地鐵視頻監控系統解決方案

勁浪科技地鐵視頻監控系統解決方案

作為城市公共交通系統的一個重要組成部分，目前城市軌道交通有地鐵、輕軌、市郊鐵路、有軌電車，以及懸浮列車等多種類型，被號稱為“城市交通的主動脈”。就當前國內城市軌道交通的建設情況來看，地鐵交通在其中占據了絕對的份額。因此，本文著手重點介紹地鐵交通安防視頻監控系統的解決方案。

目前，我國各大城市的地鐵交通車站、車輛段、停車場等都安裝了視頻監控系統，實現了對車站、車輛段、停車場情況的24小時安防監控，并發揮了重要作用。盡管視頻監控系統在地鐵交通中的應用已經比較普及了，但就應用的廣度和深度而言，仍然還有很長的路要走;同時，由于現階段地鐵交通的視頻監控系統建設方案大量采用的是模擬視頻設備和數字視訊設備，因此，怎樣應用視頻監控乃至整個安防領域出現的新技術、新功能，來加快促使地鐵交通視頻監控走向更清晰、更完善、更高效的應用;怎樣使數字和模擬設備能夠很好地融合在一個系統中，并使兩者之間能夠互聯互通、互訪互控等等，都變得十分關鍵了!

功能需求

視頻監控系統作為地鐵交通維護和保證運輸安全的重要手段，對運營部門來說，可以通過它為控制中心的調度員、各車站值班員、列車司機等提供有關列車運行、防災救災、旅客疏導、客流量，以及工作人員上崗情況等方面的視覺信息;對公共安全部門來說，可以通過它為各類乘客糾紛、意外傷亡事件、治安刑事案件等提供客觀的圖像依據，甚至利用它來反恐、防恐，通過它及時看到并記錄事故和災害發生現場發生的情況，同時也可以對所有警力做出科學正確的調整，通過它實現圖像跟著客流走、圖像跟著秩序走、圖像跟著發案走，建立點對點的扁平化勤務指揮模式。

從簡約的角度來分析，地鐵視頻監控系統可看成由機房內和機房外兩大部分所組成。機房外的核心設備為攝像機，主要分布在站臺、站廳、自動扶梯、部分機房、變電所變壓器室、10KV開關柜室、AFC的售票機和閘機、出入口、垂直電梯口及轎廂、出入段線、平交道口及軌行區、停車列檢庫內外、洗車庫等重要公共區域。通過選擇不同種類的攝像機和合理的工程布局，來完成整個車站的視頻采集，做到無死角、全方位覆蓋。機房內的核心設備為控制管理工作站、網關、流媒體服務器、網絡錄像機、存儲設備、編解碼器、電視墻、矩陣等，主要分布在車站、換乘站、停車場控制室、運營中心控制中心和車輛段備用控制中心等，通過這些設備來完成系統媒體流的處理、智能分析、控制信令的交互等功能。根據上述分析，可以看出機房內外設備呈現出地域分布廣泛、使用環境復雜、設備種類繁多、跨技術體系等特點，因此也對系統的維護管理、互聯互通能力要求極高。

就目前而言，整個系統需要具有如下功能：實時監看、云臺控制、圖像選擇調用、錄像存儲、攝像范圍控制、優先級設置、字符迭加、智能分析和遠程系統管理控制，且能夠被綜合監控系統所集成等。

云臺控制及圖像選擇功能

系統要求可按優先級對云臺進行控制;攝像機的圖像可同時在車站、控制中心和臨時/備用控制中心顯示和控制，也可在綜合監控系統中顯示和控制。車站值班員可在本地選擇調用本站任一攝像機的圖像顯示，控制中心的各調度員可遠程選擇調用本線任一攝像機的圖像顯示，既可用各種時序自動循環切換，也可由操作人員手動切換。

字符迭加功能

系統能夠將車站站名、攝像機編號及位置、攝像日期和時間、正在控制云臺攝像機的操作員名字等信息實時迭加在圖像中，且一并顯示。

視頻分配功能

每路攝像機的視頻圖像能夠被分成多路圖像輸出，以滿足多個視頻監控系統共享同一前端攝像機的要求。

實時監視功能

系統在同一時刻可對同一路監控畫面進行監控，也可以根據需要分別監控不同的監控畫面，能夠進行單畫面及多畫面分割顯示，如固定監視、循環監視、多畫面分割監視。

數字錄像存儲功能

視頻圖像以數字方式實時不間斷錄像存儲,具備解決自溢出、無終止循環存儲的功能;具備任意控制點自動定時連續錄像、手動錄像、預制錄像等多種錄像模式功能，并可分別設置圖像編碼技術、清晰度、碼流大小、幀率等;具備錄像回放、檢索功能，回放時不影響正常的錄制存儲，全分布式視頻存儲的查詢、檢索服務，全網存儲視頻的檢索回放，且不影響正常視頻的存儲功能;多種錄像數據呈現功能，如：錄像數據提取、錄像回放、回放處理功能、檢索查詢、圖像抓拍打印;支持本地的直連存儲(DAS)、存儲局域網(SAN)和網絡附件存儲(NAS)等多種存儲技術。

