摘要：本文主要介紹了地鐵運營視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用、組成和信號的傳輸，較詳盡的敘述了兩級監(jiān)控系統(tǒng)的組成、工作過程及控制流程。
　　關(guān)鍵詞：地鐵，監(jiān)控中心，車站，運營，視頻監(jiān)控系統(tǒng)
　　
　　隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，一些大城市的交通已日漸擁擠不堪，地下鐵道作為一種旅客載運量大快速、便捷的交通工具，在發(fā)達國家已有百余年的發(fā)展歷史。目前，我國有33個城市正規(guī)劃建設(shè)地鐵，有28個城市的地鐵規(guī)劃，已經(jīng)獲得國務院正式批準。按照現(xiàn)有規(guī)劃，今年我國將建成地鐵480公里，2020年總里程將達6,100公里。2010至2015年地鐵建設(shè)投資規(guī)劃額將達11,568億元。由于城市地鐵列車是在極其特殊的環(huán)境下運行，為保證地鐵能安全、高效運營，必須建立安全、可靠、有效的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
　　一、監(jiān)視系統(tǒng)的作用、組成和信號的傳輸
　　根據(jù)地鐵運營管理特點，其行車管理人員可分為車站一級（如車站值班員、列車司機等）和運營控制中心一級（如行車調(diào)度員等）。因而地鐵運營監(jiān)視系統(tǒng)從使用上可分為，車站監(jiān)視子系統(tǒng)和控制中心監(jiān)視子系統(tǒng)。在車站一級的監(jiān)視系統(tǒng)中，車站站臺和站廳區(qū)設(shè)置若干攝像機，分別監(jiān)視列車運行和旅客上下車及流動情況。除車站值班員外，列車司機監(jiān)視的目的是了解相應站臺的旅客上車情況。控制中心一級的子監(jiān)視系統(tǒng)，主要是為控制中心的調(diào)度員人員提供對全線各車站的監(jiān)視，使他們實時地了解車站范圍內(nèi)的列車運行、乘客流動情況，以便更好地進行行車調(diào)度和運行組織管理。通過對車站站臺區(qū)列車出入站及旅客上下車情況的監(jiān)視，以及通過對站臺區(qū)客流的監(jiān)視，就能使調(diào)度員了解車站的客流量及列車運行情況，從而實現(xiàn)調(diào)度員監(jiān)視的目的。另外，當車站發(fā)生災情時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可作為防災調(diào)度員指揮搶險的指揮工具。
　　綜合考慮系統(tǒng)技術(shù)的可靠性和圖像調(diào)用的延時要求，視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字視頻監(jiān)控方案。以天津某地鐵線路為例，共十二個地鐵車站，一個車輛段和運營控制中心。傳輸網(wǎng)絡(luò)采用以網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化和光纖分配裝置為基礎(chǔ)的光環(huán)路鐵路專用通信傳輸網(wǎng)。該傳輸網(wǎng)由設(shè)在控制中心的一套法國索普羅莫公司推出的JISRAIL500控制設(shè)備，以及光纖環(huán)路串接各站設(shè)的共線處理系統(tǒng)（OMS）和用戶處理系統(tǒng)（SMS）組成（見圖1）。在十二個車站與運營監(jiān)控中心串成SDH環(huán)路的360個時隙信道的數(shù)字傳輸網(wǎng)上，為每個車站從光環(huán)路中上、下和共線信道提供各種調(diào)度、廣播系統(tǒng)、時鐘、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無線通信控制等共線和直通信道。其優(yōu)點（1）全數(shù)字無阻塞傳輸；（2）免受電磁干擾的影響；（3）雙套光環(huán)路主備用，可靠性高；（4）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適應性強，信道分配交換由軟件靈活處理。
　　
　　圖1光環(huán)路傳輸網(wǎng)
　　二、車站視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
　　車站視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的組成見圖2。
