yùn)營是現(xiàn)階段各地鐵部門任務(wù)的重中之重。

　　需求分析

　　數(shù)字高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成簡單、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)控操作程序簡便，監(jiān)控界面圖形化;系統(tǒng)的網(wǎng)管功能強(qiáng)大，支持對(duì)本系統(tǒng)各視頻管理服務(wù)器、存儲(chǔ)、高清攝像機(jī)、編碼器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的統(tǒng)一管理;系統(tǒng)的網(wǎng)管可對(duì)車站監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遙控開關(guān)機(jī);車站設(shè)置網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻錄像存儲(chǔ)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。

　　本地鐵系統(tǒng)采用分辨率達(dá)到1080P(200萬)以上，編碼格式采用國際標(biāo)準(zhǔn)的H.264的高清系統(tǒng)。除垂直電梯的模擬攝像機(jī)采用普通D1的編碼器接入外，本系統(tǒng)從圖像的采集、傳送、存儲(chǔ)、顯示全部達(dá)到高清，符合HDTV標(biāo)準(zhǔn)的分辨率1920*1080以上全實(shí)時(shí)圖像畫質(zhì)。

　　本系統(tǒng)設(shè)置控制中心調(diào)度員的行車監(jiān)視、防災(zāi)環(huán)控監(jiān)視、電力設(shè)備監(jiān)視、客調(diào)監(jiān)視和總調(diào)監(jiān)視;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)完整的視頻監(jiān)控兩級(jí)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。各車站視頻信號(hào)，由前端高清IPC采集處理后，送至車站的三層以太網(wǎng)交換機(jī)，控制中心交換機(jī)接收此信號(hào)后在相關(guān)調(diào)度員工作站進(jìn)行視頻顯示及控制;另外提供8路圖像進(jìn)行相應(yīng)解碼處理后在大屏幕顯示，并在控制中心交換機(jī)預(yù)留相應(yīng)數(shù)字接口至日后TCC系統(tǒng)平臺(tái)， CCTV系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議體系和上級(jí)平臺(tái)TCC實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通互控。對(duì)于高速變化的圖像，其畫面質(zhì)量不發(fā)生邊緣模糊等現(xiàn)象。

　　車站的圖像攝取范圍為每站的站臺(tái)、站廳、自動(dòng)扶梯、垂直電梯、垂直電梯口、開關(guān)柜室、變電所控制室等設(shè)備用房等處，還覆蓋AFC的售票機(jī)和閘機(jī)、出入口。主變電所相關(guān)設(shè)備用房區(qū)域，車輛段/停車場的圖像攝取范圍混合變電所等設(shè)備用房區(qū)域。

　　AFC視頻監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立于專網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)。AFC售票室、票務(wù)室、車站控制室等視頻攝像機(jī)采用標(biāo)清模擬攝像頭，單獨(dú)為其設(shè)置數(shù)字硬盤錄像機(jī)，數(shù)字硬盤錄像機(jī)安裝在通信設(shè)備室，通信系統(tǒng)為其視頻調(diào)看提供獨(dú)立傳輸通道。

　　本系統(tǒng)的視頻操作軟件平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)如下基本功能：視頻調(diào)看功能;電子地圖;提供實(shí)時(shí)錄像、多畫面同時(shí)圖像回放功能;可以對(duì)各個(gè)攝像機(jī)輸入通道進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)置;提供實(shí)時(shí)監(jiān)視、分組、權(quán)限分級(jí)管理監(jiān)控界面;可提供聲光告警顯示功能提示;按錄像的時(shí)間、日期范圍、站名等進(jìn)行分類檢索圖像等功能;同時(shí)支持多用戶同時(shí)瀏覽，各用戶間互不影響等。

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中，除了垂直電梯的模擬攝像機(jī)采用普通D1的編碼器接入外，其余點(diǎn)位從圖像的采集、傳送、存儲(chǔ)、顯示全部達(dá)到高清，要求符合HDTV標(biāo)準(zhǔn)的分辨率1920*1080以上全實(shí)時(shí)圖像畫質(zhì)。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為控制中心和車站兩級(jí)組網(wǎng)，兩級(jí)均可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的圖像進(jìn)行監(jiān)視和控制，監(jiān)視功能相互獨(dú)立，互不影響，控制優(yōu)先級(jí)如下.

