城市轨道交通数字视频监控系统的设计与实现

城市轨道交通数字视频监控系统的设计与实现

城市轨道交通数字视频监控系统是应用于城市轨道交通的系统。它可以实时监控、记录和控制监测对象，提高整个城市轨道交通运营效率的数字视频图像通信系统。正常情况下,该系统可以为城市轨道交通系统提供运营指挥服务;突发情况下,该系统可以协助相关部门及时制定相关防护措施,减小运营损失,为追查取证提供依据。一、数字视频监控系统当前时期我国的城市轨道交通中应用的数字视频监控系统按照使用主体不同可以分为以下两类:一类是用于交通管理的数字视频监控系统。另一类是专用于公安通信的数字视频监控系统。对于上述两种情况,数字视频监控分为以下几种模式:(1)不同主体的监控系统相互独立建设、运营与维护;(2)不同主体的监控系统分开建设,但是用于交通管理的系统向用于公安通信的系统开放共享,两者之间为单向共享机制;(3)不区分使用主体,进行系统深度整合,共享前端监测硬件设备,但是后台管理和应用相互独立。二、数字视频监控系统的终端系统整个城市轨道交通数字视频监控系统有三部分构成:控制中心、终端监测以及视频传输。整个系统的组网方式和设备使用均由数字方式实现。用于终端监测的视频采集设备直接进行数字信号采集,该图像信号经过相关的信息处理进入通信网络进行数据传输,控制中心接收数据采集终端传来的图像信息后进行数据还原和再现,同时存储到相关存储设备中。此外,控制中心还可以通过通信系统将控制信号传送到监测终端,监测终端根据控制指令做出相应动作。2.1控制中心监控系统控制中心监控系统有主机、分机、数字图像编解码器、显示器、存储器等相关设备构成,可完成对不同监控地点的视频信号切换、对监控画面进行实时录像、对监控终端进行控制和操作等功能。正常状态下,主机对监控摄像机具有优先控制权;分机可通过权限设定等方式对监控视频进行切换、存储和控制等功能;视频编解码器主要用于对网络中传输的数字信号进行编解码、图像压缩等。2.2终端监控系统终端监控系统又分为场地如车站等监控子系统和人员如列车司机等监控子系统两部分。两者的硬件组成基本相同,区别在于监控位置与监控功能不同。终端监控系统由摄像机、终端监控主机、视频编解码器、字符发生器、均衡器等硬件组成。场地监控子系统主要用于对公共场所内的实际环境和状态进行监控和管理;列车司机监控子系统主要用于对司机工作状态、列车车门状态、乘客上下车状态等进行监控和管理。2.3传输系统传输系统是整个数字视频监控系统的基础和支撑。对于站内的视频传输可以直接利用控制电缆等有线传输方式实现。对于站间视频传输或者控制层视频传输,可以通过数字信息通信网络如以太网、无线通信网等进行传输。通常,在传输系统中传输的监控视频编码格式为MPEG-4格式,通信协议为TCP/IP协议。三、监控画面的显示为满足使用需求,在城市轨道交通中应用的数字视频监控系统应该具有如下功能。首先是优先级设定。对于运营控制中心、车站控制室、公安值班室等不同属性的监控主体设定相关的管理和监控优先级。该优先级的确定应该由权限大小和使用需求等综合设定。其次是图像选择和控制。(1)对于车站值班员、警务员等,他们可以对本站内的监控摄像机进行选取调用,将监视画面呈现在监视器中,根据监视需求还可以进行换面切换或固定。为调取或放大具体监控画面,还可以对其设定相关的操作权限,允许或者禁止他们对监控摄像头的控制行为。对于设备维护人员,他们的权限相对较高,可以按照维护需求进行相关操作。(2)对于列车司机等,可以允许其对部署于工作相关位置的监控设备进行调用和观察,便于其确定列车运行状态,决定后续操作等。(3)对于监控中心位置的调度员等,其图像选择和设备控制权限较高,可以根据工作需求选取监控画面,控制监控设备工作状态等。(4)对于应用于公安指挥系统的视频监控系统,由于其系统独立于管理系统,故可以按照自身情况进行实际操作。再次是图像存储。为保证一定时间内的监控信息可查,应该对监控视频按照预定的方式进行记录和存储,以便于后续调用时实现快速检索和选择。四、为人们提供服务随着信息技术的进步,越来越多的先进科学技术会被应用到城市轨道交通中的数字视频监控系统中为人们的生活、工作提供服务。可预见的未来,城市轨道交通数字视频监控系统必然会向一体化方向、高清化方向、集散式网络化方向、管理智能化方向发展。五、视频监控系统的发展阶段随着社会