城市轨道交通闭路电视监控系统
地铁闭路电视—CCTV系统概述
CCTV系统基本需求
车站一级视频监控 系统的视频信号采用射 频同轴电缆连接，控制 信号采用屏蔽2芯线连 接。
车站至控制中心的 上行视频信号和下行控 制信号，通过城市轨道 交通专用传输系统进行 传输。
画面，用以控制车门和屏 用人工切换或
蔽门的开闭，防止夹伤乘 自动扫描方式，
客。
平时循环或分
站台摄像机无控制功能， 割画面显示。
像机的图像，并切换 输出视频信号送列车司机
在其相应的监视器上。 可以看到的站台监视器，
或采用无线传输方式传至
列车驾驶室的监视器上。
CCTV系统基本需求
安防、门禁、烟雾等告警可与图像切换功能、摄像头控制进行 联动。即报警时，环境控制（防灾）调度员所监控的画面自动切换 至告警点相关的摄像机画面。
（一）摄像机
摄像头
模拟摄像头
数字摄像机
采用CCD感光器件
输出是模拟信号， 故可通过视频电缆送视 频监视器，直接显示所 摄图像。
要 与 PC 机 配 合 工 作 ， 需 要 在PC 机插入视频 捕捉卡或外置视频捕捉 器进行A/D转换。
采 用 CMOS 感 光 器件
输出为数字视频 信号
通 过 USB 口 直 接 插 入 PC 机 ， 由 该 PC 机显示所摄图像，或 通 过 该 PC 机 进 入 IP 网 络 由 远 端 的 PC 机 显示所摄图像。
主控制台组成：视频网络控制器、视频切换器、 画面分割器、视频放大器、视频分配器、时间/日 期发生器、字符叠加器、录像机等设备组成。
远端解码器也称为解码控制器（终端解码器）。它安 装在摄像机（及云台）附近，他的功能是把由总控制台 发出的代表控制命令的编码信号（由总线传送的串行数 据）解码还原为对摄像机和云台的具体控制信号。
城市轨道交通闭路电视监控系统
（2） 录像功能。通过数字硬盘录像机，车站工作人员可对任何一路图像信号进 行录像，并可将录制的图像回放到监视器上，或者通过网络接口远程调取图像进 行观看。所录制的图像可以保存一段时间并转存到外部存储设备中。中心调度员 可对所辖范围内的任何一路图像信号进行调看。 ① 能对本站所有摄像机摄取的图像进行实时录制，图像质量达到高清级，分辨率 为D1（720×576像素）或4CIF（704×576像素）。 ② 可通过网络管理系统，以人工方式或自动方式开启和停止录像设备，实现实时 录像功能。 ③ 系统在进行实时录像时，可以通过网管系统，以人工方式或自动方式将图像转 换为动态侦测录像。 ④ 具有时间校准功能，可对输入的所有图像录制时间进行校准。
监视模式分为以下两种： a. 编程自动循环监视模式。编程自动循环监视模式是指自动地对本站全部摄像机 摄取的图像以一定的时间间歇进行循环监视。自动循环监视范围包括本站、本站 站台、本站站厅的全部图像。 b.单选模式。单击电子地图上的摄像机标志对站内任意摄像机摄取的画面进行人 工选择监视。 •可将本车站的视频画面以单画面、四画面模式调入ISCS终端进行监视。 ② 司机监视功能。车站上/下行站台的4路枪式（固定）摄像机监视图像经画面合 成后，分别传到上/下行站台的监视器上，或采用无线方式传到司机室内，供列车 司机监视相应站台的上下车情况。
闭路电视监控系统的功能
闭路电视监控系统的监控方式
（1） 图像显示、监视功能。车站值班员、警务室值班员监视上、下行站台区及 站厅区情况；中心调度员监视全线各车站情况。车站工作人员、中心调度员可以 对监控图像进行选择显示，可以采用自动循环方式显示已设置的固定分组的图像， 也可以人工单选任意一个车站的图像显示在任意一个监视器上。司机也能够查看 当前站台的监视图像，以便观察车门及屏蔽门的开关情况，防止夹伤乘客。 ① 车站值班员监视功能。车站CCTV系统与车站ISCS联网，车站值班员通过ISCS 终端或视频监控终端设备实现对本车站的监控功能。车站值班员利用ISCS视频监 控终端所实现的功能如下： •利用ISCS终端向本车站CCTV系统发送操作控制指令，将本车站摄像机的图像调 入车站值班员ISCS终端显示屏。
城市轨道交通闭路电视监控系统
城市轨道交通闭路电视监控系统闭路电视监控系统是城市轨道交通运营管理现代化的配套设备，是供控制中心调度管理人员、车站值班员、站台管理人员和驾驶员实时监控车站客流、列车出入站、乘客上下车等情况，借以提高运营组织管理效率，保证列车安全、正点运送乘客的系统。
该系统对城市轨道交通安全防范、反恐防灾起到积极的作用，并且可以把被监视场所的图像及声音全部或部分记录下来，为日后处理事件提供重要依据。
1、中心级设备。
中心级设备能满足控制中心行车管理人员（行车调度员、环调和维调）的使用要求，主要设备有视频解码设备、数字硬盘录像机、中心网络管理终端、中心控制盘和监视器，可保证每位使用人员有一套独立设备，互不干扰。
（1）监视功能。
控制中心的管理人员可对全线各个车站的所有监视图像进行选择和显示，既可以采用自动循环方式显示已设置的固定分组图像，也可以人工单选任一车站的图像，显示在任一监视器上。
（2）录像功能。
