动车组或者城轨地铁之CCTV系统方案

1、 文件发行/更改审批表标 题CCTV监控系统技术方案文件状态文件编号更改概述版本(状态)页数生效日期更改内容更改人A1首次发放王巍审 批 栏签字备注校对审核批准文件分发号目 录1 系统概述12 设计目标22.1 功能和特点32.2 重点和难点43 设计方案63.1 系统硬件73.2 方案说明81 系统概述视频监视系统（简称CCTV）是基于嵌入式技术平台设计开发的，可以提供高质量的图像质量、每路摄像机的长时间存储能力和方便的注释检索功能。用户可以在列车或地面上方便、快捷地检索存储的图像，并可以将图像转存到其他存储介质上，如存储卡等。1.1 缩略语缩 写简 称CSS视频监控服务器CMON监控显示器

2、（触摸）CCAM司机室摄像机VIU车厢网络接口单元PAU乘客紧急报警器MSP客室扬声器SWITCH网络交换机RTU无线缓存器VCAM客室摄像头机1.2 系统结构图1、车厢内两台摄像机视频输出端连接到CSC上。2、编码器网口连接到VIU的网络交换机（VIU-NIU）上。3、CSS网口连接到列车两端司机室机柜里的交换机（PCU-VIU）上。图1 编组地铁列车的视频监视系统CCTV2 设计目标2.1 功能和特点1、车厢内设置的摄像头，录像时间7天，每天工作20小时，监视区域覆盖全车，无盲区。司机室内有相应实时监视显示器。2、存储数据每个摄像头8帧/秒，当发生紧急情况时，存储数据每个摄像头25帧/秒。

3、存储录像数据在本列车头车尾有备份。3、车厢内视频监视系统含有报警输入接口，一旦报警装置输出有效信号，就可以触发控制器，并在司机室监视显示器上的提示发生事件的车厢，同时还可由司机手动选择分屏显示，将该车厢内另一路监控图像和相邻车厢的监控图像一同显示，辅助司机处理事件（最多可以支持4路报警信号输入）。4、报警接通时视频监视系统显示器切换输出事件发生所在车厢相应的单画面监控图，同时对报警对话进行录音。5、提供向地面传送监视图像的高速移动接口，通过无线PIS系统实现视频图像和报警信号的实时传输。6、车头车尾CSS可以同时访问车厢里的所有摄像机，并可以同时存储和查询图像，连续录像时间140小时。图2 二

4、辆编组地铁列车的视频监视系统CCTV2.2 重点和难点（1）图像的质量和稳定性（2）图像的上传到地面（3）录像文件存储的大小（4）录像文件的热备份（5）主辅设备之间的切换（6）报警信号的传输和相应的处理机制（7）网络（交换机）的稳定性3 设计方案3.1 系统硬件1、摄像机：日夜、变焦、高清、防暴、半球摄像机 主要特点：l 半球型结构，外型精巧美观，隐蔽性好l 球罩采用高强度外壳，具有防破坏、防风、防尘和防震动，能承受一吨的冲击力。l 人性化三轴调节l 防闪烁控制l 动态CCD缺陷补偿l 2.5-6mm手动变焦镜头 技术规格：影像感应器1/3Super-HAD IT CCD扫描系统PAL:625

5、行，每秒25帧有效像素PAL:752(H)582(V);水平解晰度540线信噪比大于50dB日夜转换模式电子式白平衡自动电子快门速度1/501/秒(PAL)镜头CS接口镜头，f=4,6,8,12,16mm可选Gamma 校正0.45视频信号输出复合输出（1.0Vp-p,75 Ohm，BNC），Text Monitor OUT（1.0Vp-p,75 Ohm，装置线）白平衡自动水平调节0355垂直调节090电源电压AC 24V，DC 12V工作电流180mA（最大）功率约1.7W工作温湿度-10+50，090%外部尺寸150H121mm重量1.1kg2、车头/车尾单路编码器：技术规格：视频压缩标准

6、H.264回放分辨率QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF视频输入路数1视频输入接口BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75），支持PAL、NTSC制视频帧率PAL：1/16-25帧/秒，NTSC：1/16-30帧/秒码流类型视频流/复合流压缩输出码率32K-2M可调，也可自定义。（上限8M，单位：bps） 音频输入路数1音频输入接口BNC（电平：2Vp-p，阻抗：1k）音频输出1路（线性电平，阻抗：600）音频压缩标准OggVorbis音频压缩码率16Kbps语音对讲输入1路（电平：2Vp-p，阻抗：1k）通讯接口1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个R

7、S485口报警输入1路报警输出1路电源DC 5V功耗2.8W工作温度-10-55工作湿度10-90尺寸（mm）41mm(高)68mm(宽)100mm(深)重量0.2Kg3、客室双路编码器：技术规格：视频输入路数1/2视频输入接口BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75），支持PAL、NTSC制视频压缩标准H.264分辨率4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF视频帧率PAL：1/16-25帧/秒；NTSC：1/16-30帧/秒码流类型视频流、复合流压缩输出码率32K-2M可调，也可自定义。（最大8M，单位：bps）音频输入数路1/2音频输入接口BNC（线性输入，阻抗：600）音频压缩标准

8、OggVorbis音频压缩码率16Kbps语音对讲1路输入，1路输出，RCA插座通讯接口1个RJ45 10M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口报警输入4路报警输出2路电源DC 5V功耗（不含硬盘） 4.5W工作温度-10-55工作湿度10-90尺寸198mm*123mm*39mm重量1.5Kg4、视频监控服务器CSS： 技术规格：l CPU：Intel Atom凌动 处理器 N270 1.6GHz支持一个533Mhz FSBl 系统内存：支持一个200-pin 400/533MHz DDR2 SDRAM SO-DIMM(系统最大支持2GB)l VGA/键盘/鼠标：DB

