城市轨道交通闭路电视监控系统方案

第六章闭视监控系统城市轨道交通闭路电视CCTV）系统为控制心调度管理人员、车站值班员、列车司机及站台工作人员等对所管车站的站厅台入房等主要区域提供实时视频监控服以保城市轨道交通（以下简称城轨）系统正常安地运行。城轨CCTV监系统采用车站、控制中心两级互相独的监控方平以车站值班控制为主进行视频监控.中心调度员可任意选择上调各车站任一摄像头的监控画面。在紧急情况下则转换为以控制中调度员控制为主进行视频监控有多条线路的情况.上的线网管理中心可以设置为线网路电视监控中心.根需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频监控系统。出于安全与事故取证要求车和制心应有功能。第一节城闭路电视监控系的需求城轨闭路电视监控系统是城轨运、管理、调度的配套设备.轨中各工种的管理、调度人员能实时地看到现场情以根据实际情况进行判下调度指挥命令。城轨CCTV监控系统可以为车站值班员提供对站厅的票亭、自动售票机、闸机出入口、自动扶梯出入口、站台、机等主要区域的监控；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面心度员可根据其权限选择上调各车站摄像机的监控图像.并对摄机云电动镜头进行控制。控制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求如下：．城轨的CCTV监统监控画面的质应达到广播级标准清晰度（标清）电视或DVD的标准。车站值班员、控制中心调度员应能对监控图像进行选择显自动循环显示方式或画面分割方式调看设置分组的图调看某一控点的图像。系统可实现控制中心站司的级控监控应是自成系统控中应有权调看车站级的监控点图像回放历史图像。．车站一级的用户包括车站值班或/防灾值员应任意地选择、控制本车站中任意一台或是一组摄像机的图切换到相应的监视器上。．控制中心的用户包括行车调度、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、控制全所有车站（含机房）内的任意一台或一组摄像机的图并切换在其相应的监视器上。．通过合理安排2～台站台定焦摄像机的位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用制车门和屏蔽门的开防止夹伤乘客。站台摄像机无控制功其的视频信号送列车司机可以看到站台监视器.或用无线传输方式传至列车驾驶室的监视器上。．控制中心和车站的监控画面能行选择与控制.采用人工切或自动扫描方.时循环或分割画面显示。．安防、门禁、烟雾等告警可与像切换功能、摄像头控制进行联动。即报警（防灾）调度员所监控的画面自切换至告警点相关的摄像机画面。若采用一体化摄像在安防告警摄的摄像头自动对准报警点并自动监听现场的声音；在门禁告像机的摄像头自动对准被非法开启门；烟雾告警.像头自动准烟雾告警区域等。若同时出现多处告则视器循环显示事故现场。．各级用户的监视器是独立分设.数量根据用户的需而确定。．各个城轨车站配置有硬盘录像.摄像机的监控画面均需行自动录并能保存一定的时以后调看。在控制中心亦配置有硬盘录像设.用以录制切换到中心监视..器上的图像。控制中心行车调度使用的监控设备具有人/自动录像和放像的功能。城轨闭路电视监控系统的车站监区按、下行站台区及站区（出电梯、闸机、自动售票等）划分。轨电视系统目前采用彩摄像机为有台动镜头的一体化摄像机和不可控制的定焦距的固摄像机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.控制摄像机的角度、焦距光圈和距离。．车站一级视频监控系统的视频号采用射频同轴电缆连信号采用屏蔽芯线连接站控制中心的上行频信号和下行控制信通轨专用传输系统进行传输。．各监视器显示的图像上应叠加车站名称、监控区域名称、摄像机编号以及摄像日期和时间等信.护人员可以更改以上信息。．主要设备应具有人工或自动检功.动部分包括：自测试自诊断、故障寻迹等自检功并上传故障告警信或控制中心集中采集检测结果。．设备应具有抗电磁干扰的能力第二节闭电视监控系统的组闭路电视监控系统由摄像机（含听即部传输部分、监视器、报警部分和网管部分等六部分组见图－。图－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.频监控系统中所采用的摄像机为一体化摄像机和固定摄像机两大类。其中的一体化像机是受控摄像其摄像头安装在云台可上下左右四个方向受控移动；另外摄像头的镜头亦能受控调节焦距与光圈。1．像头摄像头的基本工作原理为.景通过镜头生成光学图像投射到图像传感器的表面然后转换为电信号。图像传感器是种半导体芯其要部分是感光.包含有几十万至几百万个光电二极管二在受到光照射生电即光图像转换为电图.再通过电子扫描读取各光电二极管所生的电信.成模拟视频信输出。若是数字摄像头还需经过A/D转和信号处形视频信号输出。..（）摄像的组成①光学镜头LENS）光学镜头由几片透镜组通有塑胶镜头和玻璃镜头。对光学备而.头很大程度上决定了画面的质而前像量的瓶颈在于感光故的因素并不凸显。根据不同的功能需摄中可以配置有下列几类镜头：定焦距镜焦只改变光圈大小；广角镜扩范围；自动光圈、自动聚焦和电动变焦镜可通过旋转云台和电动变焦改变拍摄方向和目标；电动变焦镜常的变焦镜头有6、和10倍规②感光器感光器是摄像头的重要组成部半感光器件分为CCD和CMOS两a．CMOS感CMOS感优点体积小、集成度高、制造成本低和功耗较缺点是对光源要求较高。主要应用于要求不高的影像品.如：可视话机、摄像机和用于网络视频通信的低档摄像头等产品。b．光器CCD光器具有成像质量高、分辨高、灵敏度高、信噪比高、动态范围宽和抗震动等优点缺是生产工艺要求高、制造成本高和功耗较大。主要用于高要求的影像产品例如：数码摄像机、数码相机和性能的监控器等产品器具有很宽的感光范.其感光范围延伸到红外区域。利此特夜若利用红外线光照.可在CCD光器上清晰地成像。c．感器与CCD感的比较需要强调的是CCD感通常需要3组的高压电而感光器只需一低压电源3.35CMOS感生产艺简.以方便地将时序控制A/D转字图像处理等周边电路与CMOS感器成同块片制单数像机。CMOS感与CCD光器相.CMOS器在分辨率敏度和信噪比等方面处于劣但年来有了显著的改进是用感的百万像素级的数码相已经问其已超过CCTV中使的CCD感器的摄像头。（）摄像的分类目前所使用的摄像头分为摄头摄像头和网络摄像头外线）摄像功能的摄像.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感件。此类摄头输出的是模拟视频信.通过视频电缆送视频监视直显所像。模拟摄像头要与配合工作需在PC内插入视频捕捉卡或外置视频捕器进行A/D转。②数字摄像头数字摄像头多数采用感件。数字摄像头将模摄像头和视频捕捉单元结合在一起此摄像头输出的是经压缩编码的数字视频信号。数字像头的输出可通USB接口直接插入PC机由PC机示所图或通过该PC机入IP网远端的PC显示所摄图像。③网络摄像头网络摄像头多数采用CCD感件。网络摄头类似于数字摄像其不同点在于数字摄像头输出直接连接PC机USB接而网络摄像头输出直接连接计算机局的以太网接口。网络摄像头价格多于企业的监控系统2．字信号处理芯片DSP）..数字信号处理芯片仅用于数字或络摄像头。该芯片对模拟视频信号进行压缩编码。3．台云台是承载一体化摄像机进行水和垂直方向（左/、上下转动的装.