设置在控制中心内的数字硬盘录像机通过网络接口可以远程查看、操作和控制车站录像机，同时可以通过传输通道查询、调取车站录像资料，并根据查看结果，选择下载到中心硬盘、刻录光盘等存储设备中。
2、车站级设备。
车站级设备可满足车站工作人员和列车驾驶员的使用要求，其主要有摄像机、车站控制盘、监视器、视频矩阵、数字传输设备、视频插入分割器、视频均衡放大器、数字硬盘录像机等设备。
（1）图像显示功能。
车站工作人员可以对本车站的所有图像进行选择显示，可采用自动循环方式或人工单选方式显示任一幅本车站的图像。
（2）录像及回放功能。
车站数字硬盘录像机可自动录制车站的所有图像，并保留一段时间。
车站工作人员可通过车站回放键盘，在车控室的监视器上查询、调取本站某一摄像机的某一时段录像进行回放查看。
（3）图像汉字叠加功能。
车站级设备可在各幅图像上叠加显示一些必要的信息，包括车站名称、摄像机的位置及编号、日期和时间等信息。
维护人员可以更改以上信息。
（4）对可变摄像机的遥控功能。
城市轨道交通闭路电视监控系统的组成
2 控制部分
1. 主控制台
（4） 画面分割器。画面分割器的 作用是在一台监视器上同时显示1 个、4个、9个、16个窗口的监控 画面。 （5） 自动顺序切换器。自动顺序 切换器可对多幅图像进行轮巡，即 可对全部摄像头或预置分组的摄像 头所摄图像进行顺序显示。若视频 切换设备本身带有自动顺序切换图 像的功能，则该设备可省略。
2 控制部分
1. 主控制台
用户可根据所配置的摄像头和监 视器的数量选择视频切换器的容 量与集线比。视频切换设备可以 通过本地或远端键盘操作产生的 控制信号调看本地或远端的图像。
2 控制部分
1. 主控制台
（2） 视频网络控制器与控制键盘。视频网络控制器可以与一个或多个控制键 盘相连接。在有多个控制键盘相连接的情况下，可根据控制键盘的权限选择输 出优先级最高控制键盘的控制信号，并通过控制视频矩阵设备输出图像；控制 一体化摄像机的动作；控制画面分割器的分割画面数及控制录像机的录/放像 等。控制键盘由键盘和操作杆组成，其中键盘用于视频切换、录/放像等操作， 操作杆用于控制云台动作。控制键盘具有RS485接口或用于网络视频监控的计 算机网络接口。 （3） 视频分配器。视频分配器将一路视频输入信号转换为多路（1路、2路、 4路、8路）视频输出信号，而要求输出信号频响、电平、阻抗不变，故视频分 配器中需要有视频放大器。另外，为了使各路输出互相隔离，在每路的输出端 加入ห้องสมุดไป่ตู้冲电路。视频分配器的应用如图6-11所示。
1. 摄像机的结构
（2） 数字信号处理芯片。数字信号 处理芯片仅用于数字或网络摄像头， 它可对模拟视频信号进行压缩编码。 （3） 云台。云台是承载一体化摄像 机进行水平和垂直方向（左/右、上/ 下）转动的装置，常用的有供室内或 室外使用的平台、不同承重的平台和 具有几种控制方式的平台。
城市轨道交通对闭路电视监控系统的需求
城市轨道交通对闭路电视监控系统的需求城市轨道交通闭路电视监控系统可以为车站值班员提供对站厅的售票亭、自动售票机、闸机、自动扶梯出入口、站台、机房等主要区域的监控；可以为列车司机和站台工作人员提供相应站台乘客的乘降情况；可以为控制中心的行车、环控、电力、公安等调度员或值班员提供各个车站或机房的监控画面。
控制中心调度员可根据其权限选择上调各车站摄像机的监控图像，并对该摄像机的云台和电动镜头进行控制。
控制中心和车站的监控中心应具有录像功能。
城市轨道交通对闭路电视监控系统的基本需求如下：（1）城市轨道交通闭路电视监控系统监控画面的质量应达到广播级标准清晰度（标清）电视或DVD的质量标准。
车站值班人员、控制中心调度员应能对监控图像进行选择显示，以自动循环显示方式或画面分割方式调看已设置分组的图像，或调看某一监控点的图像。
（2）闭路电视监控系统采用控制中心、车站和司机三级监控，且控制中心权限最高。
（3）车站一级的用户（包括车站值班员或/和防灾值班员）应能任意地选择、控制本车站中任意一台或一组摄像机的图像,并切换到相应的监视器上。
（4）控制中心的用户（包括行调、环调、电调、维调、公安值班人员）应具备对所有车站（含机房）摄像机的选择、控制及监视器显示的权限。
（5）通过合理安排2~4台站台定焦摄像机的位置，给列车司机提供能观察到全站台乘客上下列车情况的监控画面，用以控制车门和屏蔽门的开闭，防止夹伤乘客。
站台定焦摄像机无控制功能，其输出的视频信号被送至司机可以看到的站台监视器及列车司机室的监视器上。
（6）控制中心和车站的监控画面能被选择与控制，可采用人工切换或自动扫描方式在室内监视器上自动顺序循环显示图像或分割画面显示。
（7）安防、门禁、烟雾等告警可与图像切换功能、摄像头控制进行联动，即报警时，环调所监控的画面自动切换至告警点相关的摄像机画面。
（8）各级用户的监视器是独立分设的，监视器的数量根据用户的需要而定。
（9）各车站配置有硬盘录像设备，各摄像机的监控画面均需进行自动录像，并能保存一定的时间以备日后调看。
城市轨道交通闭路电视监控系统运行管理
城市轨道交通闭路电视监控系统运行管理1.组织与职责（1）使用人员的组织及职责。