　　圖２車站視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的組成
　　
　　各車站共有運營攝像機8臺，其中站臺4臺、站廳4臺。攝像頭圖像經(jīng)前端轉(zhuǎn)換盒處理后，在字符時間發(fā)生分配器對圖像進行站名、地理信息、時間信息的字符異加，之后經(jīng)過畫面合成后進入視頻矩陣，可以通過車站車控室的監(jiān)視器調(diào)用，同時輸入硬盤錄像機進行存儲。矩陣切換主機的16個輸出端中的第1路和第2路輸出至車控室或警務室的2臺17寸彩色監(jiān)視器(LCD)，用于車站值班員和警務人員觀察車站的情況，也可以按需求編制時序來輪詢觀察圖像；如果是地下車站，合成后的站臺圖像信號還需分別送站臺司機位42寸PDP大型彩色監(jiān)視器（高架站則用凸面鏡）。
　　其余的輸出端口中部分輸入視頻編碼器，剩余端口作為系統(tǒng)擴展備用。本站在車控室設(shè)置控制鍵盤和監(jiān)視器，滿足調(diào)用圖像要求。如果控制中心有對車站的圖像調(diào)用要求，在控制鍵盤發(fā)出指令后，攝像機輸出的模擬圖像信號經(jīng)一前端矩陣等模擬設(shè)備輸入視頻編碼器，視頻編碼器對模擬圖像進行處理后輸出符合MPEG-2標準的TS（TransportStream傳輸流）流，TS流通過視頻編碼器的以太網(wǎng)接口進入傳輸網(wǎng)絡(luò)。編碼器接收監(jiān)控服務器從傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的控制命令修改編碼器的參數(shù)或工作狀態(tài)。如果命令是用來控制視頻矩陣等模擬設(shè)備的，則編碼器將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)到RS-232/422接口去控制相應的設(shè)備。云臺、攝像機、矩陣等模擬設(shè)備的控制通道，可由編碼器提供。
　　對于系統(tǒng)而言，各個車站的車控室構(gòu)成了車站視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，在車控室中可以控制、調(diào)用本站的前端攝像機視頻圖像，具有獨立的視頻監(jiān)視系統(tǒng)所應具有的所有功能和特點；運營控制中心則構(gòu)成了第二級的監(jiān)控中心，同樣可對各個車站的前端攝像機進行控制、調(diào)用和選擇記錄。
　　由于車站本地的系統(tǒng)均為模擬系統(tǒng)，在傳輸中沒有編解碼過程（圖像傳輸至控制中心要進行編解碼，因此在控制中心顯示的圖像有延時現(xiàn)象），因此，本地的控制延時要小于50ms（實際上基本沒有延時的），這一點在實施完成后的測試中也得到了驗證。
　　三、控制中心視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
　　控制中心視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成見圖３。
　　
　　圖３控制中心視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成
　　
　　視頻解碼器從網(wǎng)絡(luò)接收TS流，還原成模擬視頻信號經(jīng)后端模擬設(shè)備接入監(jiān)視器。系統(tǒng)監(jiān)控服務器接收從模擬鍵盤發(fā)出的指令，進行解析然后通過傳輸網(wǎng)將命令送到相應設(shè)備。通過傳輸系統(tǒng)并經(jīng)視頻解碼設(shè)備后送入運營控制中心的視頻信號為12路，該12路信號經(jīng)視頻分配器后，一路接入十六路硬盤錄像機的輸入端，另一路接矩陣切換主機的輸入端口，矩陣切換主機的第一路輸出給列調(diào)用的1臺17寸彩色監(jiān)視器顯示；第二路輸出給環(huán)調(diào)用的l臺17寸彩色監(jiān)視器顯示；第三路輸出給總調(diào)度用的1臺17寸彩色監(jiān)視器顯示；第四路輸出給視頻管理計算機顯示；第八至至第十六路輸出給綜合顯示屏用。
　　運營控制中心，配置的十六路硬盤錄像機可對解碼后的視頻信號進行錄像，錄像機的啟動和停止可由控制鍵盤控制，錄像的時間大于144小時。運營控制中心可以調(diào)用下屬各車站的單路或多路監(jiān)控圖像，實時監(jiān)控車站情況見圖４。

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