地铁高清监控与报警系统

地铁高清视频监控系统介绍2014年3月目录1地铁高清视频监控系统概述12系统方案设计简介12.1总体设计12.1.1车站高清监控系统22.1.2车载系统32.1.3地铁报警系统42.1.4网络系统53结语671 地铁高清视频监控系统概述地铁高清视频监控系统工程，系地铁安防管理工程。对于地铁高清监视系统，是调度员和车站值班员监视列车运行、掌握客流大小和流向、提高行车指挥透明度的管理工具，是列车司机在车站停车后监视旅客上下车、掌握开关车门时间的重要手段。当车站发生灾情时，地铁高清监视系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。鉴于工程的重要性，要求具有高度安全性及警戒防范能力。本安防系统由高清视频系统、网络系统、报警联动系统等组成，各个子系统既可独立运行，又可统一协调管理，形成一个多功能、全方位、立体安全防范自动系统，从而建立起一套功能完善的、技术先进的安全防范体系并配合安保人员的管理，它能够在第一时间以图像、文字形式告知管理、维护和保安人员现场所发生的任何情况，从而有效地做出快速反应，并将所发生事件的全过程进行备份，对重要数据进行记录，为处理事故提供切实依据。实现人防与技防的统一与协调。系统操作简单，维护方便，系统可靠性高。当今对高清视频监控系统的要求也越来越高，高清视频监控系统已成为应对恐怖袭击、处理突发事件的有力辅助工具。此外高清视频监控系统还可以应用在地铁车辆交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关场所，以提高用户的投资回报。2 系统方案设计简介安防各子系统以开放式数据接口(如：API、OPC)与地铁高清视频监控系统进行集成，并通过地铁高清视频监控系统平台实现整个安防系统各子系统间的联动，为运营值班员、公安值班员、应急指挥人员提供直观、方便、完善的管理，为地铁乘客提供快捷的服务。2.1 总体设计系统分为中央高清监控、车站高清监控和车载高清监控，在OCC中心和车站控制室分别设有中央管理中心和车站管理中心，中央子系统和车站子系统之间通过网络系统进行通信。车站、车辆段和区间网络设备、服务器、终端显示设备、高清网络摄像机等均采用集中式配电方式。系统布点：车站布点顺序：出入口，站内楼梯电梯，闸机，自动售票机，设备区，站台端头，对于电扶梯，需要一上一下两个固定高清网络摄像机对射;对于楼梯，只需要一个高清网络摄像机由上往下进行监视。 在出入口下行的电扶梯，往上监视的那台高清网络摄像机用高清网络定焦超宽态彩色高清网络摄像机，其余用高清网络定焦半球彩色高清网络摄像机。 在各出入口的外面，设有高清网络一体彩色球形高清网络摄像机。 在站厅闸机处的高清网络高清网络摄像机，面对乘客正面的方向设置，距离闸机约5米的距离。 在设备区内的主要通道布置1-2台高清网络高清网络摄像机，在重要设备房内布置1台高清网络高清网络摄像机(车控室、车站计算机房)。 在轨道上下区列车车头车尾的屏蔽门，各设置1对550mm定焦高清网络摄像机 。在站台上下行各设置1对长焦固定高清网络摄像机进行对射，并配置2个一体彩色球形高清网络摄像机。每个车站高清网络摄像机总数量控制在70台，换乘站为80台。2.1.1 车站高清监控系统车站高清监控系统主要由车站集成管理服务器、监控管理终端与存储设备所构成(如下图)。前端数字高清视频图像信号通过网线传输至车站弱电综合机械室，通过高清视频网络交换机输出2路图像，一路提供给公安警用监控系统，另一路接入本站的交换机。接入交换机完成本站数字高清视频的交换、传输功能。设在弱电综合机械室的两台车站高清监控服务器完成本站的数字高清视频监控系统的配置、管理功能，设在车站综合控制室的一个监控终端能够完成高清视频图像的监视、控制、查询、调用和管理功能。在车站综合控制室设有两台19彩色液晶监视器和一只控制键盘，用于行车和防灾监视;在站台监控亭设有一个监控终端，用于行车监视;在站长室设有监控管理终端一台，用于站务管理。2.1.2 车载系统前端半球形高清网络摄像机的模拟高清视频图像被接入车载的数字高清视频编码器，经压缩编码后，接入本车厢内的10/100M工业网络交换机，该交换机完成数字高清视频信号的交换和传输功能，它们之间以令牌环网的方式连接，组成了列车的本地网络，然后经过车地无线网络接入地铁的主干网，与相邻车站交换机互联。 两端驾驶室司机位各设置一台10.4触摸显示器，根据需要显示车内图像或前方车站发送的站台图像。该显示器既能够轮巡显示车厢监控图像，又可以让驾驶员使用触摸屏控制方式，手动切换至指定车厢摄像头的监控图像。