闭路电视监控系统的中心级设备提供给控制中心的调度人员使用，车站级设备提供给车站值班员和列车司机使用。
所以，中心级设备和车站级设备的日常使用与必要的日常维护由以上相应使用人员负责，设备的使用必须遵循设备操作规程。
日常维护包括对外部设备的必要的清洁、除尘工作。
（2）维护人员的组织及职责。
闭路电视监控系统的维护可采取专业工程师加工班的管理模式。
专业工程师负责各类技术手册、维护手册的编写及完善，生产员工的培训与考核，系统重大故障的处理等工作；工班则负责安排日常的维护检修工作，合理分配人力资源，将设备的日常维护检修工作明确到每一位生产员工并由其负责实施操作。
2. 运行维护管理的有关规章和制度（1）闭路电视监控系统机柜的维护操作规程。
在以下条件满足的情况下才可以对机柜进行维护：①闭路电视监控系统正常工作。
②通信UPS供电稳定。
（2）维护注意事项。
闭路电视监控系统的日常保养和二级保养的维护工作可由初级工以上人员完成。
①小修和中修的维护工作可由高级工以上人员完成。
初级工和中级工需在技术人员或工班长指导下进行操作。
②维护过程应尽量避免影响站务人员的正常使用。
③更换闭路电视监控系统的模块（除交换矩阵外）时可带电操作，注意必须佩戴防静电手环。
④更换交换矩阵的模块器件时，需关断闭路电视监控系统机柜电源。
⑤更换交换矩阵控制板后，需通过维护软件重新设置系统参数。
3. 维护用工器具和备件常用的工器具包括电烙铁、扳手、剥线钳、防静电刷、电缆割刀、毫伏表、兆欧表、示波器、频谱分析仪、照度仪、视频信号发生器等。
系统维护用备件的数量可按照实际使用设备数量的5%～10%考虑，如果是重要系统设备，还应考虑多备一些备件。
城市轨道交通数字闭路电视监控系统
城市轨道交通数字闭路电视监控系统1.数字闭路电视监控系统（1）数字闭路电视监控系统简介。
20世纪90年代中期，基于Windows的数字监控系统随着视频编解码器技术的发展而产生。
该系统在远端安装若干个摄像机及其他告警探头，通过视频线汇接到监控中心的工控机或硬盘录像机上，并且在显示器上显示监控图像。
同时，工控机或硬盘录像机配合交换机及相关软件可使局域网内的其他用户监控图像。
数字监控系统的缺点包括：稳定性较差，可靠性不高；需要多人值守；软件开放性差；图像传输距离有限；等等。
（2）数字闭路电视监控系统设备。
①工控机。
工控机即工业控制计算机（industrial control computer，IPC），是专门为工业现场而设计的计算机。
监控用工控机配合视频采集卡完成远端监控点的图像采集，通过软件解码方式在显示器上呈现各监控点的图像。
工控机方式的监控系统受限于视频采集卡的插槽数及采集卡上视频端子的数量，一般用于小规模本地监控。
②硬盘录像机。
硬盘录像机从系统结构上主要分基于PC插卡的硬盘录像机和以DSP+MPU为核心的嵌入式硬盘录像机，如图6-23所示。
嵌入式硬盘录像机脱离了PC架构，采用的是以DSP为核心的整体结构。
视频采集、视频压缩处理、网络接口等各功能模块均集成在单一的电路板上。
嵌入式硬盘录像机从某种程度上避免了Windows操作系统带来的不稳定性。
硬盘录像机是目前应用较为广泛的数字监控方式。
2. 数字闭路电视监控系统的技术方案随着城市轨道交通专用光纤传输网容量的不断提高，目前城市轨道交通中普遍利用专用数字传输网将模拟信号从站点传到控制中心。
因为数字传输网无法传送模拟视频信号，所以为了将模拟视频信号从各车站传到控制中心，需要对其进行模/数转换（经过压缩编码器）、成帧后，才能通过PCM数字链路（点对点方式）或分组虚链路（总线方式）进行传送。
车站与控制中心之间的数字视频信号采用E1通道以电路方式传输，而一个E1通道仅能传输一路标清电视质量的视频信号。
第12章闭路电视监控系统
信号与通信概论 第12章 闭路电视监控系统
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在模拟视频监控系统中，最主要的 设备为视频网络控制设备和视频矩阵设 备。其中的视频网络控制设备接收本地 控制键盘控制指令和上级控制信号，该 设备根据控制信号的优先级（一般控制 中心调度员优先级高于车站值班员，行 车调度员的优先级高于其他调度员）， 控制视频矩阵设备选择输出图像；控制 一体化摄像机的动作；控制画面分割器 的分割画面数以及控制录像机的录、放 像。
信号与通信概论 第12章 闭路电视监控系统
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信号与通信概论 第12章 闭路电视监控系统
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1)摄像机设备
摄像机是一种视频输入设备，在视频 监控系统中所采用的摄像机分为一体化 摄像机和固定摄像机两大类。其中的一 体化摄像机是受控摄像机，其摄像头安 装在云台上，可以上下左右四个方向受 控移动；另外摄像头上的镜头亦能受控 调节焦距与光圈。
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(4)字符叠加编辑功能
