城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监控系统为限制中央调度治理人员、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效劳,以保证城市轨道交通〔以下简称城轨〕系统正常平安地运行.城轨ccna控系统采用车站、限制中央两级互相独立的监控方式,平常以车站值班员限制为主进行视频监控,限制中央调度员可任意选择上调各车站的任一摄像头的监控画面.在紧急情况下那么转换为以限制中央调度员限制为主进行视频监控.在一个城市有多条线路的情况下,上层的线网治理中央可以设置为线网闭路电视监控中央,根据需要调看各线路监控画面,从而形成车站、限制中央和线网治理中央的三级视频监控系统.出于平安与事故取证要求,车站和限制中央还应具有录像功能.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、治理、调度的配套设备,使城轨中各工种的治理、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CCTVS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；为限制中央的行车、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.限制中央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限制.限制中央和车站的监控中央应具有录像功能.城轨对闭路电视监控系统的根本需求如下：.城轨的CCTVS控系统监控画面的质量,应到达播送级标准清楚度〔标清〕电视或DVD的质量标准.车站值班人员、限制中央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..系统可实现限制中央、车站和司机的三级监控.三级监控应是自成系统的,限制中心应有权调看车站级的监控点图像或回放历史图像..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、限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..限制中央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、限制全线所有车站〔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..通过合理安排24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以下车情况的监控画面,用以限制车门和屏蔽门的开闭,预防夹伤乘客.站台摄像机无限制功能,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..限制中央和车站的监控画面能进行选择与限制,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..安防、门禁、烟雾等告警可与图像切换功能、摄像头限制进行联动.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.假设采用一体化摄像机,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.假设同时出现多处告警,那么监视器循环显示事故现场..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..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.在限制中央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.限制中央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..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.•城轨闭路电视系统目前采用CCW色摄像机•分为带有云台、电动镜头的一体化摄像机和不可限制的定焦距的固定摄像机车站值班员或限制中央调度员可通过操作限制键盘对一体化摄像机进行遥控,限制摄像机的角度、焦距、光圈和距离..车站一级视频监控系统的视频信号采用射频同轴电缆连接,限制信号采用屏蔽2芯线连接；车站至限制中央的上行视频信号和下行限制信号,通过城轨专用传输系统进行传输..