它以下几种选择：室内或室外使用的平台。不同承重的平可根据摄像机和防护罩的总重量来选择。几种控制方式的平.般有电源端口和控制端口。4．护罩（）室内护罩：结构简单、价格并防尘、防盗、防破坏等防护作用。（2）防护罩：具有降温升温和防雨等防护功能.无种恶劣天.防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视监控系称络CCTV拟闭路电视监控系统（简称模拟CCTV部整个闭电视监控系统的核由控台、副控制台与远端解码器组成。1．控制台（主机）系统主控制台亦称主对统中各个设备进控制。其主要功能为：视频信号的放大与分配像号的校正和补偿频网络控制信号的切换和分割号的记录、摄像机及其辅助部件的控制。如图62示控制台由频网络控制器切换器、画面分割器场切换处理机、视频放大器、视频分配器、日生、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（）视频换器视频切换器亦称为视频矩阵器或频交换设备。若摄像头与监视器数量相等.就需有视频切换一情况下监视器数量远少于像头数量.就配置视频切换器.对监的图像进行有选择性的显示。其术原理类似于空分电话交换机的技术原但视频切换器所交换的是视频信号－3为8入4矩阵切换方式示由见矩阵切换方式是多条视频输入子线与多条视频输母线构成的有子母线的交叉点均可由开关控制其通断。因.每一条视频母线都是一个选1的开关.上的每一个交叉点即一个开关。在图中第3行6列交叉点闭则将第视频输入信号切换到第路端口上。在上述切换方式中在一条母线上的各个交叉点可以按一定的顺序依次闭合（图轮巡功能）但可时合..图－38入4出切换方式示意图视频切换器的摄像头与监视器的线比一般为、、或16:1.户可根所配置的摄像头与监视器的数量选择频切换器的容量与集线比。视频切换设备可以通过本地键盘作产生的控制信号直接调看图像.利用远端键盘操作所产生的控制信号实现远程看图像。（）视频络控制器视频网络控制器可以与一个或多控制键盘相连接。在有多个控制键盘相连接的情况下该备根据控键盘的权限.择输出优先级高控制键盘的控制信号.控视阵设备选择输出图像制体化摄机的动作画分器分面数以及控制录像机的录、放像。（）视频配器如图6－示.频分配器一路视频输入信号转换为多路1、、8路）视频输出信号而求输出信号频响、电平、阻抗不变（例如6MHz视带宽峰峰电压、75Ω阻抗）故频分配器中需要有包含有视频放大器。另.了使各路输出互相隔离在每路的输出加了缓冲电路。图6－41分4视分配器理图视频分配器的应用如图－5所示.如：将其输出的各路分别送视频切换设备、录像机、画面分割器等。..图6－5频分配器的应用（）画面割器画面分割器的作用是在一台监视上同时显示1、916个口控画面。（）帧、切换处理机帧切换处理机与场切换处理机必与录像机配合使用.它将多摄头来路视频信号以帧间隔40或场间隔20ms进切.当于对多路视频输入信进行取样而对些通样号形标准的视频信号输出至录像机。因像机上记录的是以帧（场）为周期的时分复用多路视频信.无法直接回。只能通过帧（场）切换处理机解复用处理才任选中某一路图像来回放－为换处理机某一应用示例。图6－6切换处理机某一应用示例我国国内市场上通常将帧场切换理机与普通画面分割统画面分割器。（）自动序切换器自动顺序切换器可对多幅图像进轮巡.可对全部摄像头所摄像或预置分组的摄像头所摄图进顺序显示。若视频切换设备本身带有自动顺序换图像的功则设备可省略。（）录像模拟录像机已日趋淘当一般采用多通道（例816）硬盘录像设.拟视频信号需数字化（压缩编码）后能接入硬盘录像设备。（）时间日期发生器时间日期发生器可以将时/日加在视频信号中因用户在监视器幕上可同时看到图像及当时的时/期在事后的录像回放可以知道事发生的时.为事件的处理提供了依据。（）字符加器字符叠加器将反映图像场景特征息或摄像头标题的字符叠加在视频信号中.因用在监视器的屏幕上可以看到诸如号车站号站…号站号站……等字符提示。2．控制台设在一个或多个监控分点的副控台只是一个操作键采RS－总接主控制台和控操键的能可整个系统进行各种控制和操作。3．端解码器远端解码器属CCTV监统的前端设一般安装在配有云台与电动镜的前端摄像机附.有为了防止室外恶劣环境对设备的蚀远器也可安装在离摄像机不远的室内。由控制台操作键盘产生的对摄像及其辅助设备（云台等.亦括频换音换与录像设备）的编码控制信采用RS485总式输。即以总线方式将控制信号送摄像机附近的解码.远端解码器若制信号址编码与解码器地址编ID～102进开关预置解码器的地址致则码器将控制台送来的编码控制信号解出成控摄机其助备制信号。..解码器的原理框图如图6－所可解码器是一个基于单片机的控制系.码器处理机的、端接通信接口芯.用于对主机的通信；另一方面还需在各I/O口经电平接口芯片外接继电器或闸管器.以输出云台、电镜头所需的控制电压或是直接输出开关信号。图中还包括报警检测输入及回传部分。图6－7码器的原理框图解码器与主机之间的编码通信无一标准.编码器与主机需要套使用。在实际使用中由解器能单低因此.些厂商专门生产了持多种监控系统主机的多协议解码器解码器通常有一个择通信协所配合主机拨码开关和一个设定自身地址（）的码关两确设定该器即可接入系统中运行。三、传输部分CCTV系前端设备与中心端（主机）设备通过传系统进行通信。该系统一方面将前端摄像头听警探器或数据传感器捕捉到的音视频信号及各种探测数据传送到中心端；另一方面将中心端的种控制指令传送到前端多功能解码器。因的传输系统应该是双向的。因上下行宽不对称.故下行传输.般使用不同的传输介质来实现。例如行用同轴电缆传送频信号；下行用屏蔽双绞线传送控制信号。城市轨道交通的监控系往借助已有的通信传输线路或IP网传输控制中心与各车站之间的种CCTV信号。1．缆直接传输电缆直接传输是统中最基本的传输方式。在局域质的闭路电视监控系统从前端设备到主机的距离通常在1000m之故端备到主机之间一般都通过电缆直接传输从端到主机之间所需各种电缆见图68。图－8从到主机之间所需各种电缆摄像头与主机之间的连接采用视同轴电缆连接。音频头与主机之间的连接采用屏双绞线连接。报警探测器需要电源+12V输为开路或短路的开关信号警测器与主机之间的连接采用非屏蔽4连接其2线于上行（报警探测器至主机）送信号线用于下行（主机至报警探测器）送电源。前端解码器与主机之间的连接采非屏蔽2线接但荐采用屏蔽2线连接。（前解器云动头之间的连接采用较短的多芯电缆连其方位云台需6芯电可变镜头需4。以上前端设备与主机设备之间均用点对点方式连接。为节约前端与主机问的线.亦可采用总线RS485）连接即与摄像机连接的前解码器以及与报警探测数据传感器连接的前端编码器与主机之采用总线方式进行连接。2．频电缆视频电缆选用75Ω轴电缆。常用型号为SYV3和－75－的对..视频信号无中继传输距离为300～500当传输距离更长可选用型号为75－、SYV759或7512的缆用粗的无中继传输距离可达到m以上距离无中继传输由于视频信号的高频部分衰耗增图得模而视频信号的同步头衰减到不能同步监控.像就无法稳定地显示了。视频信号实际传输距取于摄像头、同轴缆和监视器的质量。当摄像头的输出阻抗、同轴电缆的特性阻抗和监视输入阻抗不完全匹配.在轴电缆中造成反射波与入射波合成的驻使同轴电缆在长距离传输像会出现重影、波纹与跳动。不同线径的同轴电缆对视频信号衰耗程度不.径越粗衰越小。3．频、通信与控制电缆（）音频缆音频电缆通常选用2芯线非干扰短距离条件下亦可用非屏蔽双绞线。在一般应用场合下屏蔽层只作电磁屏传送信号电.故仅在主机侧接地；也可用于传送号电流如体传的共回。