各监视器显示的图像上应叠加有车站 名称、监控区域名称、摄像机编号以及 摄像日期和时间等信息，维护人员可以 更改以上信息。
摄像机输出的图像均应叠加上相应位 置的中文字符。字符位置可随意调整， 各站字符单元应为统一字库，可根据摄 像机的不同位置，随意变更位置名称的 字符。
信号与通信概论 第12章 闭路电视监控系统
信号与通信概论 第12章 闭路电视监控系统
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视频编码设备是将模拟图像作模／数转 换，MPEG -2数字压缩处理，将形成的数据流 接人传输系统，完成编码设备的功能。解码设 备是将从传输系统接收来的数据流作解压缩和 数／模转换，还原成需要的前端模拟图像，完 成解码设备的功能。
视频服务器的功能是管理编码设备和解 码设备，按照事先定义好的指令来控制和管理 系统内的各编码设备和解码设备。视频编解码 设备网管功能是对系统内各编解码设备的状态 进行查询，参数的配置，并形成日志，方便管 理。视频服务器通过指令对各车站编码设备、 控制中心解码设备进行控制，完成各车站图像 资源的调用和设备管理。
城轨闭路电视监控系统的组成
消防楼宇监控系统一般设置在轨道交通企业的重要设施内， 如控制中心、车辆段、停车厂等地，由前端摄像机、控制主机、 视频切换、视频分配、硬盘录像、监视设备等组成。它的主要 功能是进行楼宇内的安防及消防，一般与消防系统有联动功能。 消防楼宇系统的摄像机一般安装在楼道、出入口及重要的设备 机房。消防楼宇监控系统一般单独组网，视频图像只上传到本 地监视器和硬盘录像设备。
1）车站设备 车站监视子系统主要由摄像机、多点控制单元（MCU）、
工作站、监视器等组成，可为车站值班员提供本站乘客上下车、 出入站以及列车行车情况。其中，MCU类似于传统的视频切换 控制部分，与车站的连接端口为FE（快速以太网）。
2）控制中心设备
控制中心设备由MCU、智能操作台、流媒体服务器和集中 维护管理终端组成。正常情况下，OCC对车站摄像机拥有优先 控制权。
思考题
想一想，在车站的哪些位置都安装有摄像头呢？
3）传输设备
传输设备将车站视频信号和控制信号传送到控制中心。本地 传输一般直接用电缆连接即可实现，而控制中心与车站距离一般 较远，需要相应的传输设备实现视频和控制信号的传送。
在车站，分配器输出的视频信号和控制信号经转换设备转换 成相应传输设备所需的接口数据后，经传输设备传送到控制中心， 控制中心传输设备再将接收的信号转换成视频信号送到视频矩阵 及控制信号接口。
1．行车指挥用监控系统
行车指挥用监控系统提供城市轨道交通车站内站厅、站台、 轨道上列车停靠、启动、车门开关、客流等与行车有关的现场图 像信息，以确保城市轨道交通系统正常运行。使用此监控系统的 人员有车站值班人员、列车驾驶员、控制中心调度人员等。行车 指挥用监控系统包括车站设备、控制中心设备以及传输设备三部 分。
城市轨道交通网络闭路电视监控系统
城市轨道交通网络闭路电视监控系统1.网络闭路电视监控系统（1）网络闭路电视监控系统简介。
近年来，随着网络技术的发展、带宽的增加、数字处理技术的改进及视（音）频编（解）码效率的提高，网络闭路电视监控系统正在步入全数字大网络化的全新阶段。
网络闭路电视监控系统中的所有设备都以lP地址来识别和相互通信，采用通用的TCP/IP协议进行图像、语音、数据的传输和切换。
由电信运营商建设的运营级网络视频监控平台不再受地域的限制；不再受规模的束缚，系统具有强大的无缝扩展能力；不再受资金的困扰，业务支持多种建设模式。
（2）网络闭路电视监控系统设备。
① 编码器。
编码器是模/数转换设备，其主要作用是将模拟视（音）频码流转换为标准的TCP/IP数据包，传送至互联网供用户调用。
通过业内先进的编解码格式MPEG-4/H.264将清晰的图像以较低的码率传输，同时编码器支持外接告警设备，如门磁探头、烟感探头、红外探头等，以保证对现场的全方位掌控。
② 解码器。
解码器是数/模转换设备，其主要作用是将标准的TCP/IP数据包转换为模拟的视（音）频码流，在监视器上直接显示图像。
解码器支持C端子或VGA 端子输出，支持通过透明串口连接摇杆键盘直接控制摄像机，支持1路或多路显示等功能。
③ 业务受理服务器。
业务受理服务器主要提供用户登录的认证、授权、计费及业务受理等操作，同时在AAA系统中提供对设备、账户、计费策略、管理员、运行状态的查看和管理。
④ 中心管理服务器。
中心管理服务器是中心平台的核心控制单元，主要提供前端和客户端鉴权接入、信令的转发处理、信息的管理、网络录像、两级平台级联等功能。
⑤ 录像服务器。
录像服务器主要实现监控点在中心平台的网络录像存储、录像检索、录像回放、录像下载等功能。
⑥ 磁盘阵列。
磁盘阵列是由许多台磁盘机或光盘机按一定的规则，如分条（striping）、分块（declustering）、交叉存取（interleaving）等组成的一个快速、超大容量的外存储器子系统。
城市轨道交通闭路电视监控系统
