勁浪科技地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

作為城市公共交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，目前城市軌道交通有地鐵、輕軌、市郊鐵路、有軌電車(chē)，以及懸浮列車(chē)等多種類(lèi)型，被號(hào)稱(chēng)為“城市交通的主動(dòng)脈”。就當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市軌道交通的建設(shè)情況來(lái)看，地鐵交通在其中占據(jù)了絕對(duì)的份額。因此，本文著手重點(diǎn)介紹地鐵交通安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案。

目前，我國(guó)各大城市的地鐵交通車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)等都安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)情況的24小時(shí)安防監(jiān)控，并發(fā)揮了重要作用。盡管視頻監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵交通中的應(yīng)用已經(jīng)比較普及了，但就應(yīng)用的廣度和深度而言，仍然還有很長(zhǎng)的路要走;同時(shí)，由于現(xiàn)階段地鐵交通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方案大量采用的是模擬視頻設(shè)備和數(shù)字視訊設(shè)備，因此，怎樣應(yīng)用視頻監(jiān)控乃至整個(gè)安防領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)、新功能，來(lái)加快促使地鐵交通視頻監(jiān)控走向更清晰、更完善、更高效的應(yīng)用;怎樣使數(shù)字和模擬設(shè)備能夠很好地融合在一個(gè)系統(tǒng)中，并使兩者之間能夠互聯(lián)互通、互訪互控等等，都變得十分關(guān)鍵了!

功能需求

視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為地鐵交通維護(hù)和保證運(yùn)輸安全的重要手段，對(duì)運(yùn)營(yíng)部門(mén)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)它為控制中心的調(diào)度員、各車(chē)站值班員、列車(chē)司機(jī)等提供有關(guān)列車(chē)運(yùn)行、防災(zāi)救災(zāi)、旅客疏導(dǎo)、客流量，以及工作人員上崗情況等方面的視覺(jué)信息;對(duì)公共安全部門(mén)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)它為各類(lèi)乘客糾紛、意外傷亡事件、治安刑事案件等提供客觀的圖像依據(jù)，甚至利用它來(lái)反恐、防恐，通過(guò)它及時(shí)看到并記錄事故和災(zāi)害發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況，同時(shí)也可以對(duì)所有警力做出科學(xué)正確的調(diào)整，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)圖像跟著客流走、圖像跟著秩序走、圖像跟著發(fā)案走，建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的扁平化勤務(wù)指揮模式。

從簡(jiǎn)約的角度來(lái)分析，地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)可看成由機(jī)房?jī)?nèi)和機(jī)房外兩大部分所組成。機(jī)房外的核心設(shè)備為攝像機(jī)，主要分布在站臺(tái)、站廳、自動(dòng)扶梯、部分機(jī)房、變電所變壓器室、10KV開(kāi)關(guān)柜室、AFC的售票機(jī)和閘機(jī)、出入口、垂直電梯口及轎廂、出入段線、平交道口及軌行區(qū)、停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)外、洗車(chē)庫(kù)等重要公共區(qū)域。通過(guò)選擇不同種類(lèi)的攝像機(jī)和合理的工程布局，來(lái)完成整個(gè)車(chē)站的視頻采集，做到無(wú)死角、全方位覆蓋。機(jī)房?jī)?nèi)的核心設(shè)備為控制管理工作站、網(wǎng)關(guān)、流媒體服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、編解碼器、電視墻、矩陣等，主要分布在車(chē)站、換乘站、停車(chē)場(chǎng)控制室、運(yùn)營(yíng)中心控制中心和車(chē)輛段備用控制中心等，通過(guò)這些設(shè)備來(lái)完成系統(tǒng)媒體流的處理、智能分析、控制信令的交互等功能。根據(jù)上述分析，可以看出機(jī)房?jī)?nèi)外設(shè)備呈現(xiàn)出地域分布廣泛、使用環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備種類(lèi)繁多、跨技術(shù)體系等特點(diǎn)，因此也對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)管理、互聯(lián)互通能力要求極高。