優先級設置功能

具有云臺和攝像機的優先級多級設置、分級控制、控制操作延時駐留、云臺占用顯示等功能。

系統智能功能

地鐵視頻監控系統中的公安視頻監控系統往往需要對視頻圖像進行實時視頻智能分析，要求具有如可疑物品遺留、穿越禁區報警、視頻移動偵測、可疑人員長期滯留、客流量突變告警、和變異告警識別等智能分析功能。

系統網管功能

可對視頻監控系統的設備如攝像機、模擬視頻矩陣、控制終端、轉碼器、畫面處理器、存放裝置、視頻字符迭加器、視頻分配器、交換機等進行參數設置、程序設計、故障告警及電源控制管理等綜合管理。此外，還包括使用者與權限管理、設備管理、故障管理、網絡信息安全管理、日志管理、遠程電源管理、時鐘同步管理等功能。

系統擴展功能

設計上采用模塊化技術，擴容時不影響既有設備的使用，軟件基本不變，硬件只有少量的增加。擴展方式在軟、硬件上均簡單易行，安全可靠。

應用解決方案

針對以上應用需求，該地鐵視頻監控系統分為兩套子系統：運營視頻監控系統、公安視頻監控系統，二者僅共享模擬攝像機、視頻分配器等前端處理設備，系統其余部分相對獨立。

其中運營視頻監控系統為二級架構，在車站/換乘站設立二級監控中心，負責監控本站相關情況，在控制/備用中心設立一級監控中心，負責整個線路的遠程監控，架構示意如圖1所示。

公安視頻監控系統為三級架構，在車站/換乘站公安值班室設立三級監控中心，負責監控本站相關情況，在派出所設立二級監控中心，負責監控轄區所在車站/換乘站相關情況，在公交總隊設立一級監控中心，負責整個線路的遠程監控，架構示意如圖2所示。

遠程傳輸采用建設方專用千兆IP網絡進行，IP地址由建設方統一規劃。

控制中心和車站級調度員通過該系統實時監視車站客流、乘客上下車及車上狀況等，確保安全運送乘客;在發生緊急情況時，指揮現場救援及乘客疏導，同時全部攝像機圖像的全方位錄像可為事后分析原因及查明責任提供相關的視頻圖像依據。

系統提供云臺控制及圖像選擇、實時監看、字符迭加、視頻分配、數字監控錄像存儲、圖像回放、優先級設置、智能分析、網管等功能，并可被地鐵交通綜合監控系統所集成，以使視頻監控系統的應用得到進一步擴展。

車站系統方案

依據現有視頻監控系統的設計建設模式，從技術實現方式上，車站視頻監控系統可分為兩大部分：模擬監控系統和數字網絡監控系統。數字監控系統作為新興技術的管理平臺兼容車站、車輛段、停車場的模擬視頻系統是必然的結果。該方案通過數字監控系統的“接口網關”，將車站數字和模擬系統很好地融合起來，使兩者之間能夠互聯互通、互訪互控。

在站臺、站廳、自動扶梯、部分機房、變電所變壓器室、10KV開關柜室、AFC的售票機和閘機、出入口、垂直電梯口及轎廂、出入段線、平交道口及軌行區、停車列檢庫內外、洗車庫等重要公共區域，通過選擇不同種類的攝像機(如高清、寬動態攝像機等)，結合采用合理的工程布局來完成整個車站的視頻采集，做到無死角、無遺漏、全方位視頻圖像覆蓋。

通過客戶端及接口網關控制本站任意一臺模擬攝像機云臺的轉動以及變焦鏡頭的調節，以各種程序進行循環顯示，或手動選擇在監視器上顯示1/4/6/8/9/10/12/13/15/16畫面，調看多畫面實時圖像和在授權許可條件下點播歷史圖像;顯示攝像機云臺被占用的情況;低級別用戶只有在高優先級用戶釋放本站云臺控制后，才可對該路云臺進行操作。