第六章闭路电视监控系统城市轨道交通闭路电视（CCTV）监控系统为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台工作人员等对所管辖车站的站厅、站台、出入口、机房等主要区域提供实时视频监控服务，以确保城市轨道交通（以下简称城轨）系统正常安全地运行。
城轨CCTV监控系统采用车站、控制中心两级互相独立的监控方式，平常以车站值班员控制为主进行视频监控，控制中心调度员可任意选择上调各车站的任一摄像头的监控画面。
在紧急情况下则转换为以控制中心调度员控制为主进行视频监控。
在一个城市有多条线路的情况下，上层的线网管理中心可以设置为线网闭路电视监控中心，根据需要调看各线路监控画面，从而形成车站、控制中心和线网管理中心的三级视频监控系统。
出于安全与事故取证要求，车站和控制中心还应具有录像功能。
第一节城轨对闭路电视监控系统的需求城轨闭路电视监控系统是城轨运行、管理、调度的配套设备，使城轨中各工种的管理、调度人员能实时地看到现场情况，可以根据实际情况进行判断，下达调度指挥命令。
城轨CCTV监控系统可以为车站值班员提供对站厅的售票亭、自动售票机、闸机出入口、自动扶梯出入口、站台、机房等主要区域的监控；可以为列车司机和站台工作人员提供对相应站台的旅客上、下车情况；为控制中心的行车、环控、电力、公安等调度员或值班员提供对各个车站或机房的监控点画面。
控制中心调度员可根据其权限选择上调各车站摄像机的监控图像，并能对该摄像机的云台和电动镜头进行控制。
控制中心和车站的监控中心应具有录像功能。
城轨对闭路电视监控系统的基本需求如下：1．城轨的CCTV监控系统监控画面的质量，应达到广播级标准清晰度（标清）电视或DVD的质量标准。
车站值班人员、控制中心调度员应能对监控图像进行选择显示，以自动循环显示方式或画面分割方式调看已设置分组的图像，或调看某一监控点的图像。
2．系统可实现控制中心、车站和司机的三级监控。
三级监控应是自成系统的，控制中心应有权调看车站级的监控点图像或回放历史图像。
城市轨道交通闭路电视监控系统的组网
城市轨道交通闭路电视监控系统的组网城市轨道交通闭路电视监控系统按功能和结构一般可分为车站本地监视和中心远端监视两部分，设备包括摄像机、视频控制矩阵、录像设备、图像合成器、多画面处理器、视频服务器、监视控制设备等。
1. 车站设备组网车站本地监视系统主要由摄像机、监视器、车站视频矩阵、视频处理设备、传输设备组成。
车站监视区按上行站台、下行站台、站厅3个区域进行设置。
站厅区摄像机设置在AFC闸机附近和上/下站台的自动扶梯附近，可采用固定摄像机或一体化球形摄像机。
每个站台可沿列车行驶方向等距离设置2台或4台固定摄像机。
各车站本地监视系统摄像机输出的图像经车站视频交换矩阵被分配成两组独立的信号：一组为全交换输出，用于实现本车站管理人员对管辖区域的实时监视；另一组为环路输出，经传输设备传送到中心。
中心管理人员通过相应的控制设备实现对车站实时的选站、选区监视。
监视器设置在车站各站台近轨侧机车停车标志的前方和车站控制室内。
2. 中心设备组网中心远端监视系统主要由中心视频矩阵、传输设备及中心控制室设备构成。
为实现对整个系统的管理维护，还应在控制中心配置一套系统网管设备。
系统网管设备包括运营控制中心（operating control center，OCC）的一套网管终端、打印机及各车站视频交换矩阵的数据接口。
网管终端可将本系统的故障信息通过10 Mbit/s以太网传输至通信系统集中告警终端。
网管终端还可接收时钟系统发来的标准时间信号，使本系统的显示时间同步于标准时间信号。
3. 城市轨道交通闭路电视监控系统的接口与闭路电视监控系统有接口的系统有传输系统、时钟系统、集中告警系统和不间断电源系统。
闭路电视监控系统与传输系统多采用10/100 Mbit/s以太网接口方式，与时钟系统和集中告警系统多采用RS422接口方式。
不间断电源系统为闭路电视监控系统提供不间断220 V交流电源，采用单相三线制的电源接口。
城市轨道交通闭路电视监控系统的维护及故障处理
3 城市轨道交通闭路电视监控系统的常见故障及其处理方法
1. 监视器无图像显示的故障处理
② 其中的一个或几个监视器无图像。当其中的一个或几个监视器无图像时，可以使 用便携式监视器检查监视器的输入端有无图像输入，如果没有图像信号，则逐段检查 之前的部分，以确定具体的故障点。如果有图像信号输入，则应是监视器发生故障， 应由维修人员对监视器进行维修。 （2） 车控室监视器无图像。 ① 所有的监视器均无图像。此故障的分析方法与所有站台的监视器均无图像的情况 类似。所有车控室监视器同时发生故障的概率很小，应查看之前部件的工作状态。先 检查站台监视器是否也无图像，交换矩阵的工作状态是否正常，交换矩阵的输入端是 否有图像信号输入。采用逐级检查的方法来判断故障点。对于站台或车控室监视器全 无图像的故障，基本上可以判断是由交换矩阵故障（电源故障或交换矩阵内部处理单 元故障）引起的。
3 城市轨道交通闭路电视监控系统的常见故障及其处理方法
4. 监视器图像显示不正常的故障处理
