福州地铁及城市轨道综合安防规划设计技术要求.ppt

,中国水利顾问集团华东勘察设计研究院福建分院,王荃,高级工程师注册电气工程师,2010-5-20,福州地铁及城市轨道综合安防规划设计技术要求,目录,华东设计,一、福州地铁项目介绍,二、城市轨道综合安防系统,福州地铁项目介绍远景规划,华东设计,福州市轨道交通远景线网由7条轨道线路组成，全长约184.2公里，共设站134座，其中换乘站16座。1号线已进入建设阶段；2号线已开始前期工作，预期明年开工；6号线有望2014年先期开工建设，支持长乐、平潭发展。,福州地铁项目介绍一号线,华东设计,1号线为福州中心城区内轨道交通南北向主干线，起于新店北部秀峰路的象峰站，终于东部新城，全长约29.2公里，全部采用地下线。,福州地铁项目介绍一号线,华东设计,1号线设南平东路、西园、福州北站、五四北路、省政府、东街口、南门、群众路、达道路、上藤路、三叉街、则徐广场、城门、福州南站等24个站点。配套建设有新店车辆综合基地和福州南站停车场一座。在南门站和黄山站各设主变电站一座。,福州地铁项目介绍一号线,华东设计,福州地铁项目介绍一号线,华东设计,华东设计,1、系统组成,2、总体结构,城市轨道综合安防系统目录,3、总体性能要求,4、安防网络子系统,5、综合电视监控子系统,6、门禁子系统,7、入侵探测子系统,8、紧急告警子系统,9、系统容灾容错管理,10、供电和接地,11、遵循的标准规范,城市轨道综合安防系统系统构成,华东设计,城市轨道综合安防系统一般由以下几个子系统构成：（1）安防网络子系统（2）安防集成管理子系统（3）综合电视监视子系统（4）门禁子系统（5）入侵探测系统（6）车站紧急告警子系统,城市轨道综合安防系统总体结构,华东设计,综合安防系统的传输网络一般采用IP传输方式，控制中心与车站、车辆段、停车场之间利用以太网传输通道（可由“客运信息系统-PIS”建设的综合信息网提供）互联，完成控制信息、管理信息、视频信息的传输。系统一般分为中央级、车站级和终端级三级结构。在轨道交通控制中心设中央级设备，以满足综合安防系统中央级控制功能及使用需求；在车站、车辆段、停车场、主变电所设车站级设备和终端设备，实现对本地设备的监控、管理功能，并接受中央级的控制、管理。综合安防系统与综合监控系统在中央级和车站级互联，接受综合监控系统的模式控制信息，由综合监控系统协调综合安防系统与防灾报警系统、设备环境监控等系统之间的联动。,城市轨道综合安防系统总体结构,华东设计,“集散管理，本地自治”的三级管理模式,城市轨道综合安防系统系统结构图,华东设计,“集散管理，本地自治”的三级管理模式,城市轨道综合安防系统总体性能要求,华东设计,（1）中央级计算机、车站级计算机应保证所有被更新的图形和数据在有关显示器的切换时间少于2秒。（2）当电源供应中断后，中央计算机、车站计算机和网络通讯设备能自动重新启动，并在30秒内恢复正常运行。（3）车站级门禁控制器在1秒钟内自动检测模式控制冲突和完成相关计算及启动控制模式。（4）综合安防系统模式控制要求，靠程序连锁保护，避免产生操作冲突；模式控制信号在小于0.5秒内反馈到发出控制要求的设备，同时控制模式在0.5秒内启动。（5）系统的时钟与全线其它系统保持一致，精度保证在秒级。（6）综合安防系统设备必须安全可靠，适应724小时不间断工作的要求。,城市轨道综合安防系统安防网络子系统,华东设计,PIS系统建设一般已覆盖控制中心、车站、车辆段、停车场和主变电所的综合信息以太网。因此，综合安防系统的骨干层网络和接入层网络设备可由PIS（乘客信息系统）提供。网络采用冗余星型结构，在控制中心、车辆段设核心交换机，在各车站、停车场设汇聚层交换机，在各车站、主变电所设接入层交换机。控制中心与车辆段间通过万兆光口互联，汇聚层交换机通过千兆光口接入车辆段核心交换机，接入层交换机通过千兆接口接入汇聚层交换机。