就目前而言，整個(gè)系統(tǒng)需要具有如下功能：實(shí)時(shí)監(jiān)看、云臺(tái)控制、圖像選擇調(diào)用、錄像存儲(chǔ)、攝像范圍控制、優(yōu)先級(jí)設(shè)置、字符迭加、智能分析和遠(yuǎn)程系統(tǒng)管理控制，且能夠被綜合監(jiān)控系統(tǒng)所集成等。

云臺(tái)控制及圖像選擇功能

系統(tǒng)要求可按優(yōu)先級(jí)對(duì)云臺(tái)進(jìn)行控制;攝像機(jī)的圖像可同時(shí)在車(chē)站、控制中心和臨時(shí)/備用控制中心顯示和控制，也可在綜合監(jiān)控系統(tǒng)中顯示和控制。車(chē)站值班員可在本地選擇調(diào)用本站任一攝像機(jī)的圖像顯示，控制中心的各調(diào)度員可遠(yuǎn)程選擇調(diào)用本線任一攝像機(jī)的圖像顯示，既可用各種時(shí)序自動(dòng)循環(huán)切換，也可由操作人員手動(dòng)切換。

字符迭加功能

系統(tǒng)能夠?qū)④?chē)站站名、攝像機(jī)編號(hào)及位置、攝像日期和時(shí)間、正在控制云臺(tái)攝像機(jī)的操作員名字等信息實(shí)時(shí)迭加在圖像中，且一并顯示。

視頻分配功能

每路攝像機(jī)的視頻圖像能夠被分成多路圖像輸出，以滿足多個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)共享同一前端攝像機(jī)的要求。

實(shí)時(shí)監(jiān)視功能

系統(tǒng)在同一時(shí)刻可對(duì)同一路監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控，也可以根據(jù)需要分別監(jiān)控不同的監(jiān)控畫(huà)面，能夠進(jìn)行單畫(huà)面及多畫(huà)面分割顯示，如固定監(jiān)視、循環(huán)監(jiān)視、多畫(huà)面分割監(jiān)視。

數(shù)字錄像存儲(chǔ)功能

視頻圖像以數(shù)字方式實(shí)時(shí)不間斷錄像存儲(chǔ),具備解決自溢出、無(wú)終止循環(huán)存儲(chǔ)的功能;具備任意控制點(diǎn)自動(dòng)定時(shí)連續(xù)錄像、手動(dòng)錄像、預(yù)制錄像等多種錄像模式功能，并可分別設(shè)置圖像編碼技術(shù)、清晰度、碼流大小、幀率等;具備錄像回放、檢索功能，回放時(shí)不影響正常的錄制存儲(chǔ)，全分布式視頻存儲(chǔ)的查詢、檢索服務(wù)，全網(wǎng)存儲(chǔ)視頻的檢索回放，且不影響正常視頻的存儲(chǔ)功能;多種錄像數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能，如：錄像數(shù)據(jù)提取、錄像回放、回放處理功能、檢索查詢、圖像抓拍打印;支持本地的直連存儲(chǔ)(DAS)、存儲(chǔ)局域網(wǎng)(SAN)和網(wǎng)絡(luò)附件存儲(chǔ)(NAS)等多種存儲(chǔ)技術(shù)。

優(yōu)先級(jí)設(shè)置功能

具有云臺(tái)和攝像機(jī)的優(yōu)先級(jí)多級(jí)設(shè)置、分級(jí)控制、控制操作延時(shí)駐留、云臺(tái)占用顯示等功能。

系統(tǒng)智能功能

地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往需要對(duì)視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻智能分析，要求具有如可疑物品遺留、穿越禁區(qū)報(bào)警、視頻移動(dòng)偵測(cè)、可疑人員長(zhǎng)期滯留、客流量突變告警、和變異告警識(shí)別等智能分析功能。