音频电缆与设备的连接通常采用RCA连器、卡侬接器或杰克插/。（）通信缆通信电缆指的是连接解（编）码与主机之间的电用输RS422/485低路数据。通信电缆通常选用普通的2护套线在扰远距离情况亦选用如－2/0.15或RVVP－2/0.3的芯蔽。通信电缆一般不需要单独的连接.常将线接在电路板接线座上用螺钉固定.但有些在主机端使用DB9连接器或RJ－连接器。（）控制缆控制电缆通常指连接解码器与控云台及电动可变镜头之间的多芯电缆电缆仅提供交流24平台驱动电压和直612V电动镜头电而且在一般情况下距离很.故无需使用屏蔽线。常用的控制电缆大多采用6芯或10芯电如RVV6/0.2RVV10/0.12等其的6芯分别接云台的上下、左、右、自动、公共6个线端子10芯除了接云台外余4芯分别接电动镜头的变倍、聚焦、光和公共4个端子。4．纤传输（）波分用器WDM对光而言往只波而提.实际上波分复用器即分复用器。波分复用器在发端将多个光信号复用在单根光纤传.收端解复用为多个光号。多路波分复用器价格昂贵在CCTV系中常用是廉2路复用器。2波分复用器将波长为850nm的信与长1300nm的信时在一根光纤中传输互不干扰。利用该复用.可同一根光纤中方便传送上行视频信号与下行控制信号。（）电－转换的调制方式①调幅方式在调幅方式下.发用视信号对光信号进行调幅.调后出信强输入视频信号的变化而变化；在接收端已调光信号中解调出视频信号。②调频方式在调频方式下.发用视信号对光脉冲信号进行调频调后输出光脉冲频率随输入视频信号的变化而变化；在接端从已调光脉冲中解调出视频信号。根据光纤传输的特点.可单根光纤上传送种不同波长的光信号.而同波的光信号上又可以用调幅与调频两方式来传送调制信.样在根光纤上可以传送4路调..制信号。5．于E1通传输E1通是传速为2.048Mbit/s的PCM一群字是用传输网专用传输网长距离通信系统PCM数字微波）基传单因此C系统中可以方便地借助公网或专网通道来实现远程组使号与控制信号能够远程传从一个跨区域的广域电视监控系统。近年来E1通多数由SDH光环网提.当然也可采用基于其他技术或媒的传输系统只所用输统供E1接符合原CCITTG.703标.可为用户提供端端透明的E1通图－基于E1道CCTV系的现图。图6－基El通CCTV系的现理由图可见传系由E1PCM一）终端设备与E1接组成E1接架成模拟音、视频的压缩编并、视频数字信号与低速电路数复用到PCM次群帧的各时隙或PCM一群帧各时隙中解复用、解码为音、视频模拟信号与低速电路数据。（）从前到中心的系统主机（上行）在前端El接对摄像机输出的视频信号、话筒输出的音频信号及RS－数分别进行采集字编码和工复用处形PCM一数字流送传输系统的E1接口。在系统主机.接架在收到传输系统的E1接来的PCM一次群字流对其进行解复用后恢复出前送来的原始信分监视及相应的数据终端。（）从中的系统主机到前端（下行）下行传送的是音频信号－控信号、－232据理与上行传相似。6．于IP网的传输为CCTV系所供传输网考到视频质量、可靠性与安全性等不提倡使用现有的互联网传送号使IP专网或在电信运营商所组建的IP广网中建立虚拟IP专。对于小型CCTV系可用企业已建的计算机局域.视频监控系统的摄像机、听头、报警器、传感器等均赋予个内部的IP地并对其生的视频、音频、控制信号以及报警、传感信号等通过特定接入设进采样、压缩编、打包（以太网帧）处理后接入计算机局域。通过合理的设置各前端设备和主设备的IP地址及路由关.中任何一台授权PC机可以通过输入IP地调看其授权范围内的任一台摄像机所摄图像；亦可通过该PC机发出控制命通行路由传输到该摄像机的解码.从而控制其云台、电动镜头及其他辅助设备的各种动作。对于大型CCTV系可将多个用于视频监控的局域网通过传输网互联成一个视频监..的广域网台授权PC机以通过输入IP地址调网任何一台摄像机的图并对该摄像机进行控制。基于络传输视频监控系其拟部分已被限制在终端中.了与模拟视频监控系统相区将于IP网输的视频控系统称为网络视频监控系统明是在型网络视频监控系统其统主机的工作通常由客户端的PC机完成。例如：由网络中的授权PC机对整个CCTV系的集中监控、控制和录像。很多诸如视频切换设、图像分割器、视频分配器等模拟备的功.由计算机软件来完成。四、监视器监视器用于显示由各监控点摄像送来的视频信号.是频监控系统中不可缺少的设备几个摄像机的小系有时只需要一个监视.由人工或自动选择画或割多窗口显示。对于具有数十个或上百个控点的大型视频监控系统而通需要数个或十个监视器。在大型视频监控系统的控中心大厅配置有庞大的视墙（见图610图6－10视墙在出现网络视频监控系统以后.监已不再视频监控系统的必备设备.直接利用PC机示器浏览所选择的摄像画面。若根据显示原理分.监器为阴极射线CRT显示器、液晶LCD）示和等离子）器三。1．晶显示器液晶显示器使用的显示器件为采膜晶体TFT工艺自显示方式为数字方式但常有拟频.信号在其内部经A/D转成为数字示驱动信号液晶显示器设计了专用的数字视接口可接具有数字输出接口的图形适配器连接.目前尚未形成统一的数字接口规。液晶显示器件的像素是固定.例如寸液显示器的像素大都为英寸液晶显示器的像素大都为×1024。照ITUR601准.制数图的样点数应为720上要对晶示件像显是有富余的。液晶显示器的主要缺陷是视觉太。其最佳观看角度为正.当在侧面观看液晶显示器时图会色会漂移。2．离子显示器等离子显示器是新一代的显示器。其优点是图像清晰逼真、高亮度、宽视觉刷新速度快、光效高、屏幕薄、作温度范围宽和易于制成大屏幕；其缺点是工艺要求高、制作成本高、耗电。等离子显示近年来已进入高档次的监中。等离子显示PDP是种利用惰性气体放电发光的显示件基发光元件为等离子管将量的等离子管规律地排列形成屏幕。等离子管发光理与日光灯一个等离子管内充有氖氙等混合惰性气等离子管两极加上高压气放电发出紫外光。该紫外光照射到涂在管壁上的三种类型荧光材料.别发出红、绿蓝三种基色。与彩色显像..管原理相.每三离子管即形成一个三色像素.数个三基色像素规律地排列.形成等离子显示器的屏幕。五、报警部分视频监控系统通常还具有环境监信号的采集、编码、传输与报警功.具有报警与视频监控连动的功能。1．防报警系统可配置各种安防报警装.如报警.超、警.微激光报警.鉴探测.子围.玻破测器震报.报开等.报直接输入前端编码器。2．防报警系统也可配置各种消防报警.如等离子烟雾探温报警器报信号可直接输入报警主机也接入专用消防主机.消机再通串行通信口将报警信号传输到报警主机。3．频报警视频报警包括视频丢失报警和视运动报警两种。一旦摄像机损坏、被窃或断线.引起视频信号丢就引起报警；对于设定的视频报警区旦有运动目标进入或图像发生变化也引报。4．视连动一旦出现警.如法闯入或发生火灾.系统立即启动现场警笛.并动切换到相应摄像机对预置功能的摄像还自动转到相应预置监控点。5．备连动系统能与其他城轨的监控设备连.收这些设备的告警、故障信号。视频监控系统的报警信号也能送给动力监控系。六、网管部分1．户管理用户的增减、用户的授权、用户先级均由系统管理员完成2．统网管系统服务器自动完成系统的管.包备在检测、连接管理、自我诊断、网络诊断等。3．统日志对于系统中的操如统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防、系统运行情都有系统日志记录。4．制权协商当多个用户同时控制一个前端时.了避免控混乱.只有一个用户对该前有控制权这通管员定优等网上自动协商完成的。5．息查询登录用户可查询系统的使用和运情如在线用户名单前运行状态、报警信等。