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..主要设备应具有人工或自动检查功能,自动局部包括：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,或由限制中央集中采集检测结果..设备应具有抗电磁干扰的水平.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〕、限制局部、传输局部、监视器、报警局部和网管局部等六局部组成,见图61.图61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,具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.摄像头摄像头的根本工作原理为,景物通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器的外表,然后转换为电信号.图像传感器是一种半导体芯片,其主要局部是感光器,外表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.假设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以下几类镜头：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.感光器感光器是摄像头的重要组成局部,半导体感光器件分为CCMCMO曲大类.CMO感光器CMO感光器优点是体积小、集成度高、制造本钱低和功耗较小,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、摄像和用于网络视频通信的低档摄像头等产品.CCDS光器CCD感光器具有成像质量图、分辨率局、灵敏度局、信噪比局、动态范围宽和抗震动等优点,缺点是生产工艺要求高、制造本钱高和功耗较大.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,夜间假设利用红外线光源照明，也可在CCD感光器上清楚地成像.c・CMO感光器与CCDS光器的比拟需要强调的是：CCD®光器通常需要3组以上的高压电源，而CMO感光器只需单一低压电源（3.3V或5V）.CMO感光器生产工艺简单,可以方便地将时序限制、A/D转换、数字图像处理等周边电路与CMO感光器集成在同一块芯片上制成单片数字摄像机.CMO驱光器与CCCB光器相比,CMO驱光器在分辨率、光照灵敏度和信噪比等方面处于劣势,但近年来有了显着的改良.特别是采用CMOS®光器的百万像素级的数码相机已经问世，其分辨率已超过CCTW所使用的CCEB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.模拟摄像头模拟摄像头多数采用CCDS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.数字摄像头数字摄像头多数采用CMOS®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札由该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.网络摄像头网络摄像头多数采用CCDS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USBg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.•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..玄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：室内或室外使用的平台.不同承重的平台,可根据摄像机和防护罩的总重量来选择.几种限制方式的平台,一般有电源端口和限制端口.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、限制局部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CCTVo限制局部是整个闭路电视监控系统的核心,由主限制台、副限制台与远端解码器组成.1.主限制台〔主机〕系统主限制台亦称主机,对系统中各个设备进行限制.