系統(tǒng)網(wǎng)管功能

可對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備如攝像機(jī)、模擬視頻矩陣、控制終端、轉(zhuǎn)碼器、畫(huà)面處理器、存放裝置、視頻字符迭加器、視頻分配器、交換機(jī)等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、程序設(shè)計(jì)、故障告警及電源控制管理等綜合管理。此外，還包括使用者與權(quán)限管理、設(shè)備管理、故障管理、網(wǎng)絡(luò)信息安全管理、日志管理、遠(yuǎn)程電源管理、時(shí)鐘同步管理等功能。

系統(tǒng)擴(kuò)展功能

設(shè)計(jì)上采用模塊化技術(shù)，擴(kuò)容時(shí)不影響既有設(shè)備的使用，軟件基本不變，硬件只有少量的增加。擴(kuò)展方式在軟、硬件上均簡(jiǎn)單易行，安全可靠。

應(yīng)用解決方案

針對(duì)以上應(yīng)用需求，該地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為兩套子系統(tǒng)：運(yùn)營(yíng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)，二者僅共享模擬攝像機(jī)、視頻分配器等前端處理設(shè)備，系統(tǒng)其余部分相對(duì)獨(dú)立。

其中運(yùn)營(yíng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為二級(jí)架構(gòu)，在車(chē)站/換乘站設(shè)立二級(jí)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)監(jiān)控本站相關(guān)情況，在控制/備用中心設(shè)立一級(jí)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)整個(gè)線路的遠(yuǎn)程監(jiān)控，架構(gòu)示意如圖1所示。

公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)為三級(jí)架構(gòu)，在車(chē)站/換乘站公安值班室設(shè)立三級(jí)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)監(jiān)控本站相關(guān)情況，在派出所設(shè)立二級(jí)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)監(jiān)控轄區(qū)所在車(chē)站/換乘站相關(guān)情況，在公交總隊(duì)設(shè)立一級(jí)監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)整個(gè)線路的遠(yuǎn)程監(jiān)控，架構(gòu)示意如圖2所示。

遠(yuǎn)程傳輸采用建設(shè)方專(zhuān)用千兆IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，IP地址由建設(shè)方統(tǒng)一規(guī)劃。

控制中心和車(chē)站級(jí)調(diào)度員通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視車(chē)站客流、乘客上下車(chē)及車(chē)上狀況等，確保安全運(yùn)送乘客;在發(fā)生緊急情況時(shí)，指揮現(xiàn)場(chǎng)救援及乘客疏導(dǎo)，同時(shí)全部攝像機(jī)圖像的全方位錄像可為事后分析原因及查明責(zé)任提供相關(guān)的視頻圖像依據(jù)。

系統(tǒng)提供云臺(tái)控制及圖像選擇、實(shí)時(shí)監(jiān)看、字符迭加、視頻分配、數(shù)字監(jiān)控錄像存儲(chǔ)、圖像回放、優(yōu)先級(jí)設(shè)置、智能分析、網(wǎng)管等功能，并可被地鐵交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)所集成，以使視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用得到進(jìn)一步擴(kuò)展。

車(chē)站系統(tǒng)方案

依據(jù)現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)模式，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式上，車(chē)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可分為兩大部分：模擬監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)作為新興技術(shù)的管理平臺(tái)兼容車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)的模擬視頻系統(tǒng)是必然的結(jié)果。該方案通過(guò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的“接口網(wǎng)關(guān)”，將車(chē)站數(shù)字和模擬系統(tǒng)很好地融合起來(lái)，使兩者之間能夠互聯(lián)互通、互訪互控。