第三节闭路电视监控系统的分目前城轨闭路电视监控系统可分模拟视频监控系统监控系统和网络视频监控系统三不视频监控系统采用不同的技术与组网方案。一、模拟视频监控系统在模拟视频监控系统控制中心和各车站CCTV组网方式以及控制中心与车站间的视频信号传输均采用模拟方式。像头与监视器之间传输的是模拟视频信图像的分配、切换和分割等均由硬件设备（视分配器、视频矩阵和图像分割设备等）来。..各车站与控制中心之间的视频信传.用点对点模拟光纤传方式。各车站与控制中心之间将占用12条纤点对点模拟视频信号传送CCTV控制中心调度员所选择的监控点图像经频分复和光电转换.控制中心；制中心CCTV将的视频信号反变换后送择该图像调度员的监视器。其复用、传输技术类似于目前所的模拟有线电视的复用、传输技术。在模拟视频监控系统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控制键盘控制指令和上级控制信.该设备根据控制信号的优先级（一般控制中心调员优先级高于车站值班.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。其中的视频矩阵设备相当于一台键盘控制的视频交换.视切矩根视络控制设备输出的控制信号选择所的监控点图像进行显示或送上一级视频监控系统。在车.摄像机采集到的视频信号通过视频缆连接到车站视频矩阵.车班员通过键盘控制视频矩阵的输.选择所需要的监控点图像行监控。控制中心调度员操作键盘所产生控制信.过控制中心与车站的视频网络控制设.可控制分别隶属于控制中心与车上下两级的视频矩阵设.从而选择任何车站监控点图像的上调。其过程为：首先通过控信号的远程传控端某车站的视频矩阵设选输出控制中心调度员所需的一路多路视频信号。所选视频信号经频分复用设备和光端机（完成/光.并点光纤传输.由制中心的光端机（完成光/电换）接收.再经解复用设备还原出调度员所的某车站监控点的视频信控制中心的视频矩阵。控制中心调度员通过控制该视频矩的输.择所需某车站的一或多幅监控点图像进行显示。因控制中心与各车站均采用模拟频信号组网若采用硬盘录像.需有相应的压缩编码器进行数转换。模拟视频监控方案虽然目前在城轨道交通还有应用但用的光纤资源多.光助设备复.导理维护困.且容大。同时由于技传统.不监控领域的发展方向。二、数字视频监控系统在数字视频监控系统.制中心和各车站CCTV组网方式仍采用模拟视频技.在硬盘录像以及车站与控制中心视频传输采用了数字技术。随着城轨专用光纤传输网的容量断提.前城轨中普遍利用轨专用数字传输网将模拟视频信号从站点传到控制中。因数字传输网无法传送模拟视频信.为了将模拟视频信号从各车站传到控制中.需要经过压缩编码器进行/数转换帧才通过字链路（点对点方式）或分组虚路（总线方式）进行传送。若车站与控制中心之间的数字视信号采用E1通电路方式传一E1通能传输一路标清电视质量的视频信。一般车站与控制中心之间提供两E通传送视频信号故制心多调个站个监控点画面。在城轨专用光纤传输网引入基于SDH的MSTP技该传输网中可以传送基于计复用的分组数据流。车站与控制中之间的模拟视频信号经压缩编码成帧后形成分组数据可以以总线方式在城轨专用传输中传输。与电路数据通信相比分组数据通信主要优点是可以按需动态分配带.即总带宽容量可以分配给个车可分配给一个车站一条100Mbit/s以传输通道能传输十几路清电视质量的视频信号。故控制中心可以同时上调某一车站的十几个监控点画.在某一车站发生灾情、突事件（恐怖袭击等）显得特别重要。..因控制中心与各车站均采用模拟频信号组.故控制中心与各车站的硬盘录像设备需要配有相应的压缩编码器。由上述可见数视频监控系统与模拟视频监控系统的别仅在于：车站与控制中心之间所传送前是数字视频信而是模拟视频信号。数字视频监控系统是目前城轨视监控系统中用得较多的一种方.过去普遍使用专用传输网的（个E1通）通道以点对点式上传监控点图故制中至多只能调看一个车站的两路图像。近年.站与控制中心之间的视频信传输开始采用统计复用总线传输方克了一个车站不能同时大量上调监控点画面的重缺陷。三、网络视频监控系统网络视频监控系统是新近崛起的以计算机通信与视频压缩技术为核心的新型监控系统。在网络视频监控系统中.控心和各车站CCTV的方式均用计算机局域网（LAN组网方式。并通城轨专用传输网所提供的分组Ethernet或ATM）输通道.将城轨各视频监控系统的局域网接成为广域网的网络摄像机或连接有多台模拟摄像机的视频网关的数字监视器以及录像硬盘等均接入控制中心或各车站的Ethernet或的域网。各车站局网与控制中心域网通过城轨专用传输系统的分组传输通路直接相。在闭路电视监控系统中可以利用像话+机或频关.过其内的视频采集卡（或芯片）完成/视频信号的采、压缩编码、数字处理、打包IP包与成帧（）形网络视频流送计算机网络。也可以利用置压缩编码、数字处理芯片以及以太网接口芯片的网络摄将视频流直接输出至算机网络。处于同一计算机局域网或广域网任何一台联网的授权PC机视客机用通过输入地址可浏览任意一台联网摄像机的监控画面；监听该摄像机内置话筒传的声音并以过盘制摄机台和电动镜获不角距离的监控图像.控制中心的调度员只要输入各车摄像机的IP地.即可选择调看任何车站监控点图像.并控制一体化摄像机的动作。各站值班员可在其控制键盘中输入所选摄像机的IP地调看监控点图并软件进行图像分配和分割。基于网络的视频监控系统还可利网络来传送告警信包：现场的门禁、烟雾等开关信号及各种传感器所采集的模信号（经A/D换网络视频监控系统具有扩展灵活摄像机安装位置随可任意地点联网的PC机览监控点图.传存储全部数字/网化.控能更加丰富完善和极易安装与使用等优点络视频监控系统在建设资术进性网活和展性等方面都优于前两种方该约了视频矩阵、放大器、分配器、分割器等硬件设组实前端与主机之间联动并于控制中心和换乘站设备的资源共享。故网络视频监控方案目前在城轨视频监控系统最前的方案。第四节模、数字视频监控系的设备和组网方案一、车站视频监控系统的设备与网如图611所车视频监控系统设备包括摄像部分、传输部、控制部分和显示部分。..图6－11站视频监系统的组成1．像部分车站的监控区域可划分为站厅和台两个区域。站厅区域的监控点一般设置在售票亭、自动售票机、自动扶梯出入口和机出入.般配置角度、距、光圈和焦距可控制的一体化摄像机。站台区域监控点的置位.求列车司机能观察整列列车乘客上下车的情况一按站的度置～4台定距摄机2．制部分控制部分包括：前端编码器、视放大器、视频分配器、控制键盘、视频网络控制器、视频矩阵器、图像分割器、帧场换处理机、时/期发生器、字符叠加器、数字硬盘录像机等设备组成。由图611可.视频矩阵前设有组视频分配.分配器的输分别连接视频矩阵器经A/D转接多通道数字硬盘录用车站各监控点的画进行录像矩阵后亦有一组视频分配各分配器输出视频信号分送车站监视器、图像分割器和控制中心如需亦可送公安视频监控中心。视频网络控制器连接控制中心送的控制信号和车站控制键盘送来的控制信控元选择其中优先级最高的控制信输出控制矩阵切换面割巡体像机的动作和录像机的录像与回放。由－线送来的控制编码数据流.前端解码器解码.出控制电压控制摄像机云台电动镜头的动作该制码数据流亦可在解码后对视频矩阵器、图像分割器机等进行控制。车站值班员或控制中心调度员通操作控制键.实所需画面切换到相应的监视器上的功能。在该过程.控制键盘产生的控制指令经视频网络制器编码通RS－485总线传输送视频矩阵器.解产生的控制信控制视频矩阵.以从各监控点传送来的画面中选出所需画面；同时.