PIS系统在车站（福州地铁共24个）、新店车辆段、福州南停车场和主变电所设综合安防系统接入层交换机，接入本地或邻近车站骨干层交换机，完成本地数据交换功能，服务器、工作站、前端设备等设备均接入接入层交换机。综合信息以太网网络拓扑结构示意图如下：,城市轨道综合安防系统安防网络子系统,华东设计,1000Base-LH,LAG,车站,1000Base-T,1000Base-LX,10G,福州南停车场,（站24）东部新城站,新店综合车辆段,接入层交换机,城市轨道综合安防系统安防集成管理子系统,华东设计,安防集成管理子系统规划要求：安防集成管理系统软件应为可靠、成熟的商业化软件产品，在此基础上提供客户化开发手段。此产品应独立于视频监控系统或门禁系统，是一个通用的集成管理平台软件。所有子系统软件必须实现由安防管理平台的有效集成，子系统的控制、管理均需由安防集成平台完成，且其集成方案及实现方式可靠适用。,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,华东设计,综合电视监控子系统实现对车站、列车、车辆段、停车场、主变电所和地面、高架线路区间的实时视频监控和视频智能分析功能。综合电视监控子系统采用全数字化网络监控系统，主要由前端摄像机设备、数字编解码器、管理服务器、视频显示终端、控制键盘、数字视频存储设备、以及相关应用软件和其它辅助设备组成。综合电视监控子系统包括运营电视监控和警用图像监控系统两个相对独立的系统。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,运营电视监控系统包括车站电视监控系统和车载电视监控系统两部分，均采用全数字化视频监控系统。车站电视监控系统通过综合信息以太网将各车站、车辆段、停车场主变电所和控制中心互联，构成覆盖1号线全线的闭路电视监控系统。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,车站级监控需求：各车站设置彩色摄像机、球型一体化摄像机，完成对上、下行站台、站厅、主要设备用房（通信相关设备用房、信号设备用房、综合弱电设备用房、轨道交通设施用房、变电所等）、自动/人工售票处、检票口闸机处、自动扶梯处、垂直升降梯内、乘客集散厅、出入口、设备区走廊等处所的监视。设于车站综合控制室、站长室的监控管理终端，应能够实现自动循环切换、分屏显示和手动切换功能，且可实现对本站相邻区间列车车载图像的监视、控制、查询和调用功能。在车站售票、问讯亭处设拾音器，用于票务工作人员与乘客语音交流内容的提取，车控室监控管理工作站能够随时查询、调用录音信息。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,车载电视监控需求：车载电视监控系统通过PIS系统的车载局域网络和车地无线网络接入综合安防平台。车载电视监控系统实现列车司机、控制中心值班员、车辆段控制中心值班员和车站值班员对列车车厢情况的实时监控。运营列车一般在每节车厢装设2个小型半球型摄像机，用于监视车厢内乘客情况；两端驾驶室各设置广角半球摄像机，正常情况下监视列车司机位，紧急情况下，监视车内旅客疏散情况。在两端驾驶室各设一台车载视频服务器，应能够完成车载电视监控系统的配置、管理功能；在两端驾驶室各设置一台显示器，根据需要显示车内图像或前方车站发送的站台图像。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,警用图像监控需求：与运营图像监控共用前端设备（摄像机）。一般在车站弱电综合室的视频分配器，输出一路视频图像（模拟）至警用通信室，并以太网传输接口接入警用信息网络，完成本站模拟视频监控图像的数字编码传输、本地存储和联网控制。福州地铁1号线警用图像监控系统建议采用分控中心模式，全线设置4-6个分控中心。