视频监控系统在轨道交通中的应用

科技信息

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

2013年第5期0概述随着我国城镇化实施、城市化率不断提高，城市人口的剧增，出行成为广大市民的首要问题。我国汽车工业的高速发展，小汽车进入普通家庭，城市的交通拥堵不仅仅在大中型城市，已经延伸到中小型城市。为了缓解城市交通拥堵，各地政府大力发展公共交通，并号召广大市民出行尽量首先公共交通。城市轨道交通是城市公共交通系统中的一个重要组成部分，包括了地铁、轻轨、市郊通勤铁路、有轨电车以及磁悬浮铁路等多种类型。近几年我国的轨道交通进入高速发展阶段，一些大型城市增加轨道交通线路，例如北京增建了10号、9号、8号、4号等多条地铁线路；中型城市开始修建地铁或增加线路，例如：青岛、昆明、南京等；中小型城市开始规划轨道交通线路。由于城市轨道交通快捷、便利，使其已成为广大市民出行的首选交通工具。

1视频监控系统的功能

视频监控系统的功能是对需要监控的建筑物内（外）的主要公共活动场所、通道、电梯（厅）、重要部位和区域等进行有效的视频探测与监视、图像显示、记录和回放。2视频监控系统在地铁应用的必要性与可行性

城市轨道交通系统作为流动的、人员高度集中的公共场所，其安全性直接影响到市民的安全，也影响到社会的稳定。世界一些大城市不断发生威胁地铁安全的恐怖袭击及火灾、技术故障、治安及其他危害公共安全的事件；例如：东京地铁毒气、莫斯科地铁爆炸、韩国地铁纵火等恐怖袭击事件，北京扶手电梯伤亡事件、上海地铁供电切断事件等；安全防范工作已经成为城市轨道交通的首要任务，需要运用视频监控技术对系统内的公共安全进行监控。目前，我国各大城市的城市轨道交通系统都安装了闭路电视监控（CCTV ）及公安视频监控系统，实现了对站内的安防监控，对列车车厢内的安防监控。

图像监控信息系统作为安全技术防范系统的重要组成部分，具有直观可视、动态控制、信息记录等特点，可完成主动发现、报告复核、人车动态追踪、事件现场监控、可视指挥调度、事件图像记录等工作，为查缉破案提供有效的录像取证。在加强治安防范、维护社会稳定和提高对管控范围的管理水平等工作中起到了重要的作用。新兴的智能视频监控可帮助安防部门实现主动、实时的监控，及时、有效地避免或处理有威胁的或突发性事件。视频监控系统已成为城市轨道交通系统必不可少的重要组成部分。

3视频监控系统组成

视频监控系统包括前端设备、传输设备、处理／控制设备和记录／显示设备四部分。

根据对视频图像信号处理/控制方式的不同，视频安防监控系统结构宜分为以下模式：

3．1简单对应模式：监视器和摄像机简单对应（见图1）。

图1简单对应模式

3．2

时序切换模式：视频输出中至少有一路可进行视频图像的时序切换（见图2）。

图2时序切换模式

3．3

矩阵切换模式：可以通过任一控制键盘，将任意一路前端视频输入信号切换到任意一路输出的监视器上，并可编制各种时序切换程序（见图3）。

图3矩阵切换模式

图4数字视频网络虚拟交换/切换模式

视频监控系统在轨道交通中的应用分析

宋小通

（中国铁建电气化局集团有限公司北京城市轨道工程公司，中国北京100043）

【摘要】介绍视频监控系统的组成，阐述了三种视频监控的技术，并对三种技术进行对比，阐述了目前轨道交通中应用比较普遍的技术。视频监控技术应用情况。视频技术的未来发展。

【关键词】视频监控；系统组成；数字监控；模拟监控

【Abstract 】Introduction of video monitoring system,discussed three kinds of video surveillance technology,and compares the three kinds of tech -

nology,expounds the application of the technology in rail transit.Application of video monitoring technology.Tthe future development of video tech -nology.