值班员或控制中心调度员可通过作键盘对所选一体化摄像机的动作进行控制。3．示部分显示部分由多台监视器组成器对所选择的监控点画面可单幅显示所择画面进行多窗口分割显示；亦可所有画面或预置分组画面进行顺序循环显示（轮巡.通过这种显示方可现对全站或所需区域（分组）图像的顺序可过维护终端预置轮..巡分组。4．输部分在车站视频监控系统中.频信号的传输采用轴电缆.采缆还是粗缆由传输距离决定缆的无中继传输距离为300～500m缆中继传输距离可达到以距离再远可采用光纤传输。音频输采用屏蔽2芯RS－485控一般采用无屏蔽双线。二、控制中心视频监控系统的设与组网控制中心视频监控系统设备与组如图6－12所示控中心视频监控系统设备包括控制部分、传输部分和显示部分。612制中心视频监控系统的组成1．制部分控制中心视频监控系统控制部分括：视频放大器、视频分配器盘视络控制器、视频矩阵器、图像分割、数字硬盘录像机等设备。控制中心视频监控系统接收从各站传来的图像.通视频矩阵.分选送行车、环控（防灾维修调度台或安值班室的监视器。中心视频矩阵器连接模拟光端机出或数字视频信号的解码输出输一组分配器各配器输出的视频信号分别送各调度台的监视器像割和A/D转多通道硬盘录像机。视频网络控制单元连接调度员控键盘送来的控制信控单元选择其中优先级最高的控制信号输出控制中心矩阵切和中心录像机的录像与回放轨传输网提供的传输通道控所选择的车站矩阵切换、一体化摄像机的动作和车录像机的回放。控制中心各调度员通过操作控制盘.优先控制车站与控制中心的两级视频矩阵.可以任意调看各车站监控点的监画面。调看一个车站监控点画面的数.取决于所采用车站与控制中心之间的视频信号传方式。2．输与显示部分传输与显示部分类似车站级视频控系统控心除了调度员专用的监视器外.采用电视墙（大屏）显示多幅监控画面。三、车站与控制中心之间信号的输方式1．拟光纤传输方式（）方案如图－13所示.8台机输出的频信通发光端机8路信号用8根光纤送控制中心的视频矩供调度员切换输出所需控点画面。其优点是设备简单、可..靠性高；缺点是大量占用光纤资。图6－13模路电系统（方案一）（）方案该方案采用了目前模拟有线电视视频信号的频分复用传输技术。如图6－14所示车站台像输的频.通过视频复/复用设备与收光端机仅1根纤.路视频信号同时送控制中心的视频.供员切换输出所需监点画面。其优点是节约光纤资源；缺点是增加了视频信号用、解复用设备。2．E1通输方式城轨所用的传输网多数采SDH术组网传中输速率2的PCM一次群通道（El道）是输网的基本传输单元。因此在城轨统中可以方便的借助城轨专用传输网的E1通来实现车站与控制中心之间音视频信号与控制信号的远程传从形成一个跨区域的广域电视监控系统。图6－14模路电系统（方案二）因城轨的视频监控画面质量要求故E1通的2M只能传输一路视频、一路音频一个车站仅提供两通道上传监控点图.制中心调度员至多只能调看一个车站的两个监控点图像。从控制中心到车站的控制信号一采用9.6kbit/s低速电路数据传利控中..与车站PCM口架所提供的低速电路数据接传送控制信号。3．组传送方式目前新的城轨传输网多采用基于SDH的传术组网SDH比.的主要特点是不仅可以传送TDM业还传送ATM分组业为车站与控制中心之间视频信号的分组传输创了条件。模拟视频信号需经压缩编码、数字处理、打包、成帧后才能分组传输城轨中一般采用100M以传输通道传送视频信.要优点是可以动态按需分配带宽资源这当一车站发生突发事件控制中心、公安中心、上级主管可以同时上调事故车站十几个监控画面实、面察故场进急指挥、调度。四、系统技术指标．视频输入：输入幅度P－）入阻抗75。．视频输出：输出幅度P－）出阻抗75。．视频增益调整：最大6dB准负载．频率响应：1dB402．微分增益％．微分相位º．信噪比．环境温度：10℃～℃第五节络视频监控系统的设和组网方案一、视频网络控制服务器、网络像机与视频网关组成网络视频监控系统的设备除建计算机局域网设备.还要置频络服务器、网络摄像机或视频网关。1．频网络控制服务器VNCS视频网络控制服务器或视频网络制器通过以太网接收车站或中心控制键盘的控制指令由频络制务对控盘发出的控制指令进行识与解析VNCS判别各控制键盘的优先级；解析指VNCS将制键盘发出的控制指令转换为统格式的控制编码信号。视频网络控制服务VNCS通过以太网输出控制信以控制一体化摄像机的云台头动作、画面切割、轮巡、录像设备的录与回放。在网络视频监控系统中.需要配置视频切换阵.车员或调度员通过控制键盘所选择的摄像机标.VNCS换为该摄像的地并过该IP址上调该摄像的画面。2．络摄像机网络摄像机由CCD模像头、视压缩编处理单元、计算机网络（以太网）接口信接口等组成络机还内置Web服以持联网PC机过户的Web器显示监控画面。网络摄像机具有以下接口：以太网接口连接计算机网.以太网的物理连接一般采－45型。该接口除了将摄像机自身的网络频信号输出至计算机网络将外部（背板）输入的报警信号器输出信号信制信号其他模拟摄像机的视频信号等转换为以太帧输出至计算机网络。控制接口。来自－总控制信.通过网络摄像机的控制接接一体化摄像机的内置解码该码器输出信号用以控制云台和电动镜头的动作。编程接口。装有网络摄像机编程件的PC机通232编接可视..频信号中加入时间、日期与标识幕；可对网络摄像机的监控点编组与扫描动作进行预置。（接可设置为常开型或常闭型触点接可接各种类型的报警器。（5）感信号接口。传感信号接口输入传感器的模拟信信转、包成帧后通以太网接口接入计算机网络。模拟视频输出接口络机有自身摄像头的模拟视频输出接用连接本地监视并像机镜头的无时延调整。模拟视频输入接口的摄机带有数个模拟视频输入接.模拟摄像机的视频信号经处理可接过摄像机的以太网接接算机网络。3．络摄像机产品实例－智高型网络摄像机外形如图6－15所内置中英文菜单（显示在视频客户机屏幕上通过菜单来显示和更改机信息与参数。可设置和调用预置点、区域扫描、花样扫描和显示域等。图6－15NVD2200PS网摄机形该产品具有如下特点：具有球机扫描功能。具有区域扫、花样扫描、连续扫描、间歇扫描等自动扫描功能。具有内置中英文输入功能。具有域标题设置、预置点标题设置、球机标题设置功能。可设置和调用预置点。可设置与256预置监控其的79个置可置标题。云台动作。水平360°续旋转无监控盲区；垂直90带自动翻转；旋转速度根据镜头放大倍数进行自动调整光学特性。可人工或自动调节光、聚焦、白平衡.具背光补偿功.在强光源的环境中可以看到所有物体。具有报警功能。具有报警输入以继电器或数字报警输出功能。具有控制信号解码功能。多协议码器兼容多种控制协输特率可调整。（）结构一体化集成设结构紧凑高靠。4．频网关视频网关提供多个模拟视频输入.许连接多台任意功能或次的模拟摄像机；并提供多个RS485控信输口可连接与控制多个一体化摄像机。视频网关用与网络摄像机相同的压缩编码、数字理、打包、成帧技术。各路数字视频信号的以太帧经统计复用形的路络频在以太网接口输出。有些视频网关带有与视频输入端相对应的音频输入端口。音频信号经数字化与打包、成帧后经计复用形成多路网络音频流与多路网络视频流在同个以太网接口输出。有些视频网关增加了多通道硬盘像机实现本地录像。与网络摄像机一样视频网关同样有控制接口、编程接口、报警接口、传感信号接口、模拟视频输出接.具有与网络摄像机各接口对应的功能。由于视频网关与模拟摄像机之间一段模拟视频电缆连.故人采视网网的视频监控系统称为准网络视频控系.区别于采用网络摄机组网的全网络视频监控..系统。