　　第一級(jí)：中心防災(zāi)值班員;

　　第二級(jí)：車站防災(zāi)調(diào)度員;

　　第三級(jí)：中心行車調(diào)度員;

　　第四級(jí)：中心總調(diào)調(diào)度員;

　　第五級(jí)：中心電力調(diào)度值班員;

　　第六級(jí)：車站行車調(diào)度員;

　　第七級(jí)：中心客調(diào)調(diào)度員;

　　第八級(jí)：其他用戶

　　運(yùn)營視頻監(jiān)控系統(tǒng)與公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)共用高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，專網(wǎng)高清視頻攝像機(jī)提供模擬視頻輸出口供公安系統(tǒng)調(diào)看。對(duì)于根據(jù)運(yùn)營電視監(jiān)視設(shè)置的攝像機(jī)，地鐵運(yùn)營具有優(yōu)先控制權(quán)。優(yōu)先級(jí)可擴(kuò)展，不同調(diào)度員優(yōu)先級(jí)可在控制中心通過軟件調(diào)整，調(diào)整方式靈活快捷，所有云臺(tái)的優(yōu)先級(jí)均可靈活設(shè)置。

　　系統(tǒng)設(shè)置控制中心調(diào)度員的行車監(jiān)視、防災(zāi)環(huán)控監(jiān)視、電力設(shè)備監(jiān)視、客調(diào)監(jiān)視和總調(diào)監(jiān)視;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)完整的視頻監(jiān)控兩級(jí)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。各車站視頻信號(hào)，由前端高清IPC采集處理后，送至車站的三層以太網(wǎng)交換機(jī)，控制中心交換機(jī)接收此信號(hào)后在相關(guān)調(diào)度員工作站進(jìn)行視頻顯示及控制;另外提供8路圖像進(jìn)行相應(yīng)解碼處理后在大屏幕顯示，并在控制中心交換機(jī)預(yù)留相應(yīng)數(shù)字接口至日后TCC系統(tǒng)平臺(tái)，CCTV監(jiān)控系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議體系和上級(jí)平臺(tái)TCC實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通互控(圖1)。

　　圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　車站監(jiān)視系統(tǒng)

　　車站監(jiān)視系統(tǒng)由前端圖像攝取部分、車站視頻處理部分、圖像顯示控制部分及圖像上傳等幾個(gè)部分組成。主要設(shè)備包括：數(shù)字高清攝像機(jī)、彩色高清液晶監(jiān)視器(綜合監(jiān)控專業(yè)提供)、司機(jī)監(jiān)視器，視頻編碼器(垂直電梯內(nèi)攝像頭用)，車站視頻交換機(jī)、NVR視頻存儲(chǔ)組、車站視頻管理服務(wù)器、視頻控制終端、控制鍵盤、電源分路器(內(nèi)置式)、控制切換軟件等設(shè)備組成。

　　車站控制室設(shè)置1臺(tái)視頻監(jiān)控客戶端、1臺(tái)控制鍵盤，用于行車和防災(zāi)監(jiān)控。

　　在車站上、下行站臺(tái)各設(shè)置2臺(tái)20寸液晶監(jiān)視器，完成列車司機(jī)對(duì)乘客上下車的監(jiān)視功能。

　　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。

　　本站值班員通過視頻操作鍵盤或視頻監(jiān)控終端、調(diào)取本車站相關(guān)攝像機(jī)圖像信息，并在彩色高清液晶監(jiān)視器上顯示;系統(tǒng)通過視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)本站所有圖像進(jìn)行錄制。

　　控制中心監(jiān)視系統(tǒng)