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、视频网络限制、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限制.如图62所示,主限制台由视频网络限制器、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限制台设备组成框图〔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.假设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交换机的技术原理,但视频切换器所交换的是视频信号.图63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限制其通断•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,那么可将第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—38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.视频切换设备可以通过本地键盘操作产生的限制信号直接调看图像,亦可利用远端键盘操作所产生的限制信号实现远程调看图像.〔2〕视频网络限制器视频网络限制器可以与一个或多个限制键盘相连接.在有多个限制键盘相连接的情况下,该设备根据限制键盘的权限,选择输出优先级最高限制键盘的限制信号,限制视频矩阵设备选择输出图像；限制一体化摄像机的动作；限制画面分割器的分割画面数以及限制录像机的录、放像.〔3〕视频分配器如图64所示,视频分配器将一路视频输入信号转换为多路〔1、2、4、8路〕视频输出信号,而要求输出信号频响、电平、阻抗不变〔例如：6MHz视频带宽、1V峰一峰电压、75Q输出阻抗〕故视频分配器中需要有包含有视频放大器.另外,为了使各路输出互相隔离在每路的输出端,参加了缓冲电路.图641分4视频分配器原理图视频分配器的应用如图65所示,例如：将其输出的各路信号,分别送视频切换设备、录像机、画面分割器等.图6—5视频分配器的应用〔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、4、9、16个窗口的监控画面.〔5〕帧、场切换处理机帧切换处理机与场切换处理机必须与录像机配合使用,它可将由多个摄像头传来的多路视频信号以帧间隔〔40ms〕或场间隔〔20ms〕进行切换，相当于对多路视频输入信号进行取样,而后对这些选通取样信号编码,形成标准的视频信号输出至录像机.因录像机上记录的是以帧〔场〕为周期的时分复用的多路视频信号,故无法直接回放.只能通过帧〔场〕切换处理机解复用处理后,才能任意选择其中某一路图像往返放.图66为场切换处理机的某一应用例如.图66场切换处理机某一应用例如我国国内市场上通常将帧场切换处理机与普通画面分割器,统称为画面分割器.〔6〕自动顺序切换器自动顺序切换器可对多幅图像进行轮巡,即可对全部摄像头所摄图像或预置分组的摄像头所摄图像,进行顺序显示.假设视频切换设备本身带有自动顺序切换图像的功能,那么该设备可省略.〔7〕录像机模拟录像机已日趋淘汰,当前一般采用多通道〔例如8、16通道〕硬盘录像设备,模拟视频信号需数字化〔压缩编码〕后才能接入硬盘录像设备.〔8〕时间/日期发生器时间/日期发生器可以将时间/日期叠加在视频信号中,因而用户在监视器屏幕上可同时看到图像及当时的时间/日期.特别是在发生事件后的录像回放中,可以知道事件发生的时间,为事件的处理提供了依据.〔9〕字符叠加器字符叠加器将反映图像场景特征信息或摄像头标题的字符叠加在视频信号中,因而用户在监视器的屏幕上可以看到诸如：一号车站、二号车站……一号变电站、二号变电站……等字符提示.2.副限制台设在一个或多个监控分点的副限制台只是一个操作键盘,采用R1485总线连接主控制台,和主控台操作键盘的功能相同,可以对整个系统进行各种限制和操作.3.远端解码器远端解码器属CCTVS控系统的前端设备，一般安装在配有云台与电动镜头的前端摄像机附近,有时为了预防室外恶劣环境对设备的侵蚀,远端解码器也可安装在离摄像机不远的室内.由限制台操作键盘产生的对摄像机及其辅助设备〔云台等,亦包括视频切换、音频切换与录像设备〕的编码限制信号,采用R1485总线方式传输.即以总线方式将限制信号送摄像机附近的解码器,在远端解码器中,假设限制信号地址编码与解码器地址编码〔即ID号由610位2进制拨码开关预置解码器的地址〕一致,那么该解码器将限制台送来的编码限制信号解出,成为限制摄像机及其辅助设备的限制信号.