当发现监视器图像显示不正常时，首先要判断是否是监视器的故 障。如果是监视器的问题，则检修监视器。如果不是监视器的问 题，则可以采用逐段排除法检查线路和部件，一直检查到摄像机。
思考与练习
1. 填空题 （1） _____是城市轨道交通运营和管理现代化的配套设备，是维护 _____和保证 _____的重要手段。 （2） 典型的闭路电视监控系统主要包括 _____、 _____、 _____及 _____四部分。 （3） _____是整个闭路电视监控系统的核心，负责所有设备的 _____与图像信号 的 _____。 （4） 模拟CCTV的控制部分由 _____、 _____及 _____等组成。 （5） 闭路电视监控系统的前端设备与中心端（主机）设备通过 _____进行通信。
城轨通信系统—闭路电视系统
显示部分一般由多台监视器、监视屏幕墙或电脑显示器组成。其功能是将传 送过来的图像显示出来。
常用摄像机
2. 闭路电视监控系统组成
典型的闭路电视监控系统如图所示
电视监控系统的基本组成
2. 闭路电视监控系统组成
（1）摄像部分
摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（2）传输部分
传输部分就是系统的图像信号传送的通路。
（3）控制部分
控制部分是整个系统的指挥中心。控制部分的主要功能有：视频信号放大与 分配、图像信号的校正与补偿、图像信号的切换、图像信号的记录、摄像机 及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩等）的控制等。
1.闭路电视监控系统基本作用
闭路电视系统（CCTV）可对各车站主要生产装置、设施、关键 设备及重要部位进行全面直观的实时安全监视，提供视频信息。 其主要作用表现为： （1）向调度中心一级行车管理人员(行车调度员、环控调度员、 公安值班员、值班主任等)提供各站台区行车情况和站厅区旅客 流向的图像信息； （2）向车站行车值班员提供本站列车停靠、起动、车门开闭以 及售票机、闸机出入口等处的现场实时图像信息； （3）向列车驾驶员和站台工作人员提供相应站台旅客上下列车 的图像信息。
某市地铁二期工程车站闭路电视监控系统
某市地铁二期工程车站闭路电视监控系统设计原则在地铁闭路电视监控系统的设计上，通过采用先进的技术，同时结合地铁的实际业务需求，以先进性、开放性、标准性、统一性、成熟性、可扩展性、可管理性和安全性为设计原则。
具体情况、具体分析，充分利用各种现有资源，建立高性能、低成本的系统。
充分共享已有信息网络资源，并确保本系统的资源可被相关部门的应用系统共享，实现不同部门之间或不同系统之间的数据交换与共享。
并让系统运行在统一的中心数据库和软件支撑平台上，实现统一平台，集中管理，分布应用，并提供丰富的增值服务。
工程方案简述轨道交通二期工程延伸线共设10座车站、1个车辆段、1个控制中心和主变电站1座。
根据监控场所及使用部门的不同，轨道交通二期工程CCTV闭路电视监控系统主要由两部分组成：1、轨道交通二期工程车站(含OCC)CCTV系统；2、轨道交通二期工程车辆段CCTV系统。
两个系统之间相互独立。
轨道交通二期工程车站(含OCC)CCTV系统通过安装在各车站指定位置的摄像机及其它相关监控设施，为运营职员提供直观的车站影像，从而提高乘客和工作人员的安全，同时支持在二期各车站的保安监控和人群控制。
二期工程车站CCTV系统同时配有所需接口设备，为公安提供车站视频图像以监控各车站的可疑犯罪活动。
轨道交通二期工程车辆段CCTV系统则是在二期新设车辆段大楼和所有区域安装影像监控设备，旨在加强对二期新设车辆段大楼和所有区域的安全监控。
以下主要介绍车站(含OCC)CCTV系统的设计。
车站监控系统方案简述在二期工程延伸线10个车站构建数字视频管理系统及在车辆段运营中心建设OCC主监控中心。
然后将各车站及主监控中心进行联网，构建成一整套具有三层管理结构的数字视频管理系统。
三层管理依次为OCC主监控中心---轴心站控制室---卫星站控制室。
OCC主监控中心为最高一级管理中心，具有最高权限，可看到监控系统中所有视频图像，同时可对录像进行管理、查询、回放；次一级管理中心为轴心站控制室，可看到本车站实时图像及其下属卫星站实时图像；最低一级为卫星站控制室，只能看到本车站的图像。
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第六章闭路电视监控系统城市轨道交通闭路电视（CCTV）监控系统为控制中心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台工作人员等对所管辖车站的站厅、站台、出入口、机房等主要区域提供实时视频监控服务，以确保城市轨道交通（以下简称城轨）系统正常安全地运行。
城轨CCTV监控系统采用车站、控制中心两级互相独立的监控方式，平常以车站值班员控制为主进行视频监控，控制中心调度员可任意选择上调各车站的任一摄像头的监控画面。
在紧急情况下则转换为以控制中心调度员控制为主进行视频监控。