在站臺(tái)、站廳、自動(dòng)扶梯、部分機(jī)房、變電所變壓器室、10KV開(kāi)關(guān)柜室、AFC的售票機(jī)和閘機(jī)、出入口、垂直電梯口及轎廂、出入段線、平交道口及軌行區(qū)、停車(chē)列檢庫(kù)內(nèi)外、洗車(chē)庫(kù)等重要公共區(qū)域，通過(guò)選擇不同種類(lèi)的攝像機(jī)(如高清、寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)等)，結(jié)合采用合理的工程布局來(lái)完成整個(gè)車(chē)站的視頻采集，做到無(wú)死角、無(wú)遺漏、全方位視頻圖像覆蓋。

通過(guò)客戶端及接口網(wǎng)關(guān)控制本站任意一臺(tái)模擬攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)以及變焦鏡頭的調(diào)節(jié)，以各種程序進(jìn)行循環(huán)顯示，或手動(dòng)選擇在監(jiān)視器上顯示1/4/6/8/9/10/12/13/15/16畫(huà)面，調(diào)看多畫(huà)面實(shí)時(shí)圖像和在授權(quán)許可條件下點(diǎn)播歷史圖像;顯示攝像機(jī)云臺(tái)被占用的情況;低級(jí)別用戶只有在高優(yōu)先級(jí)用戶釋放本站云臺(tái)控制后，才可對(duì)該路云臺(tái)進(jìn)行操作。

模擬圖像通過(guò)智能分析編碼器轉(zhuǎn)換后，通過(guò)車(chē)站數(shù)字錄像設(shè)備的統(tǒng)一管理調(diào)度存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)存放裝置上;滿足本站全部視頻存儲(chǔ)的要求;支持RAID0、RAID1、RAID5的盤(pán)陣組合及實(shí)現(xiàn)全域熱備盤(pán)的功能，具備至少一塊硬盤(pán)損壞不影響視頻的正常存儲(chǔ)及不丟失盤(pán)陣中的已存儲(chǔ)圖像的能力。同時(shí)通過(guò)智能分析編碼器的智能分析功能，完成公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻智慧分析的要求。系統(tǒng)需要擴(kuò)容時(shí)，擴(kuò)容簡(jiǎn)單，并且不影響現(xiàn)有設(shè)備使用，組網(wǎng)示意圖如圖3所示。

控制中心系統(tǒng)方案

系統(tǒng)的網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)視頻監(jiān)視系統(tǒng)的模擬視頻矩陣、攝像機(jī)、控制終端、轉(zhuǎn)碼器、畫(huà)面分割器、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)、平臺(tái)服務(wù)器、管理服務(wù)器、接口網(wǎng)關(guān)、存放裝置、視頻字符迭加及分配器等設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、程序設(shè)計(jì)、故障告警及電源控制等綜合管理;具備使用者與權(quán)限管理、設(shè)備管理、故障管理、網(wǎng)絡(luò)信息安全管理、日志管理、遠(yuǎn)程電源管理、時(shí)鐘同步等功能。

系統(tǒng)中心控制客戶端對(duì)各個(gè)車(chē)站所有模擬攝像機(jī)攝取的畫(huà)面進(jìn)行選擇。以各種程序進(jìn)行循環(huán)顯示或手動(dòng)選擇預(yù)置位，觀看任意車(chē)站的任意圖像或不同調(diào)度員同時(shí)觀看同一幅圖像;可以同時(shí)顯示同一臺(tái)攝像機(jī)的圖像，也可以顯示同一車(chē)站不同攝像機(jī)的圖像，或不同車(chē)站攝像機(jī)的圖像，并保持圖像正常顯示;將各站的圖像任意地切換到調(diào)度大廳的顯示大屏上;控制全線任意車(chē)站任何一臺(tái)模擬攝像機(jī)云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)以及對(duì)變焦鏡頭的調(diào)節(jié)，對(duì)各車(chē)站的云臺(tái)攝像機(jī)執(zhí)行遠(yuǎn)程俯仰、左右以及焦距等控制操作，以圖形方式設(shè)置、編輯和修改所有云臺(tái)攝像機(jī)的預(yù)置位;以各種程序進(jìn)行多畫(huà)面顯示、循環(huán)顯示或手動(dòng)選擇在彩色監(jiān)視器、大屏上顯示任意畫(huà)面;顯示攝像機(jī)云臺(tái)被占用的情況。