　　控制中心監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備包括：中心視頻管理服務(wù)器、錄像服務(wù)器、網(wǎng)管終端、NVR錄像存儲(chǔ)設(shè)備、回放終端、高清解碼器、以太網(wǎng)交換機(jī)、視頻監(jiān)控終端等設(shè)備。

　　中心核心交換機(jī)通過傳輸接口接入視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)，中心視頻管理服務(wù)器、錄像服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器、高清解碼器、各客戶終端等均接入中心核心交換機(jī)。高清解碼器解碼后的圖像連接至信號(hào)系統(tǒng)提供的高清顯示屏，提供的解碼分辨率為1920*1080。

　　控制中心監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要完成對(duì)本線路管轄范圍內(nèi)的視頻信號(hào)的監(jiān)控，并通過錄像服務(wù)器及回放終端回溯視頻信息?？刂浦行谋O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接收各車站及車輛段、停車場發(fā)送的全部圖像信息，并選取其中8路圖像經(jīng)視頻解碼器解碼后送入控制中心大屏，各調(diào)度員通過視頻監(jiān)控終端對(duì)各車站上傳的圖像進(jìn)行顯示和控制。

　　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)，并可進(jìn)行云臺(tái)變速控制。各調(diào)度員通過登陸的用戶名和密碼來區(qū)分優(yōu)先級(jí)，車k站的云臺(tái)被控制時(shí)能在軟件上顯示占用者名稱。

　　系統(tǒng)功能

　　車站監(jiān)控

　　各車站值班員可以通過車站值班員工作站顯示任意圖像，并可遙控本站任意一臺(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，并可以把多個(gè)不同的預(yù)置位設(shè)置成巡航計(jì)劃，使得攝像機(jī)按照巡航計(jì)劃對(duì)多個(gè)不同角度進(jìn)行監(jiān)控。也可以把某個(gè)預(yù)置位設(shè)置為看守位，當(dāng)某個(gè)攝像頭掉線重新上線或者告警聯(lián)動(dòng)時(shí)，攝像頭自動(dòng)恢復(fù)到看守位，對(duì)看守位攝像角度進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)車站視頻管理服務(wù)器或當(dāng)工作站出現(xiàn)故障時(shí)還可以各種程序進(jìn)行循環(huán)顯示或手動(dòng)選擇在高清彩色液晶監(jiān)視器上顯示，當(dāng)云臺(tái)被占用時(shí)各操作員處(包括中心)可以做出顯示。

　　字符疊加功能

　　系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)漢字、字符疊加功能，能實(shí)時(shí)顯示云臺(tái)占用者信息。

　　在車站、停車場本地監(jiān)視系統(tǒng)和中心遠(yuǎn)端監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視器所顯示的每一幅圖像上能顯示車站、場名、攝像點(diǎn)的區(qū)域編號(hào)等，字符疊加內(nèi)容可自由設(shè)置。

　　通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)方式在中心可以對(duì)各車站的字符進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置、修改。

　　此外，針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的云臺(tái)攝像，還可以接受來自云臺(tái)控制單元發(fā)送的控制占用信息，直接將正在操作該云臺(tái)的操作員名稱疊加在視頻圖像上，直到另一個(gè)操作員更新了該信息。

　　為了在屏幕高亮,全黑時(shí)清晰的顯示字符,字符應(yīng)有描邊處理。

　　圖像存儲(chǔ)功能

　　設(shè)置的NVR主動(dòng)對(duì)前端IPC和編碼器的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)錄制，并能接收統(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)。

　　存儲(chǔ)采用RAID進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)，控制中心錄像網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備應(yīng)與全線采用N+1備份方式，即車站錄像存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，車站視頻圖像應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心進(jìn)行存儲(chǔ)，故障恢復(fù)后應(yīng)能回傳。