解码器的原理框图如图67所示.由图可见解码器是一个基于单片机的限制系统,解码器处理机的TXDRX例外接通信接口芯片，用于对主机的通信；另一方面还需在各I/O端口经电平接口芯片外接继电器或晶闸管器件,用以输出云台、电动镜头所需的限制电压或是直接输出开关信号.图中还包括了报警检测输入及回传局部.图6—7解码器的原理框图解码器与主机之间的编码通信无统一标准,故编码器与主机需要配套使用.在实际使用中,由于解码器功能简单、本钱低,因此,有些厂商专门生产了支持多种监控系统主机的多协议解码器这种解码器通常有一个选择通信协议〔所配合主机〕的拨码开关和一个设定自身地址〔ID〕码的拨码开关•两者正确设定后，该解码器即可接入系统中运行.三、传输局部CCT源统的前端设备与中央端〔主机〕设备通过传输系统进行通信.该系统一方面将前端摄像头、监听头、报警探测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央端；另一方面将中央端的各种限制指令传送到前端多功能解码器.因此,CCTV勺传输系统应该是双向的.因上下行带宽不对称,故上下行传输,一般使用不同的传输介质来实现.例如：上行用同轴电缆传送视频信号；下行用屏蔽双绞线传送限制信号.城市轨道交通的监控系统，往往借助已有的通信传输线路或IP网络来传输限制中央与各车站之间的各种ccna控信号.1.电缆直接传输电缆直接传输是CCT原统中最根本的传输方式•在局域性质的闭路电视监控系统中,从前端设备到主机的距离通常在1000m之内,故从前端设备到主机之间一般都通过电缆直接传输,从前端到主机之间所需各种电缆见图68.图68从前端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频同轴电缆连接.音频头与主机之间的连接采用屏蔽双绞线连接.报警探测器需要电源为+12M输出为开路或短路的开关信号.报警探测器与主机之间的连接采用非屏蔽4线连接,其中2线用于上行(报警探测器至主机)传送信号、2线用于下行(主机至报警探测器)传送电源.前端解码器与主机之间的连接采用非屏蔽2线连接,但推荐采用屏蔽2线连接.前端解码器与云台、电动镜头之间的连接采用较短的多芯电缆连接,其中全方位云台需6芯,电动可变镜头需4芯.以上前端设备与主机设备之间均采用点对点方式连接.为节约前端与主机问的线缆,亦可采用总线(R*485)方式连接，即与摄像机连接的前端解码器以及与报警探测器/数据传感器连接的前端编码器与主机之间采用总线方式进行连接..视频电缆视频电缆选用75Q的同轴电缆•常使用型号为SYW753和SYS755的细缆，对视频信号无中继传输距离为300500m.当传输距离更长时,可选用型号为SYW757、SYW75—9或SYS75—12的粗缆•在实际使用中,粗缆的无中继传输距离可到达1000m以上•在长距离无中继传输中，由于视频信号的高频局部衰耗增大,图像变得模糊,而当视频信号的同步头衰减到不能同步监控时,图像就无法稳定地显示了.视频信号实际传输距离,取决于摄像头、同轴电缆和监视器的质量.当摄像头的输出阻抗、同轴电缆的特性阻抗和监视器输入阻抗不完全匹配时,会在同轴电缆中造成反射波与入射波合成的驻波,使得同轴电缆在长距离传输时,图像会出现重影、波纹与跳动.不同线径的同轴电缆对视频信号的衰耗程度不同,线径越粗衰耗越小..音频、通信与限制电缆(1)音频电缆音频电缆通常选用2芯屏蔽线,在非干扰短距离条件下亦可选用非屏蔽双绞线.在一般应用场合下屏蔽层只作电磁屏蔽,不传送信号电流,故仅在主机侧接地；也可用于传送信号电流,如立体声传输的公共地回路.音频电缆与设备的连接通常采用RCA1接器、卡侬连接器或杰克插头/座.通信电缆通信电缆指的是连接解(编)码器与主机之间的电缆,用来传输RS-422/485低速电路数据.通信电缆通常选用普通的2芯护套线,在强干扰远距离情况下，亦可选用如RVVP-2/0.15或RVVB2/0・3的2芯屏蔽线.通信电缆一般不需要单独的连接器,通常将线头接在电路板接线座上用螺钉固定,但也有些在主机端使用DB9ffl连接器或RJ-11型连接器.限制电缆限制电缆通常指连接解码器与限制云台及电动可变镜头之间的多芯电缆.由于限制电缆仅提供交流24V平台驱动电压和直流612V的电动镜头电压,而且在一般情况下距离很短,故无需使用屏蔽线.常用的限制电缆大多采用6芯或10芯电缆，如RVV-6/0・2、RVV-10/0.12等.其中的6芯电缆分别接云台的上、下、左、右自动、公共6个接线端子；10芯电缆除了接云台外,余下4芯分别接电动镜头的变倍、聚焦、光圈和公共4个接线端子.4.