概述

一、

   隨著城市化的發(fā)展，國內(nèi)部分大城市紛紛建設(shè)了自己的軌道交通網(wǎng)，這大大提高了市民出行的效率，推動(dòng)了城市化的進(jìn)程。但是，縱觀全球軌道交通的發(fā)展史，軌道交通，尤其是地鐵系統(tǒng)的安全防范問題，一直是建設(shè)和管理部門面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
  
   軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)是軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的一個(gè)組成部分，它對于實(shí)時(shí)監(jiān)控軌道交通系統(tǒng)的的運(yùn)行狀態(tài)、及時(shí)把握軌道交通各站點(diǎn)的物流、人流情況，積極應(yīng)對可能出現(xiàn)的突發(fā)事件以及事后取證都發(fā)揮著不可替代的作用。
  
   本方案旨在利用現(xiàn)有的軌道交通沿線的光纖傳輸線路，建設(shè)基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)能壍澜煌ㄒ曨l監(jiān)控系統(tǒng)，以科技的手段減低軌道交通管理部門工作強(qiáng)度，保證軌道交通系統(tǒng)的安全運(yùn)行，增強(qiáng)應(yīng)對突發(fā)事件的能力。
  
   二、需求分析

   城市軌道交通監(jiān)控的主要作用有：
  
   (1) 軌道沿線監(jiān)控：在軌道交通沿線每隔幾百米設(shè)置一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，對軌道路面狀況、車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，防止異物侵入線路，及時(shí)掌握車輛行駛的位置。
  
   (2) 車站監(jiān)控：對每個(gè)車站的售票處、出入口、自動(dòng)扶梯、站臺等地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控和記錄，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑人員和可疑物件。
  
   (3) 在突發(fā)事件或?yàn)?zāi)害發(fā)生時(shí)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高指揮、調(diào)度能力。
  
   (4) 對監(jiān)控點(diǎn)附近的其他環(huán)境參數(shù)、告警信息進(jìn)行采集，并通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一傳送至監(jiān)控中心。
  
   (5) 通過網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，使之能夠方便地進(jìn)行全網(wǎng)集中管理，遠(yuǎn)程調(diào)用。
  
   卓揚(yáng)科技VSTAR網(wǎng)絡(luò)視頻管理系統(tǒng)，包含VE1000、VE4000系列嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，VE2000系列多路網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器以及VSTAR視頻管理軟件，可以為用戶構(gòu)建一套完整的IP視頻監(jiān)控解決方案。
  

視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

    城市軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上劃分，一般可分為三級，從下往上包括：
  
   l 前端監(jiān)控點(diǎn)：負(fù)責(zé)對監(jiān)控現(xiàn)場的圖像、告警信息進(jìn)行采集、編碼和傳送。
  
   l 車站監(jiān)控中心：負(fù)責(zé)對本車站各監(jiān)控點(diǎn)的管理和監(jiān)控
  
   l 總站監(jiān)控中心：負(fù)責(zé)對整個(gè)軌道交通沿線各監(jiān)控點(diǎn)及各車站監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行集中監(jiān)控和管理
 

   
   傳統(tǒng)的軌道交通監(jiān)控采用的是模擬化的解決方案，即利用模擬攝像頭對現(xiàn)場圖像進(jìn)行采集，通過視頻線或者光端機(jī)進(jìn)行近遠(yuǎn)距離傳輸，在監(jiān)控中心通過模擬矩陣、DVR等設(shè)備進(jìn)行信號提取、線路切換、圖像存儲、上監(jiān)視器。這種解決方案的主要問題在于：
  
   l 無法適應(yīng)多級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的集中管理
  
   l 浪費(fèi)了傳輸資源，布線、施工成本高
  
   l 基于模擬視頻的傳輸易受干擾，難以保證圖像傳輸質(zhì)量
  
   l 無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度功能
  
   采用網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控技術(shù)，就可以解決模擬監(jiān)控存在的以上問題，大大提高監(jiān)控效率和管理水平，同時(shí)也大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)整體投資的經(jīng)濟(jì)性。將地鐵沿線的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)適當(dāng)改造一下，就可以構(gòu)建一個(gè)IP 的數(shù)據(jù)網(wǎng)，并在各監(jiān)控點(diǎn)提供10/100/1000M的以太網(wǎng)接口。整個(gè)方案構(gòu)成如下：
   

視頻監(jiān)控前端監(jiān)控點(diǎn)

 
  
   前端監(jiān)控點(diǎn)分車站監(jiān)控點(diǎn)和軌道沿線監(jiān)控兩部分。
  
   車站監(jiān)控點(diǎn)包括出入口、售票點(diǎn)、站臺等位置的監(jiān)控以及相關(guān)告警信息的采集，相對來說信號采集點(diǎn)的位置比較集中，所以在該處可以就近布署卓揚(yáng)多端口的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器VE1104、VE1416或者VE4416，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將攝像機(jī)采集的視頻信號轉(zhuǎn)化成MPEG4格式的壓縮碼流后，通過以太網(wǎng)口接入軌道交通專用數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。
  
