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上海地鐵視頻監控系統改造項目

時間:2013-07-05 來源:英飛拓 點擊:6497次

目前,我國大中城市公共交通堵塞日益嚴重,城市客運交通結構單一已影響到現代化城市經濟發展及城市功能的發揮。一 方面,交管部門大力推行智能交通技術發展,另一方面,作為城市最高效的公共交通運輸工具——城市軌道交通已經作為未來 城市交通發展重點。我國交通技術政策明確規定:我國城市交通發展是“建立綜合公共交通系統”,“在大城市的客運交通以軌道 交通為主”。地鐵之所以在許多國家大中城市得以迅速發展,是同地鐵的優點分不開的。首先地鐵省時又準時,乘地鐵通常比地 面交通工具節省1/3 到1/2 的時間;另外地鐵運量大;無污染,使城市噪聲大大降低;節省城市的寶貴用地;緩解了城市地面交 通擁擠等。

地鐵視頻監控系統要求 

一般情況,地鐵處于地下封閉環境,人流量大,如果發生突發事件,救援難度極大。另外地鐵系統得智能化設施投入非常 高,整個系統處于半自動和全自動運行狀態,各種儀器設備多,軟硬件系統龐大。地鐵的視頻監控系統,一方面對人流監控, 對突發事件做出預警外;另一方面對設備運行狀態監控,實時為監控中心提供設備的運轉情況。 

隨著國際形勢發展,地鐵的安全引起政府的高度關注,地鐵視頻監控系統尤為受到重視。地鐵視頻系統中,攝像機數量多, 系統容量大,例如上海地鐵1、2、3 號線改造攝像機數量1000 多臺,近60 套矩陣聯網,控制權限劃分異常復雜;另外列車經 過的時候,會對隧道內設備產生強的電磁干擾;系統內,設備系統時間一致性要求等等。這些都對視頻監控設備性能有著較高 的要求,下面我們以上海地鐵視頻監控系統改造項目為例,剖釋城市地鐵視頻監控的構造以及系統特點。 

系統構架 

1.攝像機點位 

本次地鐵視頻監控系統改造項目在地鐵原監控的基礎上,增加了大批的攝像機點位,更換了大部分原來已老化的攝像機。 

系統建成之后,每個地鐵站的任意出入口都裝有監控攝像機,任何人從任何方位進入或走出地鐵站都會被攝像機從正面拍 攝到。乘客進出任何一個檢票口時都會被攝像機從正面拍攝到。地鐵大廳人流較大的地方都安裝有一體化高速球機,以便能夠 掌握整個大廳的情況。地鐵站內的一些偏僻的角落都有單獨安裝攝像機,以防不法分子有機可乘。地鐵站臺上也有規律地安裝 有若干攝像機,使得運營管理人員能夠及時了解列車到站情況,乘客流量等。列車司機也能直接從監控畫面中了解到當前乘客 的上下車情況。

由此可見,任何一個乘客乘坐地鐵,至少要被地鐵里的攝像機從正面拍攝到 4 次,每個乘客乘坐地鐵一次至少也要在監控 畫面中出現6 次。任何違法分子在地鐵里都很難有作案的機會了。 

2.車站視頻流向

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如圖,前端視頻先進入車站內控制機房的視頻均衡器,視頻經均衡器補償調節后進入視頻分配器進行視頻分配,視頻分配 器同時帶有字符疊加的功能,經過視頻分配器分配后的視頻分別進入矩陣和硬盤錄像機。硬盤錄像機的一路輸出進入矩陣,以 便矩陣調用硬盤錄像機視頻。車控室、警務室和維修機房的三臺鍵盤分別接入矩陣的RS232 口,并具備不同的權限級別。

3.控制中心 

 控制中心和各車站之間建有視頻監控專用的以太網絡,每個地鐵站的矩陣通過八臺視頻編碼器上傳八路圖像,控制中心的 八臺視頻解碼器解出前端矩陣的八路圖像后輸入中心控制矩陣。所有矩陣也通過以太網進行聯網,各自有不同的IP 地址。

中心的控制鍵盤不直接接入中心控制矩陣,而是直接接入以太網??刂菩藕龐杉譚⑾蚴悠倒芾矸衿?,服務器經過譯碼 之后判斷鍵盤的權限級別,然后轉發相應控制命令,控制各車站和中心的矩陣及編解碼器進行圖像切換選擇和實現各站球機的 PTZ 控制。

控制和權限設置 

控制中心的操作人員通過直接掛于以太網內的鍵盤對各站的視頻進行選取及控制,控制流程及權限由網絡內的一臺管理服 務器進行統一管理。 

中心操作人員在選取某車站的視頻時,先發碼給服務器,服務器判別權限,然后發命令讓車站視頻矩陣切換相應的視頻至 某視頻編碼器,同時讓中心相應的某個視頻解碼器選擇那一路車站的編碼器地址進行解碼,解碼器解出的圖像進入中心矩陣; 服務器同時發命令至中心矩陣,把解碼器上傳的那路圖像輸出至某個監視器。對球機的控制信號也由服務器進行判別,和其它 鍵盤(包括其它網絡內鍵盤和各車站內鍵盤)進行權限比對,最后由服務器把控制命令發至站內矩陣。 

詳細的控制流程圖如下:

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本系統的權限劃分非常明確,按照設計要求,任何一個鍵盤對于任何一個攝像機都可以設置 20 個等級的權限。也就是說, 同一個鍵盤對于不同的攝像機可以有不同的權限等級。這是根據地鐵內部的應用需求來定制的,地鐵內的攝像機分為兩個部分, 一部分是公安既有的球機,通常分布在地鐵出入口等地方,控制級別上需要公安優先;另一部分是地鐵運營的球機,主要用于 觀測地鐵的運營情況及人流情況,控制級別上需要運營優先。因此,整個地鐵里的控制權限是一個交叉的權限網絡,控制級別 的高低依次為地鐵站車控室、控制中心、警務中心和維修間鍵盤。 