光纤传输⑴波分复用器(WDM对光而言,往往只提波长而不提频率,实际上波分复用器即频分复用器.波分复用器在发端将多个光信号复用在单根光纤中传送,在收端解复用为多个光信号.多路波分复用器价格昂贵,在CCT源统中最常使用的是价廉的2路波分复用器.2路波分复用器将波长为850nm的光信号与波长为1300nm的光信号同时在一根光纤中传输互不干扰.利用该复用技术,可以在同一根光纤中方便地传送上行视频信号与下行限制信号.(2)电一光转换的调制方式①调幅方式在调幅方式下,发送端用视频信号对光信号进行调幅,调制后输出光信号强度随输入视频信号的变化而变化；在接收端从已调光信号中解调出视频信号.②调频方式在调频方式下,发送端用视频信号对光脉冲信号进行调频,调制后输出光脉冲频率随输入视频信号的变化而变化；在接收端从已调光脉冲中解调出视频信号.根据光纤传输的特点,可以在单根光纤上传送两种不同波长的光信号,而在同一波长的光信号上又可以用调幅与调频两种方式来传送调制信号,这样在单根光纤上可以传送4路调制信号.5.基于E1通道的传输E1通道是指传输速率为2.048Mbit/s的PCM次群数字通道,是公用传输网或专用传输网长距离通信系统（PCIMSDH数字彳散波、HDSL的根本传输单元•因此在CCTV系统中可以方便地借助公网或专网的E1通道来实现远程组网,使音、视频信号与限制信号能够远程传输,从而形成一个跨区域的广域电视监控系统.近年来E1通道多数由SDHt纤环网提供，当然也可采用基于其他技术或媒介的传输系统,只要所采用传输系统提供的E1接口符合原CCITTG.703标准，即可为用户提供端到端透明的E1通道.图6—9为基于E1通道CCTVS统的实现原理图.图6—9基于日通道CCTVS统的实现原理图由图可见，传输系统由E1（PCM次群）终端设备与E1接口架组成.E1接口架完成模拟音、视频的压缩编码,并将音、视频数字信号与低速电路数据复用到PCM次群帧的各时隙中，或从PCMH次群帧的各时隙中解复用、解码为音、视频模拟信号与低速电路数据.（1）从前端到中央的系统主机（上行）①在前端,EI接口架对摄像机输出的视频信号、话筒输出的音频信号以及RS232数据分别进行采集、数字压缩编码和多工复用处理，形成PCM次群数字流送传输系统的E1接口.②在系统主机端,E1接口架在收到传输系统的E1接口送来的PCMH次群数字流后,对其进行解复用、解码后恢复出前端送来的原始信号,分别送监视器、音箱及相应的数据终端.(2)从中央的系统主机到前端(下行)下行传送的是音频信号、RS485限制信号、RS232数据，原理与上行传输相似.6.基于IP网络的传输为CCT源统所提供的IP传输网，考虑到视频质量、可靠性与平安性等问题，不提倡使用现有的互联网传送CCTV言号•可以使用IP专网或在电信运营商所组建的IP广域网中建立虚拟IP专网.对于小型CCTV系统可以利用企业已建的计算机局域网，将视频监控系统的摄像机、监听头、报警器、传感器等均赋予一个内部的IP地址.并对其产生的视频、音频、限制信号以及报警、传感信号等通过特定的接入设备，进行采样、压缩编码、打包〔P包〕、成帧〔以太网帧〕处理后接入计算机局域网.通过合理的设置各前端设备和主机设备的IP地址及路由关系,网络中任何一台授权PC机可以通过输入IP地址,调看其授权范围内的任一台摄像机所摄的图像；亦可通过该PC机发出限制命令，通过下行路由传输到该摄像机的解码器,从而限制其云台、电动镜头及其他辅助设备的各种动作.对于大型CCTV系统,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控的广域网,网内任一台授权PC机可以通过输入IP地址,上调网内任何一台摄像机的图像,并对该摄像机进行限制.基于IP网络传输的视频监控系统,其模拟局部已被限制在终端中,为了与模拟视频监控系统相区分,将基于IP网络传输的视频监控系统称为网络视频监控系统.需要说明的是,在小型网络视频监控系统中,具系统主机的工作通常由客户端的PC机来完成.例如：由网络中的授权PC机实现又t整个CCT源统的集中监控、限制和录像.很多诸如视频切换设备、图像分割器、视频分配器等模拟设备的功能,均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机送来的视频信号,是视频监控系统中不可缺少的设备.对于几个摄像机的小系统,有时只需要一个监视器,由人工或自动选择画面,或分割多窗口显示.对于具有数十个或上百个监控点的大型视频监控系统而言,通常需要数个或数十个监视器.在大型视频监控系统的限制中央大厅中,还配置有庞大的电视墙〔见图6—10〕.