以上情况类似于目前的电网－ISDN网在话机与接入用户线模拟的而话则数的在N－网到端是全数字的。5．频网关产品实例DVS7004S视网外形如图616示设备具有如下特：图6－16DVS7004S视关外形图采用嵌入式实时操作系统路模拟音、视频输各路音、视频独立编码.计用成帧输出。采用－、H.264视码技因MPEG－的压缩比远高于－2.故在lMbit/s宽下可达到分和帧的准清晰度电视水平。支持专线或以太网传输模.持视频组播（一点对多即个监控点画面时送多台监视器）功单编支128～M传带宽。支持字幕可视频信号中加入时间、标识字幕。RS－485输数接.控制摄像、云台等外围设备。报警输入、输出功能。能够在恶劣的网络环境中提供低率的视频图像。提供远程升级功能。二、车站（车辆段）网络视频监系统的组网方案1．站（车辆段）网络视频监控系统的组成车站（车辆段）网络视频监控系的组成主要包括：视频网关+摄像机/或网络摄像机、视频解码+监、视频网络控制器、视频客户机、视频记录设备以太网交换机。（）前端备前端设备主要包括嵌入式的视频模摄像机或网络摄像机场图像的采集、移动检测、图像压缩编、远程传输等功.接受控命令。（）视频码器监器监视器要求输入模拟视频信号.故视频信应通过视频解码器解出模拟视频信号.才能送监视器显示。（）视频户机（可兼视频控制器）视频客户机为连在车站视频监控域网上的授权PC用户可通过输入摄像机IP地（或相应的标识名称）选择浏览车站各摄像点的监控画.或控制摄像机的动作。故视频客户机具有控制键盘、解码器和视器的三重功能。视频客户机若安装有网络视频监管理软件.则可用于对车站视频监控系统的参数设置与管理。（）视频络控制器车站视频网络控制器通过以太网收车站控制键盘的控制指令和中心送来的控制指令；根据输入控制指令的优先选择发送控制信号至车站画面分割、车站录像设备的录像与..回放；并控制所选择的一体化摄机云镜作。（）视频录设备视频记录设备对网络视频信号进录.记录监控点标识、时等。如设置为对模拟视频信号进行记录需加分配器和内置压缩编码器和网络接口（该接口用于在网中调看图像2．站（车辆段）网络视频监控系统的组网方案车站（车辆段）网络视频监控系的一种组网方图17所由车站的以太网交换机组成一个车站视频监控局网该域上接视网频控制器频客户机、视频解码器、监视器通过城轨传输网连接中心视频监控局域网。图6－车车辆）网络视频监控系统组网图视频网关输入模拟视频信号经压编码打包、成帧、统计复.形成多路网络视频流在一个以太网接口输出；视频网关时接收来自视频网络控制器的控制信转为RS485控制编码信以一体化摄像机。车站局域网经城轨传输系.向控制中心局域网发送由制中心调度员控制上调的网络视频信号。本方案的录像方式同模拟视频监系.不同点在于录像机通网络接口连接车站局域网便车值员控中度员回放历史图像。在车站值班室配置有视频控制器兼视频客户机.站视频控器可以采用一台装有网络视频监控管理（分控）软件PC机值通过该视频控制对网络前端设备的基本参数进行设置站员亦可过输入摄像机IP地用PC览监控点图或过视频解码监器调看监点图并过操作键盘控摄像机云台和镜头的动作。各车站视频监控局域网通过城轨用传输网的Ethernet与制中心视频监局域网相连组城轨视频监控广域网。如果监控点需要监听和报警联动.需在视频关外接话筒与报警探测器.些部分未表示在图上。三、控制中心网络视频监控系统组网方案1．制中心网络视频监控系统的组成控制中心网络视频监控系统用于择性地实时监控其管辖线路中所有监控点的图像制中心网络视频监控系统的组成要包括：视频网络控制器服服务器、视频解码监器、以太交换机。..视频网络控制器。中心视频网络制器通过以太网接收控制中心各调度控制键盘的控制指令；根据输入调度控制盘权.择发送控制信号控中心的画面分割、控制中心录像设备的录像与回放；并将制信号通过城轨传输网传送至所选车.控制所选择的一体化摄像机云镜头动或制站像备回。管理服务器。管理服务器为一台有网络视频监控管理（主控）软件的服务器调度员通过该管理服务器对网络频监控设备的基本参像格式输宽等行置分各像、种警测传感器的IP地录像服务器像器直接与制中心视频监控局域网相连.由控制中心调度员通过键盘操选存储或调看全线任何监控点的图像。视频客户机。为一台配有网络监软件的授权PC机户通过输监控点IP地址（或监控点标识名称）即可调全线任何一个摄像点的图和控制摄像头的动作。视频解码器频器用来将络视频信号还原为模拟信控制中心各调度台的监视器或调度大厅电视墙进显示。电视墙视墙由多个监视器拼而以拟的方式显示总调或行调所选择的监控点图像。2．制中心网络视频监控系统的组网方案控制中心视频监控系统的一种组方如图6－所。由控制中心的以网交换机组成一个中心视频监控局域网该网上连接有视频网络控制器理器像务器、视频解码+监并通过城轨传输网连接各车站视频监控局域网。图6－18制中心网视频监控系统组网图控制中心调度大厅内行车调度、控调度、维修调度、车辆调度以及总调度台分别设置LCD彩色监视器和键盘（连中心太图上未画出各度员通过操作键选择监控画面控录像、分割画面、摄像机动作等。在调度大厅墙上有大屏显示（电视墙由总调或行车调度选择各监控画面第六节车视频监控系统城轨的闭路电视监控系统包括车监控与列车监控。目.我城车所装路电视监控（）统.监控站台、站厅、道和机房.在列车内安装视监控系统尚属起步阶段。一、现有列车通信网络要在列车上实现视频监先看现有列车中为乘客导乘信息系）所配置的列车局域网是适合视频监控信号的传送。1．绞线式列车总线）双绞线式列车总线使用一对屏蔽双绞线固编组的列车而WTB通手..插座或自动连接器将车辆电缆互一用冗余布.在列车每一侧各布设一条总线WTB最的特点是能自动将节点按顺序编码。每当列车编组发生变化总线上各节点执行初始化程并给各节点分配连续地址。2．功能车辆总线MVB）MVB一节车辆或固定车的列车单元中若干级车辆内的电子设备连接起来常采用屏蔽双绞传速率可达Mbit/s。列车总线与车辆总线的层次结如6－所图6－19列线与辆总线的层次结构列车通信网络的这种节点和分层构对列车视频监控系统的设计.具要的借鉴作用。二、基于局域网的列车自动监控统现有列车通信网络的剩余的带宽量不足以传送视频信号有车上实现视频监控必另行布线构建视频传输网络系统。1．网方案的选择城轨列车车厢之间的电气连接是过多芯连接器互连通连接器的线缆必须要尽可能地少。上述列车通信网络的分与节点结构亦是考虑到了这一点。为了减少车厢间互连线列车视频监控系统不能采用点对点的模拟或数字组网方。最佳办法.采网频监控组网方案.鉴列车通信网络的节点和分层结.每节车设置视频服务器（视频网关）作“节点.车厢内的模拟摄像机直接连节点”之间以总线方式互并各监控点网络视频信号送至列车两端驾驶的主计算机。2．统结构与功能图6－20为节编的列车视频监控系统网络拓扑图。系统中两端驾驶室互为备的两台主机和各个“节点”设在列车中构成一个小型局域并各车厢内各像机赋予IP地。各“节点”完成对本车厢所捕捉视频信号的压缩编码、包、成同还能转发其他节点的数据。主机插卡中嵌入式操作系统执行应用程把过网络传来网络视频信号解码、显示并存入硬盘。..图6－20列频监系统网络拓扑图车厢监控点的图像能实时地显示单幅、轮巡、分割显示）在司机室的显示器并且视频压缩文件能自动存储在主机硬盘内供随时调取台互为/可方便地进行切换。3．车与控制中心的视频传输当前无线局域网WLAN技术的发为建列车与控制中心的视频宽带传输创造了条件。通过WLAN可实现列车与控制中心宽带信息的互通。使得车内图像可实时传到控制中心；控制中心的指令、信号统的信号（例如：无人驾驶信号息等亦可实时传至车内。