模擬圖像通過智能分析編碼器轉換后，通過車站數字錄像設備的統一管理調度存儲在網絡存放裝置上;滿足本站全部視頻存儲的要求;支持RAID0、RAID1、RAID5的盤陣組合及實現全域熱備盤的功能，具備至少一塊硬盤損壞不影響視頻的正常存儲及不丟失盤陣中的已存儲圖像的能力。同時通過智能分析編碼器的智能分析功能，完成公安視頻監控系統對視頻進行實時視頻智慧分析的要求。系統需要擴容時，擴容簡單，并且不影響現有設備使用，組網示意圖如圖3所示。

控制中心系統方案

系統的網管系統對視頻監視系統的模擬視頻矩陣、攝像機、控制終端、轉碼器、畫面分割器、交換機、網絡視頻錄像機、平臺服務器、管理服務器、接口網關、存放裝置、視頻字符迭加及分配器等設備進行參數設置、程序設計、故障告警及電源控制等綜合管理;具備使用者與權限管理、設備管理、故障管理、網絡信息安全管理、日志管理、遠程電源管理、時鐘同步等功能。

系統中心控制客戶端對各個車站所有模擬攝像機攝取的畫面進行選擇。以各種程序進行循環顯示或手動選擇預置位，觀看任意車站的任意圖像或不同調度員同時觀看同一幅圖像;可以同時顯示同一臺攝像機的圖像，也可以顯示同一車站不同攝像機的圖像，或不同車站攝像機的圖像，并保持圖像正常顯示;將各站的圖像任意地切換到調度大廳的顯示大屏上;控制全線任意車站任何一臺模擬攝像機云臺的轉動以及對變焦鏡頭的調節，對各車站的云臺攝像機執行遠程俯仰、左右以及焦距等控制操作，以圖形方式設置、編輯和修改所有云臺攝像機的預置位;以各種程序進行多畫面顯示、循環顯示或手動選擇在彩色監視器、大屏上顯示任意畫面;顯示攝像機云臺被占用的情況。

系統中心控制終端對使用者使用云臺和攝像機的優先級進行設置，低級別用戶只有在高優先級用戶釋放本站云臺控制后，才可對該路云臺進行操作。

通過系統數字回放終端可調看任意車站的任意一幅視頻錄像，可進行實時回放;車站值班員在授權許可情況下，可以回放本站任一路圖像的錄像數據，組網示意圖如圖4所示。

方案特點

數模無縫融合

現階段地鐵交通視頻監控系統中，會牽涉大量的模擬視頻設備和數字視訊設備，典型的模擬設備有矩陣、字符迭加器、模擬攝像機、云臺、多畫面分割器等，典型數字設備有網絡視頻錄像機、存儲服務器、安防平臺服務器、安防管理服務器、接口網關、磁盤陣列、編碼器、譯碼器、數字回放終端等。該方案能夠使這些數字和模擬設備融合在一個系統中，使兩者之間能夠互聯互通、互訪互控。

協力廠商開放性

提供SDK開發包，使視頻監控系統作為軌道綜合監控系統(ISCS)的子系統之一，完全納入并統一管理和控制，增加了視頻監控系統進一步應用的廣度和深度。

高標清全相容

該方案支持HD/VGA/D1/4CIF/2CIF/CIF/QCIF多種分辨率混用，設備無需和分辨率一一對應，高清處理可貫穿存儲、轉發、譯碼、點播整個影像處理過程。

靈活智慧分析

能夠充分結合前端攝像機或編碼器提供的智能分析能力，呈現智能行為檢測(跨線、消失、出現、計數、越界)、智慧防破壞檢測(噴涂、虛焦、移位、遮擋)、智能音訊檢測(聲音探測、異響探測)、移動偵測等。

安全保障可靠

系統方案中公安和運營兩套視頻監控系統在IP網絡層面不會產生任何聯系，也就是兩套系統在IP網絡層面是隔離的，這樣兩套監控系統各自獨有的前端攝像機安全問題就得到了很好的解決，極大地提高了系統的安全可靠性。

強大網管能力

網管能夠提供使用者與權限管理、設備管理、故障管理、網絡信息安全管理、日志管理、遠程電源管理、時鐘同步等功能;使視頻監控系統的維護管理能力具有電信級的水平。

超強相容管理

系統兼容國內大量應用的主流廠家IPC/DVS/DVR、門禁系統、報警系統等，具有卓越的設備兼容性和平臺管理能力。

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