概述

一、

   隨著城市化的發展，國內部分大城市紛紛建設了自己的軌道交通網，這大大提高了市民出行的效率，推動了城市化的進程。但是，縱觀全球軌道交通的發展史，軌道交通，尤其是地鐵系統的安全防范問題，一直是建設和管理部門面臨的最嚴峻的挑戰。
  
   軌道交通視頻監控系統是軌道交通監控系統中最重要的一個組成部分，它對于實時監控軌道交通系統的的運行狀態、及時把握軌道交通各站點的物流、人流情況，積極應對可能出現的突發事件以及事后取證都發揮著不可替代的作用。
  
   本方案旨在利用現有的軌道交通沿線的光纖傳輸線路，建設基于IP網絡傳輸的軌道交通視頻監控系統，以科技的手段減低軌道交通管理部門工作強度，保證軌道交通系統的安全運行，增強應對突發事件的能力。
  
   二、需求分析

   城市軌道交通監控的主要作用有：
  
   (1) 軌道沿線監控：在軌道交通沿線每隔幾百米設置一個監控點，對軌道路面狀況、車輛運行狀況進行實時監控和記錄，防止異物侵入線路，及時掌握車輛行駛的位置。
  
   (2) 車站監控：對每個車站的售票處、出入口、自動扶梯、站臺等地點進行監控和記錄，便于及時發現可疑人員和可疑物件。
  
   (3) 在突發事件或災害發生時，通過實時監控，提高指揮、調度能力。
  
   (4) 對監控點附近的其他環境參數、告警信息進行采集，并通過視頻監控系統統一傳送至監控中心。
  
   (5) 通過網絡化視頻監控技術的應用，使之能夠方便地進行全網集中管理，遠程調用。
  
   卓揚科技VSTAR網絡視頻管理系統，包含VE1000、VE4000系列嵌入式網絡視頻服務器，VE2000系列多路網絡視頻解碼器以及VSTAR視頻管理軟件，可以為用戶構建一套完整的IP視頻監控解決方案。
  

視頻監控系統組網

    城市軌道交通監控系統從結構上劃分，一般可分為三級，從下往上包括：
  
   l 前端監控點：負責對監控現場的圖像、告警信息進行采集、編碼和傳送。
  
   l 車站監控中心：負責對本車站各監控點的管理和監控
  
   l 總站監控中心：負責對整個軌道交通沿線各監控點及各車站監控點進行集中監控和管理
 

   
   傳統的軌道交通監控采用的是模擬化的解決方案，即利用模擬攝像頭對現場圖像進行采集，通過視頻線或者光端機進行近遠距離傳輸，在監控中心通過模擬矩陣、DVR等設備進行信號提取、線路切換、圖像存儲、上監視器。這種解決方案的主要問題在于：
  
   l 無法適應多級網絡架構下的集中管理
  
   l 浪費了傳輸資源，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量
  
   l 無法實現遠程監控及調度功能
  
   采用網絡化的視頻監控技術，就可以解決模擬監控存在的以上問題，大大提高監控效率和管理水平，同時也大大提高了監控系統整體投資的經濟性。將地鐵沿線的光纖傳輸網絡適當改造一下，就可以構建一個IP 的數據網，并在各監控點提供10/100/1000M的以太網接口。整個方案構成如下：
   

視頻監控前端監控點

 
  
   前端監控點分車站監控點和軌道沿線監控兩部分。
  
   車站監控點包括出入口、售票點、站臺等位置的監控以及相關告警信息的采集，相對來說信號采集點的位置比較集中，所以在該處可以就近布署卓揚多端口的網絡視頻服務器VE1104、VE1416或者VE4416，網絡視頻服務器將攝像機采集的視頻信號轉化成MPEG4格式的壓縮碼流后，通過以太網口接入軌道交通專用數據網進行傳輸。
  
   對軌道沿線監控，因為每隔一定距離，需要部署一臺攝像機，各監控點相對比較分散，所以，在這些監控點，我們建議選用卓揚科技單路網絡視頻服務器VE1001，將各路段攝像機采集的視頻信號現場進行編碼、壓縮，就近接入數據網絡進行傳輸。
  
   各監控點只需在設備安裝時對設備IP等信息進行初始設置，此后無需對設備進行設置和管理。該管理功能由各車站監控中心或更上一級的監控中心統一負責。
  
   二、車站監控中心
  
   車站監控中心負責車站監控設備的統一配置、維護、監控。車站監控中心的服務器上，安裝卓揚科技VSTAR視頻管理客戶端軟件，可以實現對各前端設備的配置、圖像監控、錄像查詢、回放、云臺控制、鏡頭調節等功能。
  
   VSTAR視頻管理系統支持分布式存儲技術。存儲包括兩級，一級是在設備側，即存儲在本機的IDE硬盤中，另一級是本地管理中心，每一個本地管理中心，根據設置選項保存它所負責的視頻產品的音視頻錄像數據。考慮到對傳輸資源的占用，本方案中我們建議在各車站監控中心對監控圖像進行統一的錄像和保存，總站監控中心可以遠程查詢、調用錄像信息。
  
   在車站監控中心，可以利用PC式監視器對前端監控點的圖像實時監控，也可以利用卓揚科技VE2000系列多路視頻解碼器，將以太網傳輸過來的圖像進行解碼，接入模擬監視器或者電視墻進行監控。
  

視頻監控總站監控中心

   
   總站監控中心負責對軌道交通全線運行、生產情況進行監控。基于網絡化的視頻監控技術，可以使得總站監控中心的調度能力大大加強。總站監控中心的管理主機上，裝有卓揚科技VSTAR視頻管理軟件，不但可以對任意一個監控點的信息進行實時監控、查詢、回放，還可以實現統一的用戶管理、設備管理、故障管理、存儲管理等功能，真正實現分布式監控，集中化管理。
  