第七节轨视频监控系统的解方案和产品举例以下为贝尔阿尔卡特股份有限公的视频监控解决方案和产品介绍。一、系统架构城轨视频监控网络可分为3级站、车辆/车场及车载摄像设备组的视频监控网络子系统为第一级中心中心设备组成的视频监控网络子系统为第二级他上层管理中心设备组成视频监控络子系统为第三级中心和各车站通过城轨传输系统平台共享视频图像资源。控中心大厅见图6图6－21控心大厅本方案基于IP网技术心各站车辆段的视频监控局域由传输网提供的以太网通道连接成为视频监广域网。车站值班员与控制中心调度员根据其权可选择调看各站监控点的实时与历史并摄像机的动作。该方案的城轨视频监控网络拓如6－所..二、技术方案本方案的城轨视频监控系统包括车站子系统、控制中心子系统系、车辆段停车场子系统。1．站子系统车站子系统设备包括：视频前端备、综合控制室设备、通信机房设备、消防室设备、站长室设备等。经统计各站摄像机至通信设备室最大距离小于或等于300因车摄机用屏蔽视频同轴电缆及带屏蔽数据缆连接通信机械室.完可以达到优质的图像和控制效果。其中对于前端设备的视频传采用－－1双视频同轴电缆；控信号则采用屏蔽双绞线（接口标准为线制的－－485电电缆采用RVV32.5。..车站监控子系统的核心设备是视网络控制.控制器主要用于判别访问视频资源的控制信号的权限、视频图像的选择视频网络管理及时间同步本系统有两个或更多个操作端同时访问同一解码器或同一图像时通站视频网络控制器进行判别.确定哪个具有优先控制权。车站视频网络控制器能接收和解操作员（一般为调度员或车站值班员）的指根据操作员控制键盘发出的控制指行图像切换、显示（轮巡、割等）和动作（云动作）功能。车站监控子系统的组网结构见图－23图6－23站监控子系统的组网结构由623图各站厅站台摄像机输出的模拟视频信号连接视频分配该器输出的一路视频信号直接送编码相视频网关码路视频信号经过四画面合成器合成也器编码。各摄像机的压缩视频编码信号与四画面压缩视频编码经组、成帧与统计复用后.分组码流接入车站视频监控局域网在该车站局域网上同时连接有视频解码器和监视器。视频网络控制器输入车站各控制盘的控制指令和来自控制中心的控制信其输出的控制信号通过车站局域网选监控点画面、控制摄像机动作和录像机的录像与回放。车站值班员可通过控制键盘选择看本站各摄像点画面以及控制摄像机与录像机的工作。2．制中心子系统控制中心子系统是视频监控系统核心.理着整个系统的视资源和网络系统.主要设备配置如下：控制中心调度大厅内行车调度、控调度、维修调度、车辆调度以及总调度台分别设置LCD彩器和控制键若工作带专用应用软件的PC机则通过软解压方式浏览车车辆段列上像电合设备房设视频机主包并非全部）视频分配器、解码器等在控制中心通过操作员工作站进行远程录像搜寻、回放；弱电维修中心设视频应用服务器视频网管终端设备至应急中心的视频接口制键..盘接口。控制中心（备用）的综合应急控台上设置LCD彩监器键。于主故障等应急情况调员实时切换图像和监控。控制中心子系统的组网结构见图－24图6－24控心子系的组网结构由图－24可控中心视频监控局域网与车站视频监局域网两者相比省端设备增了网管服务器和电视.其他部分基本相同。3．安子系统公安控制中心机房设解码设备及太网交换设.值班室设LCD彩监视提专用的控制键盘（含搜寻、回放功能4辆段停子系统车段停设备包括车辆停车场前端设备号班室设备、停车库运转室设备、合设备室设备等。车辆/停车场主要提供本地视频监控功能。车辆段停车场出入口处设置固定摄像机、一化带云台摄像机；停车、列检库内设一体化带云台摄像机（每股道2线一化云摄；为安防应辆段车场全自动无人区和人工驾驶区划界的门设定摄像机。在信号楼值班室和停车库运转值室各设置LCD彩视器、控制键盘；信号楼弱综合设备室配置19标准机柜要包括码器图分割器分、均衡器并数字式硬盘录像机（带光盘刻录视器1台维用制等。三、系统功能1．站车控功能（）监控能本系统可以实现车站、控制中公制中心两级监控功能。①车站本地监控车站上下行站台的摄像机图像经频编码器后送至视频交换机再码器输出后.实现司机、站台监察亭值班员、车控制室值班员、警务人员共同监视站台功能。车站值班人员可通过控制键盘或作站切换和控制本站任何一路监控点的视频图像。同.站和层的视频信号经四画面合成合成后也视频局域.提给值班人员调看。..②控制中心监控控制中心各调度员利用控制键盘工作站.可任意上调各站多路图像进行监控.控制中心总或行调以监控点的图像任意地切换到调度大厅的电视墙上紧急情况对现场抢险指挥特别有效。③公安中心监控公安中心可选择各车站的任意图进行监视和控制。（）图像择与控制功能①车站图像选择与控制功能车站综合控制室值班员通过视频络控制器.现对本站图像的选择与控制。可按预先设定将一个轮询（轮巡）组内所有监控图像在设定的时间间隔按制的顺进行轮询切换可一个监视器上轮显示一组或全部的摄像机画面根要将相关图像组成四画面处理器合成显示。不的监视器可以轮询相同或者不同的轮询切换间隔时间可灵活设置和调节。在值班员操作终端（工作站）的站平面布置图不仅可以显所有摄像机的位可显示摄像机的工作状态。值班可以点击所需监控点摄像机图即可在显示屏显示所点击摄像机的视频图像。车站值班员可以通过操作终端或柄按键式操作台进行对一体化摄像机的控制包变焦、调光圈和云台转动等。在视切换时图像信号能保持其连续对高变的其画面质量也不会发生边缘模糊等象。车站和控制中心对一体化摄像机控制可以按时间先后顺序（即先来先控）原则设定.也可按不同权限设定控制的优先节操作终端或手柄按键式操作台发起指令视频网络控制器首先判别该指令权限以及优先级.合选/控条件.输控号成图像的切换及对一体化摄像机控制。在车站操作终.可示控制中心控制球形一体化摄像机的占用情况。②站台监控在站台上设监视器供司机监视相站台乘客上下车的情况.站视图经面器将本站台多路摄像机信号合成一视频图像后直接传送至相关站台机车停车位的监视器时部站图经面成后送至站台监察亭的监视器③控制中心图像选择与控制功能控制中心通过传输系统上传调度所选的监视点图像。即在控制中心控制键盘的控制下经中心和站的两级网络视频控制器选择所需画面上调并制中心视频解码器解码成模拟视频图像直接发至监器显示。控制中心可对全线所有图像进行监控。在调度员操作终端（工作站）的线摄像机布置图不以示所有摄像机的位也可显示摄像机的工作状态。调员可以点击所选监控的摄像机图即在监视或大屏上显示所选视频图像通过手柄按键式操作台实现对全线监控摄像机的选择与控制。④公安中心的图像选择和控制功公安中心通过本地视频控制终端控制中心视频网络控制器发出调看的指令.中视网络控制器解析该控制指令、判其优先级别和目的地.由站视频网络控制器选择和控制相应监控点图并传系图像传送至公安中心的指端口的解码器和监视器。2．先级设置功能各车站的所有视频信源具有对控中心、公安中心共享的能力。优先级别的设置并不影响任何一个操作端调看某一路或个操作端同时调看一路图像（利用IP网播功能级高的操作在控制先级低的操作端无法控制该路图像（不能控..制该摄像机动作调节监控点画.能观看先低的操作端在控制某一路图像时.先级高的若也要对该路图像进行.则级高的操作端将取控制权。对于优先权一样的操作如控制中心的两个列操作端合制的作端柄按键式操作台同时对某一路图像进行控.则按时间先后取得控制权以上操作端的优先权的分配与实均通过车站及控制中心的视频网控制器实现的。本系统可对各操作端的控制权限行灵活设置.可按先后次序进行设置可按优先权进行设本统可以为操作端设定～级优级车站视频网络控制器在同时接收营值班操作台和公安操作台发出的操作指令后按运营和公安优先级别不同设置的频摄像机组.