9、-15 VGA 接口1，PS/2键盘&鼠标l 以太网：10/100Base-TX RJ-45接口1l SSD：四合一读卡器，Type CompactFlash插槽1（内置）l 串口：RS-2321，RS-232/422/4851l 音频：Mic-in/Line-in/Line-out，使用扩展线l USB：USB 2.0端口3l DVI：DVI out接口1l TV-out：S端子视频输入信号1l 无线网口：可选无线网卡工具包（802.11b/g）l 系统控制：电源开关1，重启按钮1l LED指示灯：电源指示灯1，HDD指示灯1l 监视定时器：可编程超时中断或系统复位l 电源：AC模式(120

10、W AC-DC 适配器)：输出额定功率：120W输入电压：100VAC 240VAC 50 60Hz输出电压：15V7Al DC模式：输入电压：DC 9V 30V (5A 1.5A)l 操作系统：Windows CE.NET 5.0，Windows XP Embedded，Windows XP，Windows 20005、触摸LCD：10寸（4：3），12寸（4：3）3.1.4 网络设备VIU交换机：具有Trunking功能3.2 方案说明3.2.1 网络构建1、网络由交换机、无线路由器以及通讯线组成。2、每节客室车厢VIU里有SWITCH。3、车头车尾的交换机放在司机操作台下的机柜里面，连同

11、CSS、RTU。4、交换机使用Trunking功能，即用两根通讯线进行主网建设。5、靠近1号车厢的司机室是车头，靠近6号车厢的司机室是车尾；每节车厢靠近车头的摄像机是1号摄像机，靠近车尾的摄像机是2号摄像机。6、每列车分配10个IP地址（2台服务器，2台单路编码器，6台双路编码器），从车头到车尾递增。示意图如下：图3 交换机连接示意图3.2.2 硬件连接1、客室内两台摄像机视频输出端连接到配电柜里的CSC机箱上；2、编码器网口连接到VIU的交换机端口上；3、CSS网口连接到车头机柜里的交换机上。 3.2.3 开发平台和工具平台：WINDOWS XP，以太网控制方式，协议族采用IPv4协议，插口

12、类型为字节流插口（TCP）。工具：VC+ 6.0、海康SDK_3.2.4 软件设计逻辑图图4 软件设计逻辑图3.2.5 软件安装1、安装前提（1）请使用本公司提供的光盘或者安装文件；（2）确保网络畅通，包括与编码设备通信畅通。2、安装步骤GHOST备份。3.2.6 软件设计详细功能1、CSS加电后自动开机，屏幕会出现DOS刷屏，静静等待。2、开机后自动运行监控软件，自动开始存储图像。3、软件运行后，自动按照上次关机前设定的轮巡模式工作。4、主界面（如图5）中点击下方通道代号，可以打开此车厢相应摄像机的监控图像，图像打开后按钮成绿色。软件界面是2*2的画面，可以同时浏览4个摄像机画

13、面，也可以查看单个摄像机画面，画面上固定区域显示车厢号、摄像机号、即时时间。图5 软件主界面5、摄像机如果连接不上，将会出现提示信息“无视频信号”。6、工具栏中或按钮可以对画面进行切换。点击“四画面”后按钮会变为“单画面”，窗口会变成4画面，如图6；点击“单画面”后按钮会变为“四画面”，窗口会变成单画面，如图7。图6 四画面图7 单画面7、是轮巡启动按钮，轮巡停止按钮，用于启动和停止轮巡。用来设置轮巡的模式，点击后屏幕右上角出现对话框，选择“轮巡模式1”或“轮巡模式2”，（轮训模式1为单画面轮巡，轮巡模式2为四画面轮巡）确定轮巡方式。8、是锁屏幕按钮，防止产生错误操作。9、点击按钮，出现对话框

14、选择是否关闭整个系统。10、工具栏中是打开检索窗口，实现两个功能：录像的检索/回放、报警日志和操作日志的查看（如图8）。图8-1 录像检索窗口用户先通过点击下方的按钮选择摄像头即通道号，然后选择日期、开始时间、结束时间，然后点击“录像查询”按钮，图8-1。即可进行录像内容检索，用户还可以对录像内容进行“快进”“慢放”等操作，用户也可以通过拖动进度条选择播放点。播放按钮组从左到右分别是：暂停/开始、慢放、快进、停止。进度条可控，可以控制播放的起始点。图8-2 操作日志检索窗口图8-3 报警日志检索窗口点击查询日期的下拉箭头会出现日期选择框（图9），用户选择需要检索日志的日期。选择完毕后点击“操作

15、日志”按钮、“报警日志”按钮，左边列表中会显示检索结果，（图8-2，图8-3）。图9 日期选择框11、可以退出此窗口，返回监控主界面。12、报警时，车头车尾CSS出现摄像机的报警提示信息（例：摄像机对应按钮变为红色），存储报警图像，并记录报警信息，等待处理。报警信号消失（表明报警信号已经在车厢里及时处理），自动恢复正常监控状态。司机无权在CSS上进行报警操作。13、当司机接通和报警车厢的对话时，监控显示器自动切换对讲车厢的画面。如果多个摄像机同时报警，多个窗口按钮会自动闪烁，画面只会自动切换到单画面接通报警的车厢摄像机。14、报警信号会同时传送到地面中心。15、图像上传时：参考（图10、图11）（1）车载CCTV服务器属于服务器端，地面中心控制服务器属于客户端；（2）地面中心控制服务器主动连接车载CCTV服务器（对应IP地址），进行握手，保证通讯链路的可靠；（3）地面中心控制服务器发送请求给车载CCTV。请求内容包括：查看的视频图像的摄像