在每个车站公安值班室设监控管理终端1台，采用平安福州视频监控统一联网平台客户端软件，可以监视、控制本站和本线其它车站或福州市公安局下传的图像；在分控中心与地铁治安巡逻大队分别设监控管理终端、IP数字矩阵和监视器墙,通过客户端和监视器墙实现对管辖范围内相邻车站的监控管理。上述各级监控中心可对全线任何一路图像和录像信息进行检索、查询和调用，并可对观看图像进行本地录像。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,主变电所监控需求：对南门站和黄山站的主变电所内的主要设备用房、走廊、出入口等处的实行视频监控。主变电所前端模拟视频图像传输至主变电所综合安防系统设备用房，经数字视频编码器压缩编码后，接入变电所内的接入交换机，并与相邻车站接入交换机互联。主变电所不设本地监视、控制设备，其前端设备接受相邻车站服务器和监控管理终端的控制、管理，并能够接受控制中心电力调度值班员的监视和控制。地面、高架线路监控需求：地面和高架区间一般每隔100米左右设彩色摄像机一台，摄像机安装位置应配合激光入侵探测设备安装，并通过安防集成管理系统实现系统之间的联动。每个彩色摄像机应与前1个摄像机有监视叠加区域，通过摄像机之间的视频叠加，保护摄像机不被破坏。通过视频监控系统和激光入侵探测设备之间的配合，完成对地面和高架线路的防护功能。视频监控在地面和高架区间应做到全覆盖，不留有任何死角。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,车辆段、停车场监控需求：福州地铁1号线设新店车辆段和新南站停车场，视频监控系统实现对车辆段、停车场内重要区域、出入口、车辆段（停车场）边界和段（场）内列车的图像监控，为车辆段控制中心值班员、控制中心调度员提供视频图像的切换、控制和监视功能，实时观察车辆段生产组织情况，监测突发事件，加强地铁安全保卫，维持车辆段的正常运行。综合电视监视系统在车辆段、停车场内监视的区域主要包括：车辆段边界、出入段线、咽喉区、停车列检库、厂架修库、材料库、走行线、出入口等重要区域，可设置彩色/黑白摄像机，并在车辆段、停车场周界安装室外彩色/黑白摄像机（配合入侵探测设备）。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,前端设置点：出/入段线隧道口道岔咽喉区检修主厂房综合维修车间各类库房车辆段周界及主要道路等等,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,中央控制室监控需求：福州地铁1号线车站、车辆段、停车场、主变电所和地面、高架区间视频监控图像上传至地铁控制中心后，各调度员可选择全线任一摄像机的图像在任一监视器上显示，可自动循环切换、分屏显示，也可由操作人员手动切换。控制中心能够同时显示一定路数的视频监控图像。,华东设计,城市轨道综合安防系统综合电视监控子系统,音视频存储需求：在地铁控制中心、车站和车辆段设磁盘阵列，采用IPSAN方式存储本地音视频信息或上传信息。车载监控图像利用车载视频服务器存储。图像存储时间不低于168小时（7天），图像清晰度不低于4CIF25FPS等级。警用图像保存时间：高清晰度图像15天以上，普通清晰度图像30天以上。,华东设计,门禁系统实现对车站、车辆段、停车场和主变电所设备和管理用房、出入口、票务室等重点区域的出入管理、登记功能，以及车站考勤管理功能。门禁系统主要由服务器、门禁控制器、前端设备（门禁点控制器、读卡器、门磁、自动闭门器、电控锁）及相关软件构成。门禁系统为三层结构：中央管理级、车站管理级、现场设备。在控制中心设立一个中央管理级；各车站、车辆段、停车场设立车站管理级；主变电所的门禁设备作为现场设备接入相邻车站管理级。中央管级与车站级通过以太网通道连接，车站级与现场设备间通过以太网或现场总线方式连接。门禁系统必须提供SDK开放包或API函数，可供二次开发与系统集成需要。