   對軌道沿線監(jiān)控，因?yàn)槊扛粢欢ň嚯x，需要部署一臺攝像機(jī)，各監(jiān)控點(diǎn)相對比較分散，所以，在這些監(jiān)控點(diǎn)，我們建議選用卓揚(yáng)科技單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器VE1001，將各路段攝像機(jī)采集的視頻信號現(xiàn)場進(jìn)行編碼、壓縮，就近接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
  
   各監(jiān)控點(diǎn)只需在設(shè)備安裝時(shí)對設(shè)備IP等信息進(jìn)行初始設(shè)置，此后無需對設(shè)備進(jìn)行設(shè)置和管理。該管理功能由各車站監(jiān)控中心或更上一級的監(jiān)控中心統(tǒng)一負(fù)責(zé)。
  
   二、車站監(jiān)控中心
  
   車站監(jiān)控中心負(fù)責(zé)車站監(jiān)控設(shè)備的統(tǒng)一配置、維護(hù)、監(jiān)控。車站監(jiān)控中心的服務(wù)器上，安裝卓揚(yáng)科技VSTAR視頻管理客戶端軟件，可以實(shí)現(xiàn)對各前端設(shè)備的配置、圖像監(jiān)控、錄像查詢、回放、云臺控制、鏡頭調(diào)節(jié)等功能。
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持分布式存儲技術(shù)。存儲包括兩級，一級是在設(shè)備側(cè)，即存儲在本機(jī)的IDE硬盤中，另一級是本地管理中心，每一個(gè)本地管理中心，根據(jù)設(shè)置選項(xiàng)保存它所負(fù)責(zé)的視頻產(chǎn)品的音視頻錄像數(shù)據(jù)。考慮到對傳輸資源的占用，本方案中我們建議在各車站監(jiān)控中心對監(jiān)控圖像進(jìn)行統(tǒng)一的錄像和保存，總站監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程查詢、調(diào)用錄像信息。
  
   在車站監(jiān)控中心，可以利用PC式監(jiān)視器對前端監(jiān)控點(diǎn)的圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以利用卓揚(yáng)科技VE2000系列多路視頻解碼器，將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進(jìn)行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進(jìn)行監(jiān)控。
  

視頻監(jiān)控總站監(jiān)控中心

   
   總站監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對軌道交通全線運(yùn)行、生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控。基于網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控技術(shù)，可以使得總站監(jiān)控中心的調(diào)度能力大大加強(qiáng)。總站監(jiān)控中心的管理主機(jī)上，裝有卓揚(yáng)科技VSTAR視頻管理軟件，不但可以對任意一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、查詢、回放，還可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用戶管理、設(shè)備管理、故障管理、存儲管理等功能，真正實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)控，集中化管理。
  
   在總站監(jiān)控中心的認(rèn)證服務(wù)器，負(fù)責(zé)對用戶統(tǒng)一進(jìn)行帳號生成、授權(quán)、認(rèn)證，杜絕非法用戶對網(wǎng)絡(luò)的入侵和非法監(jiān)視。利用卓揚(yáng)科技VE2000系列多路視頻解碼器，可以將以太網(wǎng)傳輸過來的圖像進(jìn)行解碼，接入模擬監(jiān)視器或者電視墻進(jìn)行監(jiān)控。
  
   總站監(jiān)控中心也可以對部分重要監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息進(jìn)行遠(yuǎn)程錄像或備份。
 

視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能

   VSTAR網(wǎng)絡(luò)視頻管理系統(tǒng)包含四個(gè)功能模塊。
  
   (1) 用戶管理模塊
  
   該模塊主要完成用戶集中管理、用戶權(quán)限分配和用戶集中認(rèn)證功能。
  
   l 用戶集中管理主要包括增加用戶、刪除用戶、更新用戶和用戶查詢的功能，可以對所有的視頻設(shè)備上的用戶進(jìn)行管理。
  
   l 用戶權(quán)限分配指對整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中每一個(gè)用戶的權(quán)限，包括管理權(quán)限和業(yè)務(wù)權(quán)限的分配。一個(gè)用戶可以根據(jù)層級不同，被授予不同的監(jiān)控和管理權(quán)限，一個(gè)用戶可以管理多個(gè)設(shè)備，一個(gè)設(shè)備也可以被多個(gè)用戶管理。
  
   l 用戶集中認(rèn)證指所有用戶，無論在網(wǎng)絡(luò)的什么位置，當(dāng)對網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器提出訪問要求后，都被要求輸入用戶名和密碼，該用戶名和密碼經(jīng)過Radius認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證通過后，用戶才可以對視頻圖像進(jìn)行監(jiān)控、瀏覽和管理。
  