系統(tǒng)中心控制終端對(duì)使用者使用云臺(tái)和攝像機(jī)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置，低級(jí)別用戶只有在高優(yōu)先級(jí)用戶釋放本站云臺(tái)控制后，才可對(duì)該路云臺(tái)進(jìn)行操作。

通過(guò)系統(tǒng)數(shù)字回放終端可調(diào)看任意車(chē)站的任意一幅視頻錄像，可進(jìn)行實(shí)時(shí)回放;車(chē)站值班員在授權(quán)許可情況下，可以回放本站任一路圖像的錄像數(shù)據(jù)，組網(wǎng)示意圖如圖4所示。

方案特點(diǎn)

數(shù)模無(wú)縫融合

現(xiàn)階段地鐵交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，會(huì)牽涉大量的模擬視頻設(shè)備和數(shù)字視訊設(shè)備，典型的模擬設(shè)備有矩陣、字符迭加器、模擬攝像機(jī)、云臺(tái)、多畫(huà)面分割器等，典型數(shù)字設(shè)備有網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)、存儲(chǔ)服務(wù)器、安防平臺(tái)服務(wù)器、安防管理服務(wù)器、接口網(wǎng)關(guān)、磁盤(pán)陣列、編碼器、譯碼器、數(shù)字回放終端等。該方案能夠使這些數(shù)字和模擬設(shè)備融合在一個(gè)系統(tǒng)中，使兩者之間能夠互聯(lián)互通、互訪互控。

協(xié)力廠商開(kāi)放性

提供SDK開(kāi)發(fā)包，使視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)的子系統(tǒng)之一，完全納入并統(tǒng)一管理和控制，增加了視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步應(yīng)用的廣度和深度。

高標(biāo)清全相容

該方案支持HD/VGA/D1/4CIF/2CIF/CIF/QCIF多種分辨率混用，設(shè)備無(wú)需和分辨率一一對(duì)應(yīng)，高清處理可貫穿存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、譯碼、點(diǎn)播整個(gè)影像處理過(guò)程。

靈活智慧分析

能夠充分結(jié)合前端攝像機(jī)或編碼器提供的智能分析能力，呈現(xiàn)智能行為檢測(cè)(跨線、消失、出現(xiàn)、計(jì)數(shù)、越界)、智慧防破壞檢測(cè)(噴涂、虛焦、移位、遮擋)、智能音訊檢測(cè)(聲音探測(cè)、異響探測(cè))、移動(dòng)偵測(cè)等。

安全保障可靠

系統(tǒng)方案中公安和運(yùn)營(yíng)兩套視頻監(jiān)控系統(tǒng)在IP網(wǎng)絡(luò)層面不會(huì)產(chǎn)生任何聯(lián)系，也就是兩套系統(tǒng)在IP網(wǎng)絡(luò)層面是隔離的，這樣兩套監(jiān)控系統(tǒng)各自獨(dú)有的前端攝像機(jī)安全問(wèn)題就得到了很好的解決，極大地提高了系統(tǒng)的安全可靠性。

強(qiáng)大網(wǎng)管能力

網(wǎng)管能夠提供使用者與權(quán)限管理、設(shè)備管理、故障管理、網(wǎng)絡(luò)信息安全管理、日志管理、遠(yuǎn)程電源管理、時(shí)鐘同步等功能;使視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)管理能力具有電信級(jí)的水平。

超強(qiáng)相容管理

系統(tǒng)兼容國(guó)內(nèi)大量應(yīng)用的主流廠家IPC/DVS/DVR、門(mén)禁系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等，具有卓越的設(shè)備兼容性和平臺(tái)管理能力。

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