要達到上述權限的完美劃分,本系統主要通過三方面實現: 

1.矩陣的權限劃分。根據項目特殊要求,矩陣修改原有矩陣中鍵盤對于攝像機的權限設置,可以使鍵盤對于任何一個攝像 機都可以有20 個不同等級的權限可選。 

2.控制服務器的引入來判別控制權限 以上對于矩陣的權限修改,只能控制住當前矩陣上的鍵盤對于不同攝像機的權限,而對于控制中心矩陣處的不同鍵盤,因 為跨過了一個矩陣,所以在下級矩陣里權限高低無法很明確地判別。于是系統使用視頻監控服務器來判別控制中心不同鍵盤對 于前端攝像機的權限比對??刂浦行乃屑談奈ü齀P 發碼給服務器,服務器通過識別鍵盤IP 來分辨不同的鍵盤,從而來判 斷此鍵盤對于不同攝像機的權限級別。判別完成之后再把鍵盤的控制指令發向相應的設備執行。

3.矩陣當前鍵盤控制權限上傳 

服務器可以很方便地比對不同 IP 鍵盤之間的權限,但卻比較難比較IP 鍵盤和各地鐵站鍵盤之間的權限,因為服務器獲取不 到地鐵站鍵盤的數據。于是,矩陣上又做了一項相應的改動,各地鐵站鍵盤一旦控制了某個前端,矩陣都會通過IP 及時把當前 鍵盤對于當前球機的權限上傳給中心服務器,服務器收到矩陣上傳的數據后在數據庫中備份,必要時再取出數據進行權限比對。

系統核心亮點 

1.以太網聯網矩陣的應用 

本系統是英飛拓的以太網聯網矩陣在地鐵監控系統中應用的典型案例,以太網聯網矩陣的聯網簡單、系統擴容方便、兼容 性強、系統穩定可靠等優勢在本系統中得到了良好的體現,也是矩陣系統應用的發展趨勢。

2.控制服務器的引入 

控制服務器的引入又是本系統的一大特點,原本相互不相干的矩陣、DVR 由于它的應用而結合到了一起;原來不同協議、 不同品牌的設備也通過服務器組成了統一的一個整體。 同樣,服務器的使用也使得這個系統的對內和對外的接口得到了統一,使系統內部機構擴容(比如其它車站監控的接入) 和外部監控系統的接入(公安接入)都只要和此服務器進行數據交換就能實現。 

3.報警信息和視頻丟失信息網絡轉發 

矩陣系統可以接收各報警器的報警信息(消防、防盜)和所有的視頻丟失報警信息,并通過網絡轉發給中心管理服務器。 此方式能很方便地管理系統內的報警,中心管理服務器收到報警信息后,可以彈出報警信息窗口,響起報警鈴聲,報警燈 閃爍等。同樣也適用于網絡內其它設備。 

4.系統網絡校時功能 

中心管理服務器接收標準時鐘信號,并每隔一定時間通過局域網對各車站的視頻切換矩陣、DVR、字符疊加器、各客戶端 等進行校時,以保證整個CCTV 系統中的各設備時間同步,避免取證時出現時間不統一。 此功能要求所有設備都具備校時功能,帶網絡功能的設備能直接通過局域網進行校時,不帶網絡功能的設備則通過轉換器 由網絡信號轉換成RS232 或RS485 等信號進行校時。 

5.矩陣鍵盤網絡控制DVR 功能 

矩陣主控鍵盤增加了網絡控制 DVR 功能,控制中心的鍵盤只要輸入相應快捷鍵,就能使鍵盤切換到網絡控制DVR 功能, 中心用戶能直接通過矩陣鍵盤很方便地控制網絡內的任何一臺DVR,遠程調用DVR 的錄像。 

此功能統一了矩陣系統和 DVR 的操作界面,進一步方便了實時監控和取證的操作。部分同時擁有矩陣和DVR 的廠家有類 似的功能,但通常只是鍵盤通過485,232 等端口對本地的DVR 進行控制,而英飛拓的網絡鍵盤借助于網絡優勢,能實現對網 絡內所有的DVR 進行控制。 

6.方便的擴容 

本系統擴容簡單方便,只要增加一臺網絡矩陣和視頻編碼器,把相應的 IP 地址和通道連接方式添加入中心服務器,中心控 制室的鍵盤就可直接發碼給服務器,服務器判別權限后把控制碼轉發給矩陣就可以控制新增的矩陣切換和前端云臺轉動。 由此可見以太網矩陣系統在擴容方面的優勢,這也是此次選用以太網矩陣的一個重要原因。 

7.其它矩陣聯網集成簡單化 

由于此次在結構中增加了控制服務器,其它監控系統可以很方便得接入本系統,實現無縫連接。比如上海市市公安局,只 要市局把控制指令轉發給管理服務器,服務器譯碼后判定權限,轉發給相應的矩陣,調用相應的視頻即可。系統構建于WINDOWS 平臺之上,因此功能強大,任何其它系統,只要給出相應的協議就可以實現接入。 

當前,我國正處于軌道交通建設的繁榮時期,城市地鐵也成為城市發展的一個標志??萍既招略亂?,地鐵的安防系統技術 也在不斷發展,英飛拓將竭力與用戶、系統集成商合作,為城市地鐵的安全提供優質的設備和服務。

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