该车载数字监控系统也接受OCC控制中心调度值班员的管理和控制(如下图)。 图像存储车站高清监控配置一款大容量高性能的iSCSI存储系统，提供了较好的企业数据集中存储管理功能，支持万兆以太网卡及多网卡捆绑，具有良好的性能，可以满足客户端进行图像实时调看的需要(总控制中心、列车、车站、车辆段等)。2.1.3 地铁报警系统采用目前较先进的主动式红外线对射探测器与大型总线制（最大可达248防区）报警主机构成了周界防范系统。该红外探测器是由投光器与受光器两部分组成，投光器产生特特殊频率的红外脉冲光束，投射到与之对应的受光器，受光器检测该特定信号并由单片微处理器进行分析处理，如果正常接收到信号则不产生报警信号输出，否则输出报警。由于采用微处理器可变频多光束系统，因此具有极高的可靠性，系统受其它红外光线与体型较小的动物如飞鸟等干扰时不会错误报警，是理想的防止翻越报警器。高清视频系统与报警系统处于联动状态，当报警系统送来信号表明该进入为合法进入时，安防系统不会发出任何信号；当报警系统没有向安防系统提供合法进入的记录信息时，安防系统将驱动声光报警，并将相关室内的图像联动切换至车站内值班员处和公安局城市轨道交通分局指挥中心的值班员处，并给予相应的报警提示。同时该系统可以自动拨打“110”、手机、座机等报警电话。2.1.4 网络系统在该系统中，综合信息以太网覆盖全线控制中心、车辆段、停车场、主变电所、车站的站台、车轨以及列车上，为PIS、综合安防、办公自动(OA)等系统的日常使用提供了一套完整的网络。由于高清视频监控、PIS流媒体数据流需要通过组播传输，通过路由协议、服务质量(QoS)、网络安全对整个网络进行规划，对于二层交换机，支持标准的IGMP Snooping协议，保护组播控制信息和组播包广播所有交换端口，对于三层交换机，支持PIM-DM或DVMP组播路由协议。由于数字高清视频传输既占有传输系统的大量带宽资源，又要求很高的实时性，因此高清视频服务器、存储设备的选择必须具备极强的网络适应性和亲和性，且必须能够具备多种传输机制及功能(网络示意图如下图)。车载网络该系统的车载网络采用工业高清监控交换机10M/100M端口，假如列车上共有14路电视监控图像，按2Mbps计算，共计28M，加上PIS系统需要使用的10M左右带宽，基本上可以满足列车车载安防系统和PIS系统的需要。列车车控系统通过RS485接口与车载服务器互联，不占用网络带宽。车地无线网络车地无线网络作为骨干网络的延伸，必须要保证列车在80公里/小时运行速度的情况下，列车和运营控制中心服务器间实现双向传输高清视频影像的需求,做到车载AP同轨旁AP切换时做到0丢包，并且将延迟尽量的降低。该系统根据PIS系统提供无线通信网络，采用IEEE802.11g(网络理论带宽54Mbps，实际稳定带宽约25Mbps)，实际情况如下：正常情况：2路2Mbps上传，2路2Mbps下传，需要网络带宽为8Mbps。 紧急情况：14路1Mbps上传，需要网络带宽为14Mbps。考虑到PIS业务系统本身10M左右的带宽需求(预估)，闭路电视监控系统在紧急情况下需求14M，两者共需求24M带宽，而车地无线系统实际提供的稳定带宽约为25Mbps，基本上可以满足使用要求。车站与中心网络(骨干网络日常情况：从车站到控制中心传输20路15Mbps带宽的高清视频流媒体，共计300Mbps(或60路4Mbps车站高清视频加30路2Mbps列车高清视频，共计300Mbps)。极端情况：中心和车辆段用户(控制中心总调、行车调度、电力调度、环控调度)额外调看16路车站(或列车)的高清视频，按每路4Mbps带宽计算，加上日常的带宽需求，共计424Mbps。此外，系统子系统、入侵探测子系统等可能占用10Mbps左右带宽，加上PIS系统和OA系统占用的带宽约为200Mbps。综上所述，日常情况下，车站到中心(包括列车到中心)总共的带宽需求是570Mbps;极端状态下的带宽需求是634Mbps，而骨干网络提供的带宽为1000Mbps，完全可以满足系统的需求。3 结语通过与报警技术、网络技术、软件技术的有机结合，地铁高清视频监控系统采用了基于软件构成的虚拟矩阵，进行本地和远程的高清视频切换与控制，以基于IP数据包的方式进行数据传输，替代了对TDM(Time Division Multiplexing，时分复用技术)电路的大量占用，大大提高了传输设备的利用效率。因此，功能先进、性能可靠、扩展简单、操作方便，是目前地铁高清视频监控系统发展的显著特点。 另外，通过采用数字图像处理技术，高清视频监控系统还可以实现入侵检测、报警