图6—10电视墙在出现网络视频监控系统以后,监视器已不再是视频监控系统的必备设备,可直接利用PC机的显示器浏览所选择的摄像画面.假设根据显示原理分类，监视器可分为阴极射线管〔CRT显示器、液晶〔LCD显示器和等离子〔PDP显示器三类..液晶显木器液晶显示器使用的显示器件为LCD采用薄月M晶体〔TFT〕工艺.其自身显示方式为数字方式,但通常都有模拟视频接口,模拟信号在其内部经A/D转换成为数字显示驱动信号•有些液晶显示器设计了专用的数字视频接口,可直接与具有数字输出接口的图形适配器连接,但目前尚未形成统一的数字接口标准.液晶显示器件的像素是固定的,例如：15英寸液晶显示器的像素大都为1024X768;17英寸液晶显示器的像素大都为1280X1024.根据ITU—R601标准,PAL制式数字图像的取样点数应为720X576，上述要求对液晶显示器件的像素而言，显然是有充裕的.液晶显示器的主要缺陷是视觉太窄.其最正确观看角度为正面,当在侧面观看液晶显示器时,图像会变暗,色彩会漂移..等离子显示器等离子显示器〔PDP是新一代的显示器•具优点是图像清楚逼真、高亮度、宽视觉、刷新速度快、光效高、屏幕薄、工作温度范围宽和易于制成大屏幕；其缺点是工艺要求高、制作本钱高、耗电.等离子显示器近年来已进入高档次的CCTVS控中央.等离子显示器〔PDP是一种利用惰性气体放电发光的显示器件.其根本发光元件为等离子管,将大量的等离子管规律地排列形成屏幕.等离子管发光原理与日光灯一样,每个等离子管内充有须氤等混合惰性气体,当等离子管两极加上高压时,气体放电发出紫外光.该紫外光照射到涂在管壁上的三种类型的荧光材料上,分别发出红、绿、蓝三种基色与彩色显像管原理相同,每组三个等离子管即形成一个三基色像素,数百万个三基色像素规律地排列,即形成等离子显示器的屏幕.五、报警局部视频监控系统通常还具有环境监控信号的采集、编码、传输与报警功能,并具有报警与视频监控连动的功能.1.安防报警系统可配置各种安防报警装置,如红外报警器,超声、次声报警器,微波、激光报警器,双鉴探测器,电子围栏,玻璃破碎探测器,震动报警器,报警开关等,报警信号直接输入前端编码器.2.消防报警系统也可配置各种消防报警器,如等离子、光电烟雾探测器,温感报警器等,报警信号可直接输入报警主机,也可先接入专用消防主机,消防主机再通过串行通信口将报警信号传输到报警主机.3.视频报警视频报警包括视频丧失报警和视频运动报警两种.一旦摄像机损坏、被窃或断线等,引起视频信号丧失,就会引起报警；对于设定的视频报警区域,一旦有运动目标进入或图像发生变化,也会引起报警.4.警视连动一旦出现警情,如有非法闯入或发生火灾,那么系统立即启动现场警笛,并自动切换到相应摄像机,对有预置功能的摄像机,还能自动转到相应预置监控点.5.设备连动系统能与其他城轨的监控设备连机,接收这些设备的告警、故障等信号.视频监控系统的报警信号也能送给动力监控系统.六、网管局部1.用户治理用户的增减、用户的授权、用户优先级等,均由系统治理员完成.2.系统网管系统效劳器自动完成系统的治理,包括设备在线检测、连接治理、自我诊断、网络诊断等.3.系统日志对于系统中的操作,如系统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防、系统运行情况等,都有系统日志记录.4.限制权协商当多个用户同时限制一个前端时,为了预防限制混乱,只能有一个用户对该前端有控制权,这是通过治理员预定的优先等级或网上自动协商完成的.5.信息查询登录用户可查询系统的使用和运行情况,如在线用户名单、前端运行状态、报警信息等.第三节闭路电视监控系统的分类目前城轨闭路电视监控系统可分为模拟视频监控系统、数字视频监控系统和网络视频监控系统三种,不同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中,限制中央和各车站CCTV的组网方式以及限制中央与车站问的视频信号传输均采用模拟方式.摄像头与监视器之间传输的是模拟视频信号,图像的分配、切换和分割等均由硬件设备〔视频分配器、视频矩阵和图像分割设备等〕来完成.各车站与限制中央之间的视频信号传送,采用点对点模拟光纤传输方式.各车站与控制中央之间将占用12条光纤进行点对点模拟视频信号的传送.车站CCTV等限制中央调度员所选择的监控点图像经频分复用和光电转换后,送限制中央；限制中央CCTV将收至U的视频信号反变换后,送选择该图像调度员的监视器.其复用、传输技术类似于目前所用的模拟有线电视的复用、传输技术.在模拟视频监控系统中,最主要的设备为视频网络限制设备和视频矩阵设备.