【Key words 】Video surveillance;System components;Digital monitor;Analog

monitor

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科技信息2013年第5期

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ3．4

数字视频网络虚拟交换/切换模式：模拟摄像机增加数字编码功能，被称作网络摄像机，数字视频前端也可以是别的数字摄像机。数字交换传输网络可以是以太网和DDN 、SDH 等传输网络。数字编码设备可采用具有记录功能的DVR 或视频服务器，数字视频的处理、控制和记录措施可以在前端、传输和显示的任何环节实施（见图4）。

4视频监控技术分析

视频监控技术可分为模拟视频监视、模拟采集+数字传输视频监视和数字视频监视技术三种。4．1模拟视频监视技术

将车站摄像机的模拟信号通过车站矩阵送入模拟视频复用光发送器变成光信号，利用光纤将视频信号传输到控制中心对应的模拟复用光接收器，还原成多路独立的模拟信号，经视频矩阵切换到监视器上。

4．2模拟采集+数字传输视频监视技术

它仍然是一种基于视频切换矩阵的模拟视频解决方案，只是视频信号在从车站到控制中心的视频信号传输过程中采用了数字压缩编码技术。在车站，从摄像机采集的视频信号通过视频电缆输入到车站视频矩阵，车站值班员通过视频矩阵的输出选择所需要的图像。从车站摄像机采集的视频信号经视频分配器后1路进入视频矩阵，1路通过车站的视频编码设备转换成数字信号，再通过通信传输网络传到控制中心，经控制中心的视频解码器设备将数字视频信号转成模拟视频信号，输出给综合显示大屏幕及中心控制设备。各个调度值班员能够利用控制终端或控制键盘任意选取各站的图像。4．3数字视频监控技术

数字视频监控系统是一种基于计算机技术、视频采集技术和数字压缩处理技术为一体的智能化数字监控系统，在车站设置数字视频服务器，所有前端的摄像机采集的模拟视频信号均经过压缩编码后接入交换机和视频服务器，车站值班员通过鼠标或键盘甚至触摸屏的操作即可完成车站级的监视，同时，数字视频服务器将输入的视频图像通过光传输网络将车站视频信号送到控制中心，控制中心的监视工作站通过系统网络服务器就可以监视、切换、控制系统内的任一摄像点，很容易实现中心一级的监视。

4．4三种视频监控技术的比较（见表1）

模拟视频技术目前在轨道交通已很少使用，其占用光纤资源多，光纤辅助设备复杂，导致管理维护困难，扩容难度大，同时由于技术落后，不符合视频技术发展方向。

表1

视频监控技术对比表

模拟采集+数字传输视频监视技术与数字视频监控技术两者比较，共性是均架构在光传输网络上，享有光传输网络保护机制，中心可以通过软件进行图像切换，设备规模小，易扩容，易维护，满足多点监控的需求。不同的是采用数字视频监控技术车站监视采用软解码方式，不需要设置切换矩阵。北京轨道交通机场线、大兴线、重庆1号线、3号线等已经得到应用。

5视频监控系统在轨道交通中应用情况

视频监控系统在轨道交通中按照应用场合分为中心控制子系统、车站监控子系统、列车监控子系统。按照使用部门分为专用视频监控系统和公安视频监控系统两部分。其中专用视频监控系统在正常情况下为城市轨道交通系统提供运营指挥服务，在突发情况下作为防灾抢险的重要手段；而公安视频监控系统是一个维护日常治安并且处理突发犯罪的监控系统。专用视频监控系统和公安视频监控系统两个系统共用前端摄像机、服务器、存储、编解码器、网络设备等全部车站设备。各车站专用视频监控系统设置警务室控制终端及监视器，实现公安部门在车站警务室的视频监控功能；公安视频监控系统设置派出所监控设备及轨道交通公安分局监控设备，与专用视频监控网络通过公安通信光纤网络系统互联，实现公安部门对派出所、轨道交通公安分局的视频监控功能。专用视频监控系统和公安视频监控系统需要统一建设。

监视范围：主要监视车站站台、站厅、出入口、隧道口、高架区间、楼梯及自动扶梯、垂直电梯、乘客进出闸机、自动售检票闸机、乘客服务中心、票务室、变电所变压器室及10kV 开关柜室等处。

中心调度员

图5车站监控子系统网络图

比较内容模拟视频技术

模拟+数字传输技术

数字视频技术

建设投资高较高较高技术先进性传统较先进先进系统复杂复杂复杂简单图像编解码不需要需要需要灵活性、扩展性无一般好图像质量清晰清晰本地稍差

使用范围受限受限广在轨道交通中的应用

很少

多

逐渐增加

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