   在總站監控中心的認證服務器，負責對用戶統一進行帳號生成、授權、認證，杜絕非法用戶對網絡的入侵和非法監視。利用卓揚科技VE2000系列多路視頻解碼器，可以將以太網傳輸過來的圖像進行解碼，接入模擬監視器或者電視墻進行監控。
  
   總站監控中心也可以對部分重要監控點的視頻信息進行遠程錄像或備份。
 

視頻監控系統功能

   VSTAR網絡視頻管理系統包含四個功能模塊。
  
   (1) 用戶管理模塊
  
   該模塊主要完成用戶集中管理、用戶權限分配和用戶集中認證功能。
  
   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備上的用戶進行管理。
  
   l 用戶權限分配指對整個視頻監控系統中每一個用戶的權限，包括管理權限和業務權限的分配。一個用戶可以根據層級不同，被授予不同的監控和管理權限，一個用戶可以管理多個設備，一個設備也可以被多個用戶管理。
  
   l 用戶集中認證指所有用戶，無論在網絡的什么位置，當對網絡視頻服務器提出訪問要求后，都被要求輸入用戶名和密碼，該用戶名和密碼經過Radius認證服務器認證通過后，用戶才可以對視頻圖像進行監控、瀏覽和管理。
  
   (2) 設備管理模塊
  
   l IP地址設置
  
   l 網關設置
  
   l 時間設置
  
   l 網絡協議設置
  
   l PTZ協議選擇
  
   l 數字水印設置
  
   l 畫面輸出方式選擇
  
   l 圖像大小、分辨率設置
  
   l 輪詢方式設置
  
   l 告警輸入設置
  
   l 站點電子地圖生成
  
   (3) 視頻監視模塊：
  
   l 可以同時查看16路實時攝像機圖像
  
   l 在監視的同時進行PTZ攝像機的上、下、左、右轉動及變倍、聚焦、光圈等操作；
  
   l 雙向語音對講
  
   l 配置各布局頁及設置各布局頁停留時間，可以建立多個布局頁，每個布局頁可以采用不同的分割方式，各個布局視圖之間可以按照設定自動或手動切換；
  
   l 以資源列表的方式顯示前端攝像機（編碼器）及監視器（解碼器），并實時顯示設備的狀態（在線或離線）
  
   l 手動觸發錄像和錄音
  
   l 激活數字縮放模式
  
   (4) 錄像功能模塊：
  
   l 按照時間和日期回放任何一個攝像機的錄像資源
  
   l 按照事件、報警、書簽和動態偵測搜索視頻序列
  
   l 在指定的圖像區域內搜索動態發生變化的視頻序列
  
   l 同時回放多達4個視頻序列（同步或異步）
  
   l 在任何一個視頻序列中創建新的書簽
  
   l 按幀回放、快速回放或快進
  
   l 以JPEG或者BMP格式儲存選定的圖像   

視頻監控系統優勢

   VSTAR視頻監控管理系統將監控技術由模擬化、數字化時代，推進到網絡化時代。與傳統的模擬監控相比，網絡視頻監控具有不可比擬的優越性：
  
   (1) 遠程監控
  
   數字化、網絡化已經成為未來技術和管理的趨勢，借助網絡視頻監控技術，可以充分利用軌道交通現有的傳輸資源以及互聯網傳輸平臺，輕松實現遠程監控。
  
   在網絡中的任一臺計算機，只要安裝了客戶端軟件，授予相應的權限就可成為監控工作站。
  
   (2) 集中管理
  
   VSTAR視頻管理系統，支持集中用戶管理、設備管理、存儲管理以及圖像調用，改變了以前模擬系統分散管理的弊端，大大提高管理效率和調度能力。
  
   (3) 靈活升級
  
   VSTAR視頻管理系統基于開放式標準設計，提供了監控點數無限升級的可能性，系統容量不再依賴于傳輸及節點設備，只有有網絡的地方，就可以做到任意擴容，隨時接入。
  
   結構化的機箱設計，使得本地擴容只需要增加視頻板卡就可以實現，無需購置新的設備。
  
   (4) 經濟型架構
  
   VSTAR視頻管理系統基于IP 架構，網絡視頻服務器可以在監控點處安裝，通過雙絞線或者光纖傳輸，不需要額外鋪設長距離視頻線和控制線到監控中心（CCTV 安裝項目中一項較大的開支），系統可以同時管理數據、視頻、音頻和其他文件，實現高效、低成本的管理，節省了系統投資和施工成本。
  
   (5) 安全性高
  
   VSTAR視頻管理系統提供統一的用戶認證，確保用戶訪問的合法性；同時，VSTAR視頻管理系統對網絡病毒攻擊采取了獨特的防范機制，大大提高了系統的安全性
  
   (6) 可靠性強
  
   VSTAR視頻管理系統的硬件遵循電信級產品設計理念，其嵌入式操作系統、模塊化結構設計，大大提高了設備穩定性和可靠性。
  
   VSTAR視頻管理系統提供的設備集中管理功能，也為監控設備穩定運行、及時響應故障告警提供了支持。
  
   (7) 開放接口，可定制開發
  
   VSTAR視頻管理系統提供CGI/ActiveX/Java接口，支持二次開發。可以將視頻監控功能融入軌道交通管理部門的統一的管理平臺中。
  
   (8) 智能化應用
  
   VSTAR視頻管理系統支持移動偵測、事件處理、傳感器輸入、時間和日期，以及其他內置功能，可以根據預先設定的時間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略，并可以對幀速率、清晰度等進行動態調節，真正實現了智能化應用。