在一个城市有多条线路的情况下，上层的线网管理中心可以设置为线网闭路电视监控中心，根据需要调看各线路监控画面，从而形成车站、控制中心和线网管理中心的三级视频监控系统。
出于安全与事故取证要求，车站和控制中心还应具有录像功能。
第一节城轨对闭路电视监控系统的需求城轨闭路电视监控系统是城轨运行、管理、调度的配套设备，使城轨中各工种的管理、调度人员能实时地看到现场情况，可以根据实际情况进行判断，下达调度指挥命令。
城轨CCTV监控系统可以为车站值班员提供对站厅的售票亭、自动售票机、闸机出入口、自动扶梯出入口、站台、机房等主要区域的监控；可以为列车司机和站台工作人员提供对相应站台的旅客上、下车情况；为控制中心的行车、环控、电力、公安等调度员或值班员提供对各个车站或机房的监控点画面。
控制中心调度员可根据其权限选择上调各车站摄像机的监控图像，并能对该摄像机的云台和电动镜头进行控制。
控制中心和车站的监控中心应具有录像功能。
城轨对闭路电视监控系统的基本需求如下：1．城轨的CCTV监控系统监控画面的质量，应达到广播级标准清晰度（标清）电视或DVD的质量标准。
车站值班人员、控制中心调度员应能对监控图像进行选择显示，以自动循环显示方式或画面分割方式调看已设置分组的图像，或调看某一监控点的图像。
2．系统可实现控制中心、车站和司机的三级监控。
三级监控应是自成系统的，控制中心应有权调看车站级的监控点图像或回放历史图像。
3．车站一级的用户包括车站值班员或/和防灾值班员，应能任意地选择、控制本车站中任意一台或是一组摄像机的图像，并切换到相应的监视器上。
4．控制中心的用户包括行车调度员、环控（防灾）调度员、电力调度员、维修调度员、公安值班人员应能选择、控制全线所有车站（含机房）内的任意一台或一组摄像机的图像，并切换在其相应的监视器上。
5．通过合理安排2～4台站台定焦摄像机的位置，给列车司机提供能观察到全站台乘客上下列车情况的监控画面，用以控制车门和屏蔽门的开闭，防止夹伤乘客。
站台摄像机无控制功能，其输出的视频信号送列车司机可以看到的站台监视器，或采用无线传输方式传至列车驾驶室的监视器上。
6．控制中心和车站的监控画面能进行选择与控制，可采用人工切换或自动扫描方式，平时循环或分割画面显示。
7．安防、门禁、烟雾等告警可与图像切换功能、摄像头控制进行联动。
即报警时，环控（防灾）调度员所监控的画面自动切换至告警点相关的摄像机画面。
若采用一体化摄像机，在安防告警时，摄像机的摄像头自动对准报警点并自动监听现场的声音；在门禁告警时，摄像机的摄像头自动对准被非法开启的门；烟雾告警时，摄像头自动对准烟雾告警区域等。
若同时出现多处告警，则监视器循环显示事故现场。
8．各级用户的监视器是独立分设的，数量根据用户的需要而确定。
9．各个城轨车站配置有硬盘录像设备，各摄像机的监控画面均需进行自动录像，并能保存一定的时间，以备日后调看。
在控制中心亦配置有硬盘录像设备，用以录制切换到中心监视器上的图像。
控制中心行车调度员使用的监控设备具有人工/自动录像和放像的功能。
10．城轨闭路电视监控系统的车站监控区域，按上、下行站台区及站厅区（进/出口、电梯、闸机、自动售票等）划分。
11．城轨闭路电视系统目前采用CCD彩色摄像机。
分为带有云台、电动镜头的一体化摄像机和不可控制的定焦距的固定摄像机。
车站值班员或控制中心调度员可通过操作控制键盘对一体化摄像机进行遥控，控制摄像机的角度、焦距、光圈和距离。
12．车站一级视频监控系统的视频信号采用射频同轴电缆连接，控制信号采用屏蔽2芯线连接；车站至控制中心的上行视频信号和下行控制信号，通过城轨专用传输系统进行传输。
13．各监视器显示的图像上应叠加有车站名称、监控区域名称、摄像机编号以及摄像日期和时间等信息，维护人员可以更改以上信息。
14．主要设备应具有人工或自动检查功能，自动部分包括：自测试、自诊断、故障寻迹等自检功能，并可上传故障告警信息，或由控制中心集中采集检测结果。
15．设备应具有抗电磁干扰的能力。
第二节闭路电视监控系统的组成闭路电视监控系统由摄像机（含监听头，即话筒）、控制部分、传输部分、监视器、报警部分和网管部分等六部分组成，见图6－1。
图6－1 闭路电视监控系统的组成一、摄像机摄像机是一种视频输入设备，在视频监控系统中所采用的摄像机分为一体化摄像机和固定摄像机两大类。
其中的一体化摄像机是受控摄像机，其摄像头安装在云台上，可以上下左右四个方向受控移动；另外摄像头上的镜头亦能受控调节焦距与光圈。
1．摄像头摄像头的基本工作原理为，景物通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器的表面，然后转换为电信号。
图像传感器是一种半导体芯片，其主要部分是感光器，表面包含有几十万至几百万个光电二极管。
光电二极管在受到光照射时，产生电荷，即将光图像转换为电图像，再通过电子扫描读取各光电二极管所产生的电信号，形成模拟视频信号输出。
若是数字摄像头还需经过A/D转换和数字信号处理，形成数字视频信号输出。
（1）摄像头的组成①光学镜头（LENS）光学镜头由几片透镜组成，通常有塑胶镜头和玻璃镜头。