行组别控制权限比较.公作员对公安优先的摄像机有较高的权限级营操作员则对运营优先的摄机有较高的权限级别。3．符叠加编辑功能所有视频信号首先通过具有字符加功能的视频分配器进行字符叠加.的字符可以是中文也以是英文。4．像及回放功能在本方案中各车站设置多台数字盘录像.对所有视频图像进行24h不的录.图像保存时间可长达14d.所储录像资料可利用光盘进行备份数硬录像机还具有自动覆盖过期记录文件的功。数字硬盘录像机具有通过网络进回放的功能。可在控制中心实现全线数字硬盘录像机的统一回放和管理功能。在控中心和车站各设置台像回放.制中心的调度员维护人员或车站值班员可以根据权.定某个时间段、某个站、某台摄像机录制图像的远（站值班员限于本车站回放放时并不影响正常录制放显示录像时间等并能存入外接存储设备格标准通用格.出后可在任一PC机上进行回放。根据以往工程经录像分辨率不小于704帧不于25帧/秒像保存时大于14d.计算需2000G硬即4个500的700××h×d/1024=1837G录像文件可通过硬盘录像机的USB接采硬盘多种备份方式进行备.格式为标准通用格式。5．警联动功能在本方案中还预留车站安防监控告警功能.车站视频网络控制器接收到门禁、防灾报警系统、安防系统传来的报信号除在综合控制室进行音报警.综合控制室监视器自动切换显示报警点固定摄像图像或附近一体化摄像机图像警信号被同时收到这相的面轮方示在有关的监视器上。系统具有报警全自动联动功能系到报警可以自动启动事先设置的一系列操作对相应报警进行响应。系统提供了与报警、消防、门禁系统进行集成的协议接口及必要的透明数据通道可以与其他系统联.成了完整的安防系统管理控制平台。6．频传输控制功能（）视频播和组播在基于TCP/IP网络环境.流量有三种类型广组播中播是最常见的流量方式可为点到点的通信。视频编解码器之间通过单播的方式进行视流的传输具稳可时小的特点是播在某些应用环境也的缺典情况是当多个监视器需要同时观看同一幅像。在这种应用条件同个送、一视但是有多个接收者。虽然视频流的容、时间完全一.但每个单独的接收者和发送者之间都..需要建立点对点通信信这然会带来大量的网络流耗大量的网络带宽。城轨运营过程中一旦有紧急情况发生.有一幅关键图像需要点观看的需求。如果本线监控中心与公安监控中心及层监控中心所有的监视器和大屏都同时需要显示一幅图像.即网宽充裕.视编码器由于其网络吞吐量的力有限.有无法同时发出大数量的单播视频.这种情况下必须启动组播传输方.此幅关键图像的正常传输。组播的缺点是其工作原理较为复且传输设备必须具备复制图支持组播的功能。根据组播和单播的技术性能.以轨视频传的要求.对的视频图像在编码器端进行组车制中心及公安中心的用户视频解码器IP地入到这个.次性把IP包从视频编码器发送到每个解码。针对车载视频实时I生求以及组播对传输设备的支持能力要.载视频编码器端则采用多点单播的方将载视频图像以多点对单点方式传输到控制中心。（）安全制网络的安全性一直是用户所关心问题虽城视监网不接互网.但如何能够确保其安全也控方案必须考虑的问题。数字视频传输与控制系统主要是保证视频流和控制命令在传输、存储、交换过程中的机密性、完整性和确证性。城轨传输子系统属于一个独立的络.是也无法避免非授权的户通过以太网端口进行非法接入。由于系统内的数字频流采用国际标准的2编码方式非用户可以很容易地进行网络窃听.传输网中视频流图像。更严重的通过连接盗用和数据篡改等手.非权用户可以在网络上发送经过篡的数字视频流.监控图像进行篡改或将不真实的视频图像传送到控制中心应急中心的显示器上。为了确保视频监控网络的安全议采取如下举措：具备完善的人员管理机确移动介质（光盘U盘等）在非授权状况下不能植入系统。数字视频流及控制命令可以以加方式在传输系统中进行传输.确视信控令的安全性与控制信号的完整性网络控制器、视频管理台、视频解码器在建立连接时使用权限及身份认证机制具备完全的握手协.止连接盗用。视频编码器可以发送经过加密的字视频使无法篡改或模。所有的用户名及密码经过加密后贮在系统.以防止非授权用户的盗用。具备将系统全部信息自动备份功.在络遭破坏时.能够在最短时间内使统恢复正常运行状态。（）网络暴的防止及抑制城轨传输子系统为一个具备冗余制的高可靠网络.但可能因为一些不可抗拒或偶然因素导致网络的不稳定。承载在轨传输子系统上的IP络由于其本身传输特色为非收敛性网.应答和重发机制有可能在网络流达到一定的上限后呈爆炸性的增长形络风暴风旦形.会导致整个IP通不.至有可能响传输系统上的其他业务。数字视频监控系统作为城轨输子系统的最大带宽用.必须具备有网络风暴的防止及抑制机制。为了防止及抑制网络风建采取如下举措：①视频编解码器及视频管理平台够提供多种方式对网络风暴进行防止及抑制。②数字视频流的传输采用UDP模式避了重发机制。支持组播协避免使用不安全的广播协议。支持VLAN分及网段数字视频的传输。..⑤视频编码器周期性的探测视频码器及网络状态.若频编码器发现无法与对端视频解码器进行通则止发送数字视频流。一旦网络或视频解码恢复正常状视码器自动重新启动数字视频流的发送（）视频号传输流程①本地传输站台、站厅、出入口、电梯等摄机模拟视频传输信号通过视频电缆、均衡器后直接传送至字符叠加器。上下行站台频图像从字符叠加器输出后输入分配.分配器输出一路视频经多画面处理器、视频编码.入以太网交换机；分配器出另一路视频直接经视频编码器接入以太网交换机。站台站厅、出入口、电梯等其余视频图像经字符叠加后直接经编码器接入以太网交换机。交换输出的图.括单路图像和画面合成图像两种类型。编码器的图像输出端使用组播方.站、控制中心以及公安中可以任意点播车站的每一路图像互相不受干扰。车站管理服务室和警务室以及防室通过控制键盘调看的图像经解码后转成拟像监器示。停车场的监控图像经编码.接入以太网交换.可供车辆段管理办公室以及心点播。车载视频经编码.接载以太网交换机.经传输.进制中的视频监控网络。②远程传输控制中心（主）调度大厅内行车度、环控调度、维修调度、车辆调度以及总调度台上分设彩监器键过加入车站视组播组来浏览视频图像。城轨传输子系统目前多数采用MSTP/SDH输设以愈环的方式提供冗余功能从而保证系统的高可靠性。通过MSTP/SDH的IP技传系统上建立共享的以太网通.以总线的方式为数字视频传输提共享带宽。由于数字视频传输既占有传输系的大量带宽资源又很高的实时频编/解器必须具备极强的网络适应性和和必具备与多种传输机制的接口能力频/码器的网络功能也是系统的重要指之一。监控中心及车站级视频系统都是过网络端口与传输系统进行连接的。视频监控系统所占用的传输系统带宽取决于监中心需要同时浏览的图像路数及同时进行录像回放的路数。（）控制号传输流程车站综合控制室和控制中心需要监视器或大屏上显示某一路图像或控制某一路一体化摄像均过操作端进行操操作端、站视频网络控制器、控制中心视频网络控制器像间通信的质量将接影响到本系统是否能够正常使用控制信号主要由本地控制信号和远程控制信号成。①本地控制信号本地控制主要是指本站综合控制操作端、维护终端等通过车站视频网络控制器对本地视频图像进行控制。车站摄像机的控制有两种方式种摄像机的控制与编码信息共用一个IP传道客户端在控制云台等设备.需与编码器建立TCP/IP连种是在视频网络控制器端添加多串口设备（采用RS－路数据传输通传输直通过串口设备与摄像机物理连接。一多备不需要建立网络连效要一。②远程控制信号远程控制主要是指控制中心通过心和车站视频网络控制器、控制信号解码器、一体化摄像机对各站视频图像进行的制。若控制中心的某个操作终端发出制信号需要在