　　支持在線對(duì)損壞磁盤的更換，支持通過增加硬盤數(shù)量、硬盤容量來擴(kuò)展存儲(chǔ)空間的能力。應(yīng)具備通過編程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)減幀操作的方式節(jié)約有限的磁盤空間、延長圖像存儲(chǔ)時(shí)間的功能。可依據(jù)事先的報(bào)警處理配置，按需自動(dòng)實(shí)現(xiàn)事件全程的存儲(chǔ)記錄，以及提供事件預(yù)存儲(chǔ)，支持DVD-R/W圖像刻錄和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)存。

　　視頻的存儲(chǔ)可通過服務(wù)器對(duì)每一路存儲(chǔ)視頻的不同要求(編碼技術(shù)、清晰度、碼流大小、幀率等)進(jìn)行單獨(dú)配置。

　　存儲(chǔ)的圖像可在控制中心進(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)行分類圖像檢索，回放速度可調(diào)(以一幀/秒～三十幀/秒可調(diào)速度回放，清楚地觀看圖像變化的每一個(gè)細(xì)節(jié))。

　　存儲(chǔ)NVR具有基于SNMP(網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)的事件通知功能。

　　中心調(diào)度監(jiān)控終端功能

　　控制中心的總調(diào)、行車、電力、防災(zāi)、客調(diào)調(diào)度員可以通過中心值班員視頻監(jiān)控終端顯示任意車站內(nèi)任意圖像，并在高清彩色液晶監(jiān)視器上顯示。中心調(diào)度員可遙控任意車站任意一臺(tái)球形一體化攝像機(jī)的云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)以及對(duì)變焦鏡頭調(diào)節(jié)，并可根據(jù)具體需要設(shè)置多個(gè)遙控優(yōu)先等級(jí)，可進(jìn)行云臺(tái)變速控制。

　　視頻監(jiān)視系統(tǒng)的網(wǎng)管功能

　　視頻監(jiān)視系統(tǒng)的網(wǎng)管主要負(fù)責(zé)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中包含的所有視頻及數(shù)據(jù)設(shè)備(含編解碼、以太網(wǎng)交換機(jī)及存儲(chǔ)等設(shè)備)的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合的監(jiān)視與管理，應(yīng)能對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及所有網(wǎng)元設(shè)備配置作及時(shí)的修改。

　　故障管理

　　能識(shí)別系統(tǒng)故障,并能對(duì)視頻監(jiān)控系統(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)。

　　具有告警過濾和遮蔽功能。

　　提供聲光告警顯示功能。

　　系統(tǒng)管理

　　設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)能利用軟件菜單對(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)應(yīng)在該操作平臺(tái)上通過點(diǎn)擊屏幕即可看到。所有視頻切換及系統(tǒng)各控制功能均應(yīng)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程簡化。

　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控錄像存儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)管理

　　控制中心配備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控錄像管理軟件，可以對(duì)分布式部署在各車站的存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)資源進(jìn)行全局統(tǒng)一的存儲(chǔ)設(shè)備及空間管理，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的虛擬化管理，可實(shí)現(xiàn)分布式部署，同時(shí)集中管理，可以提供給網(wǎng)管系統(tǒng)錄像存儲(chǔ)設(shè)備的各種故障報(bào)警信息等;錄像存儲(chǔ)設(shè)備的狀態(tài)同時(shí)也可以被中心網(wǎng)管系統(tǒng)靈活控制，可實(shí)現(xiàn)錄像存儲(chǔ)設(shè)備的死機(jī)時(shí)SNMP TRAP網(wǎng)絡(luò)信息告警、指示燈告警、郵件告警、聲音告警、短信告警等?？刂浦行囊曨l和管理平臺(tái)軟、硬件出現(xiàn)任何故障均不能影響車站視頻監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行及管理。支持計(jì)劃錄像、告警聯(lián)動(dòng)錄像、秒級(jí)檢索功能。

　　結(jié)語

　　該地鐵安防系統(tǒng)解決方案是一個(gè)全高清(1080P)的方案，極大的提高了圖像的清晰度，為地鐵突發(fā)事件的事后取證提供有力的保證。