对光学设备而言，镜头很大程度上决定了画面的质量，而当前摄像头质量的瓶颈在于感光器，故镜头的因素并不凸显。
根据不同的功能需求，摄像头中可以配置有下列几类镜头：定焦距镜头，焦距不变，只改变光圈大小；广角镜头，扩大监控范围；自动光圈、自动聚焦和电动变焦镜头，可通过旋转云台和电动变焦改变拍摄方向和目标；电动变焦距镜头，常用的变焦镜头有6倍、8倍和10倍等规格。
②感光器感光器是摄像头的重要组成部分，半导体感光器件分为CCD和CMOS两大类。
a．CMOS感光器CMOS感光器优点是体积小、集成度高、制造成本低和功耗较小，缺点是对光源要求较高。
主要应用于要求不高的影像产品中，例如：可视话机、摄像手机和用于网络视频通信的低档摄像头等产品。
b．CCD感光器CCD感光器具有成像质量高、分辨率高、灵敏度高、信噪比高、动态范围宽和抗震动等优点，缺点是生产工艺要求高、制造成本高和功耗较大。
主要应用于高要求的影像产品中，例如：数码摄像机、数码相机和高性能的监控器等产品。
CCD感光器具有很宽的感光范围，其感光范围延伸到红外区域。
利用此特性，夜间若利用红外线光源照明，也可在CCD感光器上清晰地成像。
c．CMOS感光器与CCD感光器的比较需要强调的是：CCD感光器通常需要3组以上的高压电源，而CMOS感光器只需单一低压电源（3.3 V或5 V）。
CMOS感光器生产工艺简单，可以方便地将时序控制、A/D转换、数字图像处理等周边电路与CMOS感光器集成在同一块芯片上制成单片数字摄像机。
CMOS感光器与CCD感光器相比，CMOS感光器在分辨率、光照灵敏度和信噪比等方面处于劣势，但近年来有了显著的改进。
特别是采用CMOS感光器的百万像素级的数码相机已经问世，其分辨率已超过CCTV中所使用的CCD感光器的摄像头。
（2）摄像头的分类目前所使用的摄像头分为：模拟摄像头、数字摄像头和网络摄像头。
有带夜视（红外线）摄像功能的摄像头，也有不带此功能的摄像头。
①模拟摄像头模拟摄像头多数采用CCD感光器件。
此类摄像头输出的是模拟视频信号，故可通过视频电缆送视频监视器，直接显示所摄图像。
模拟摄像头要与PC机配合工作时，需要在PC 机内插入视频捕捉卡或外置视频捕捉器进行A/D转换。
②数字摄像头数字摄像头多数采用CMOS感光器件。
数字摄像头将模拟摄像头和视频捕捉单元结合在一起，此类摄像头输出的是经压缩编码的数字视频信号。
数字摄像头的输出可通过USB 接口直接插入PC机，由该PC机显示所摄图像，或通过该PC机进入IP网络由远端的PC 机显示所摄图像。
③网络摄像头网络摄像头多数采用CCD感光器件。
网络摄像头类似于数字摄像头，其不同点在于数字摄像头输出直接连接PC机的USB接口，而网络摄像头输出直接连接计算机局域网（LAN）的以太网接口。
网络摄像头价格较高，多数用于企业的监控系统。
2．数字信号处理芯片（DSP）数字信号处理芯片仅用于数字或网络摄像头。
该芯片对模拟视频信号进行压缩编码。
3．云台云台是承载一体化摄像机进行水平和垂直方向（左/右、上/下）转动的装置，它可有以下几种选择：（1）室内或室外使用的平台。
（2）不同承重的平台，可根据摄像机和防护罩的总重量来选择。
（3）几种控制方式的平台，一般有电源端口和控制端口。
4．防护罩（1）室内防护罩：结构简单、价格低，并具有防尘、防盗、防破坏等防护作用。
（2）室外防护罩：具有降温、升温和防雨等防护功能，无论何种恶劣天气，防护罩内摄像机均能保证正常工作。
二、控制部分闭路电视监控系统分为网络闭路电视监控系统（简称网络CCTV）和模拟闭路电视监控系统（简称模拟CCTV）。
控制部分是整个闭路电视监控系统的核心，由主控制台、副控制台与远端解码器组成。
1．主控制台（主机）系统主控制台亦称主机，对系统中各个设备进行控制。
其主要功能为：视频信号的放大与分配、图像信号的校正和补偿、视频网络控制、图像信号的切换和分割、图像信号的记录、摄像机及其辅助部件的控制。
如图6－2所示，主控制台由视频网络控制器、视频切换器、画面分割器、帧场切换处理机、视频放大器、视频分配器、时间/日期发生器、字符叠加器、录像机等设备组成。
图6－2控制台设备组成框图（1）视频切换器视频切换器亦称为视频矩阵器或视频交换设备。
若摄像头与监视器数量相等，就不需要有视频切换器，一般情况下监视器数量远少于摄像头数量，就需要配置视频切换器，对所监控的图像进行有选择性的显示。
其技术原理类似于空分电话交换机的技术原理，但视频切换器所交换的是视频信号。
图6－3为8入4出矩阵切换方式示意图，由图可见矩阵切换方式是由多条视频输入子线与多条视频输出母线构成的，所有子母线的交叉点均可由开关控制其通断。
因此，每一条视频母线都是一个“N选1”的开关排，母线上的每一个交叉点即一个开关。
在图中第3行第6列处交叉点闭合，则可将第6路视频输入信号切换到第3路输出端口上。
在上述切换方式中，在同一条母线上的各个交叉点可以按一定的顺序依次闭合（图像轮巡功能），但不可同时闭合。
图6－3 8入4出矩阵切换方式示意图视频切换器的摄像头与监视器的集线比一般为2:1、4:1、8:1或16:1，用户可根据所配置的摄像头与监视器的数量选择视频切换器的容量与集线比。