其中的视频网络限制设备接收本地限制键盘限制指令和上级限制信号,该设备根据控制信号的优先级〔一般限制中央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〕,限制视频矩阵设备选择输出图像；限制一体化摄像机的动作；限制画面分割器的分割画面数以及限制录像机的录、放像.其中的视频矩阵设备相当于一台由键盘限制的视频交换机视频切换矩阵根据视频网络限制设备输出的限制信号选择所需的监控点图像进行显示或送上一级视频监控系统.在车站,各摄像机采集到的视频信号通过视频电缆连接到车站视频矩阵,车站值班员通过键盘限制视频矩阵的输出,选择所需要的监控点图像进行监控.限制中央调度员操作键盘所产生的限制信号,通过限制中央与车站的视频网络限制设备,可限制分别隶属于限制中央与车站上下两级的视频矩阵设备,从而选择任何车站监控点图像的上调.其过程为：首先通过限制信号的远程传输,限制远端某一车站的视频矩阵设备,选择输出限制中央调度员所需的一路或多路视频信号.所选视频信号经频分复用设备和光端机〔完成电/光转换〕,并经点对点光纤传输,由限制中央的光端机〔完成光/电转换〕所接收,再经解复用设备复原出调度员所选的某车站监控点的视频信号,送限制中心的视频矩阵.限制中央调度员通过限制该视频矩阵的输出,选择所需某车站的一幅或多幅监控点图像进行显示.因限制中央与各车站均采用模拟视频信号组网,假设要采用硬盘录像,需要配有相应的压缩编码器进行模/数转换.模拟视频监控方案虽然目前在城市轨道交通还有应用,但占用的光纤资源多,光纤辅助设备复杂,导致治理维护困难,且扩容难度大.同时由于技术传统,不符合监控领域的开展方向.二、数字视频监控系统在数字视频监控系统中，限制中央和各车站CCTV的组网方式仍采用模拟视频技术,只在硬盘录像以及车站与限制中央的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不断提升,目前城轨中普遍利用城轨专用数字传输网将模拟视频信号从站点传到限制中央.因数字传输网无法传送模拟视频信号,为了将模拟视频信号从各车站传到限制中央,需要经过压缩编码器进行模/数转换、成帧后,才能通过PCMc字链路〔点对点方式〕或分组虚链路〔总线方式〕进行传送.假设车站与限制中央之间的数字视频信号采用E1通道以电路方式传输,一个E1通道仅能传输一路标清电视质量的视频信号•一般车站与限制中央之间提供两个E1通道传送视频信号，故限制中央至多上调一个车站的两个监控点画面.在城轨专用光纤传输网引入基于SDH的MSTPK术后，该传输网中可以传送基于统计复用的分组数据流.车站与限制中央之间的模拟视频信号经压缩编码成帧后形成分组数据流,可以以总线方式在城轨专用传输网中传输.与电路数据通信相比拟,分组数据通信的主要优点是可以按需动态分配带宽,即总带宽容量可以分配给多个车站,也可分配给一个车站.一条100Mbit/s以太网传输通道能传输十几路标清电视质量的视频信号.故限制中央可以同时上调某一车站的十几个监控点画面,这在某一车站发生灾情、突发事件〔恐怖袭击等〕时,显得特别重要.因限制中央与各车站均采用模拟视频信号组网,故限制中央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,数字视频监控系统与模拟视频监控系统的区别仅在于：车站与限制中央之间所传送的,前者是数字视频信号,而后者是模拟视频信号.数字视频监控系统是目前城轨视频监控系统中用得较多的一种方案,过去普遍使用专用传输网的TDM〔两个E1通道〕通道以点对点方式上传监控点图像,故限制中央至多只能调看一个车站的两路图像.近年来,车站与限制中央之间的视频信号传输开始采用统计复用总线传输方式,克服了一个车站不能同时大量上调监控点画面的重大缺陷.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，限制中央和各车站CCTV的组网方式均采用计算机局域网〔LAN组网方式.并通过城轨专用传输网所提供的分组〔Ethernet或ATM传输通道，将城轨各视频监控系统的局域网连接成为广域网.带有编码器的网络摄像机或连接有多台模拟摄像机的视频网关；带有解码器的数字监视器以及录像硬盘等均接入限制中央或各车站的Ethernet或ATM的局域网•各车站CCTV局域网与才S制中央CCTVW域网通过城轨专用传输系统的分组传输通路直接相连.在闭路电视监控系统中可以利用摄像头/话筒+PC机〔或视频网关〕,通过其内置的音/视频采集卡〔或芯片〕完成音/视频信号的采集、压缩编码、数字处理、打包〔IP包〕与成帧〔Ethernet帧〕,形成网络视频流送计算机网络.