,城市轨道综合安防系统门禁子系统,华东设计,入侵探测系统实现对车辆段、停车场周界、地面和高架区段的入侵探测功能，有效保障地铁车辆段和线路的运营安全，实现预防性报警功能。当激光入侵探测设备检测到并确认非法入侵事件发生时，在车辆段、停车场值班室和地面、高架区间相邻车站车控室综合安防系统监控管理终端发出声、光报警信号，并在监控管理终端上以电子地图方式显示入侵位置，同时综合电视监控系统自动弹出相应的监控画面进行摄像、存储和确认。入侵探测子系统监控管理终端可与综合安防系统车站、车辆段、停车场值班室监控管理终端合用。应将入侵探测监控管理软件与综合安防系统软件有效整合，在监控终端上应能够以电子地图方式整体显示摄像机、门禁、入侵探测等终端设备的布局和工作状态。入侵探测系统平台必须提供SDK开放包或API函数，可供二次开发与系统集成需要。,城市轨道综合安防系统入侵探测子系统,华东设计,紧急告警子系统主要包括设置在车站站台层、站厅层公共区和重要设备管理用房（票务室、售票问讯处）的紧急告警终端设备。实现紧急情况下，乘客和工作人员与车控室值班人员的语音通话功能和报警功能。紧急告警子系统主要由报警主机、求助电话、紧急报警按钮、公安值班室报警灯（或警铃）和监控管理终端构成。紧急告警子系统设备应具备联网功能，能够纳入综合安防系统软件的统一管理，实现中心和车站的两级监控、管理功能；在监控终端上应能够以电子地图方式显示求助电话、紧急报警按钮等终端设备的布局和工作状态，并能够记录、查询相关求助、报警事件；当求助电话被使用时，系统应能够实现对求助图像和声音的同时录像，录像保存时间不低于7天。紧急告警子系统监控管理终端可与综合安防系统车站、车辆段、停车场值班室监控管理终端合用。应提供系统应用软件的API、SDK开发包。,城市轨道综合安防系统紧急告警子系统,城市轨道综合安防系统系统容灾容错管理,在地铁项目当中，对系统的实时性、安全性、高可用性要求极高，系统性能必须有冗余保证。系统要求高可用、不能停机，数据要求安全备份。因此，要对系统可能出现的故障进行分析，并根据系统节点可靠性的高低来设定相关的系统容灾容错管理。在控制系统的硬件中，最容易发生故障的是可动的机械部分即硬盘（故障发生率为52%），其次是内存（占23%）和电源（占6%），三者之和约占硬件故障的80%以上。在软件故障中，WINDOWS的事故约占60%，由应用引起的故障约占40%。根据以上故障分析及系统城市轨道综合安防系统架构，一般可采用以下系统容灾容错的管理模式：中央服务器“双机热备”管理模式车站系统“N+1节点”故障容灾管理模式存储系统的“故障转储”管理模式,华东设计,城市轨道综合安防系统供电和接地,华东设计,供电：本系统的供配电按一级负荷考虑。本系统控制中心、车站、车辆段、停车场、主变电所和区间的设备均采用UPS集中供电方式，备用时间建议30分钟。控制中心、各车站、车辆段、停车场和主变电所UPS由综合监控专业提供，安装在车站、车辆段/停车场电源室。本系统车站、车辆段、停车场、主变电所和区间网络设备、服务器、终端显示设备等均采用集中配电方式。,接地：低压配电专业在控制中心、综合安防机房、车站、车辆段、停车场、弱电综合室提供综合接地体，接地电阻不大于1，综合安防系统所有设备应确保可靠接地。,华东设计,城市轨道综合安防系统遵循的标准规范,地铁设计规范（GB50157-2003）；电子信息系统设计规范(GB501742008)；电子信息系统机房设计规范GB501742008民用闭路监视电视系统工程设计规范GB5019894；安全防范工程程序和要求GA/T7594；视频安防监控系统工程设计规范GB50395-2007；民用建筑电气设计规范JGJ/T16-2008；铁路运输通信设计规范TB10006-2005；铁路光（电）缆传输工程设计规范TB10026-2000；铁路通信电源设计规范TB10072-2000；