   (2) 設(shè)備管理模塊
  
   l IP地址設(shè)置
  
   l 網(wǎng)關(guān)設(shè)置
  
   l 時(shí)間設(shè)置
  
   l 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)置
  
   l PTZ協(xié)議選擇
  
   l 數(shù)字水印設(shè)置
  
   l 畫面輸出方式選擇
  
   l 圖像大小、分辨率設(shè)置
  
   l 輪詢方式設(shè)置
  
   l 告警輸入設(shè)置
  
   l 站點(diǎn)電子地圖生成
  
   (3) 視頻監(jiān)視模塊：
  
   l 可以同時(shí)查看16路實(shí)時(shí)攝像機(jī)圖像
  
   l 在監(jiān)視的同時(shí)進(jìn)行PTZ攝像機(jī)的上、下、左、右轉(zhuǎn)動(dòng)及變倍、聚焦、光圈等操作；
  
   l 雙向語音對講
  
   l 配置各布局頁及設(shè)置各布局頁停留時(shí)間，可以建立多個(gè)布局頁，每個(gè)布局頁可以采用不同的分割方式，各個(gè)布局視圖之間可以按照設(shè)定自動(dòng)或手動(dòng)切換；
  
   l 以資源列表的方式顯示前端攝像機(jī)（編碼器）及監(jiān)視器（解碼器），并實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的狀態(tài)（在線或離線）
  
   l 手動(dòng)觸發(fā)錄像和錄音
  
   l 激活數(shù)字縮放模式
  
   (4) 錄像功能模塊：
  
   l 按照時(shí)間和日期回放任何一個(gè)攝像機(jī)的錄像資源
  
   l 按照事件、報(bào)警、書簽和動(dòng)態(tài)偵測搜索視頻序列
  
   l 在指定的圖像區(qū)域內(nèi)搜索動(dòng)態(tài)發(fā)生變化的視頻序列
  
   l 同時(shí)回放多達(dá)4個(gè)視頻序列（同步或異步）
  
   l 在任何一個(gè)視頻序列中創(chuàng)建新的書簽
  
   l 按幀回放、快速回放或快進(jìn)
  
   l 以JPEG或者BMP格式儲存選定的圖像   

視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢

   VSTAR視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)將監(jiān)控技術(shù)由模擬化、數(shù)字化時(shí)代，推進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控具有不可比擬的優(yōu)越性：
  
   (1) 遠(yuǎn)程監(jiān)控
  
   數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為未來技術(shù)和管理的趨勢，借助網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)，可以充分利用軌道交通現(xiàn)有的傳輸資源以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸平臺，輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
  
   在網(wǎng)絡(luò)中的任一臺計(jì)算機(jī)，只要安裝了客戶端軟件，授予相應(yīng)的權(quán)限就可成為監(jiān)控工作站。
  
   (2) 集中管理
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)，支持集中用戶管理、設(shè)備管理、存儲管理以及圖像調(diào)用，改變了以前模擬系統(tǒng)分散管理的弊端，大大提高管理效率和調(diào)度能力。
  
   (3) 靈活升級
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于開放式標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，提供了監(jiān)控點(diǎn)數(shù)無限升級的可能性，系統(tǒng)容量不再依賴于傳輸及節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只有有網(wǎng)絡(luò)的地方，就可以做到任意擴(kuò)容，隨時(shí)接入。
  
   結(jié)構(gòu)化的機(jī)箱設(shè)計(jì)，使得本地?cái)U(kuò)容只需要增加視頻板卡就可以實(shí)現(xiàn)，無需購置新的設(shè)備。
  
   (4) 經(jīng)濟(jì)型架構(gòu)
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)基于IP 架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以在監(jiān)控點(diǎn)處安裝，通過雙絞線或者光纖傳輸，不需要額外鋪設(shè)長距離視頻線和控制線到監(jiān)控中心（CCTV 安裝項(xiàng)目中一項(xiàng)較大的開支），系統(tǒng)可以同時(shí)管理數(shù)據(jù)、視頻、音頻和其他文件，實(shí)現(xiàn)高效、低成本的管理，節(jié)省了系統(tǒng)投資和施工成本。
  
   (5) 安全性高
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供統(tǒng)一的用戶認(rèn)證，確保用戶訪問的合法性；同時(shí)，VSTAR視頻管理系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊采取了獨(dú)特的防范機(jī)制，大大提高了系統(tǒng)的安全性
  
   (6) 可靠性強(qiáng)
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)的硬件遵循電信級產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，其嵌入式操作系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大大提高了設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性。
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供的設(shè)備集中管理功能，也為監(jiān)控設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、及時(shí)響應(yīng)故障告警提供了支持。
  
   (7) 開放接口，可定制開發(fā)
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)提供CGI/ActiveX/Java接口，支持二次開發(fā)。可以將視頻監(jiān)控功能融入軌道交通管理部門的統(tǒng)一的管理平臺中。
  
   (8) 智能化應(yīng)用
  
   VSTAR視頻管理系統(tǒng)支持移動(dòng)偵測、事件處理、傳感器輸入、時(shí)間和日期，以及其他內(nèi)置功能，可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略，并可以對幀速率、清晰度等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)了智能化應(yīng)用。