也可以利用内置压缩编码、数字处理芯片以及以太网接口芯片的网络摄像机,将网络视频流直接输出至计算机网络.处于同一计算机局域网或广域网的任何一台联网的授权PC机〔视频客户机〕,用户通过输入IP地址可以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来的声音,并可以通过键盘限制该摄像机的云台和电动镜头,获取不同角度与距离的监控图像.这样,限制中央的调度员只要输入各车站摄像机的IP地址,即可选择调看任何车站监控点的图像,并限制一体化摄像机的动作.各车站值班员可在其限制键盘中输入所选摄像机的IP地址调看监控点图像,并可用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用网络来传送告警信号,包括：现场的门禁、烟雾等开关信号及各种传感器所采集的模拟信号〔经A/D转换〕.网络视频监控系统具有扩展灵活、摄像机安装位置随意,可用任意地点联网的PC机浏览监控点图像,传输和存储全部数字化/网络化,监控功能更加丰富完善和极易安装与使用等优点.网络视频监控系统在建设投资、技术先进性、组网灵活性和可扩展性等方面都优于前两种方案,该方案节约了视频矩阵、放大器、分配器、分割器等硬件设备,易于组网,实现前端与主机之间联动,并易于限制中央和换乘站设备的资源共享.故网络视频监控方案是目前在城轨视频监控系统中,最有前途的一种方案.第四节模拟、数字视频监控系统的设备和组网方案一、车站视频监控系统的设备与组网如图611所示,车站视频监控系统设备包括摄像局部、传输局部、限制局部和显示局部.图6—11车站视频监控系统的组成1.摄像局部车站的监控区域可划分为站厅和站台两个区域.站厅区域的监控点一般设置在售票亭、自动售票机、自动扶梯出入口和闸机出入口,一般配置角度、距离、光圈和焦距可控制的一体化摄像机.站台区域监控点的设置位置,要求列车司机能观察到整列列车乘客上下车的情况,一般根据站台的长度设置24台固定焦距的摄像机.2.限制局部限制局部包括：前端编码器、视频放大器、视频分配器、限制键盘、视频网络限制器、视频矩阵器、图像分割器、帧场切换处理机、时间/日期发生器、字符叠加器、数字硬盘录像机等设备组成.由图6—11可见,在视频矩阵前设有一组视频分配器,各分配器的输出分别连接视频矩阵器，经A/D转换连接多通道数字硬盘录像机,用以对车站各监控点的画面进行录像.在视频矩阵后亦有一组视频分配器,各分配器输出视频信号分别送车站监视器、图像分割器和限制中央,如果需要,亦可送公安视频监控中央.视频网络限制器连接限制中央送来的限制信号和车站限制键盘送来的限制信号,限制单元选择其中优先级最高的限制信号输出限制矩阵切换、画面分割、轮巡、一体化摄像机的动作和录像机的录像与回放.由RS485总线送来的限制编码数据流，经前端解码器解码,输出限制电压限制摄像机云台、电动镜头的动作.该限制编码数据流亦可在解码后对视频矩阵器、图像分割器、录像机等进行限制.车站值班员或限制中央调度员通过操作限制键盘,实现将所需画面切换到相应的监视器上的功能.在该过程中,由限制键盘产生的限制指令经视频网络限制器编码后,通过RS485总线传输送视频矩阵器,解码后产生的限制信号限制视频矩阵,用以从各监控点传送来的画面中选出所需画面；同时,车站值班员或限制中央调度员可通过操作键盘对所选一体化摄像机的动作进行限制.3.显示局部显示局部由多台监视器组成.各监视器对所选择的监控点画面可单幅显示；可对所选择画面进行多窗口分割显示；亦可对所有画面或预置分组画面进行顺序循环显示〔轮巡〕,通过这种显示方式,可实现对全站或所需区域〔分组〕图像的顺序查看,可通过维护终端预置轮巡分组.4.传输局部在车站视频监控系统中,视频信号的传输采用同轴电缆,采用细缆还是粗缆由传输距离决定.细缆的无中继传输距离为300500m粗缆的无中继传输距离可到达1000m以上；距离再远可采用光纤传输•音频传输采用屏蔽2芯线,RS485限制线一般采用无屏蔽双绞线.二、限制中央视频监控系统的设备与组网限制中央视频监控系统设备与组网如图612所示,限制中央视频监控系统设备包括限制局部、传输局部和显示局部.图612限制中央视频监控系统的组成1.限制局部限制中央视频监控系统限制局部包括：视频放大器、视频分配器、限制键盘、视频网络限制器、视频矩阵器、图像分割器、数字硬盘录像机等设备.限制中央视频监控系统接收从各车站传来的图像,通过视频矩阵,分别选送行车、环控〔防灾〕、电力、维修调度台或公安值班室的监视器.中央视频矩阵器连接模拟光端机输出或数字视频信号的解码输出.视频矩阵输出连一组分配器,各分配器输出的视频信号分别送各调度台的监视器、图像分割器和经A/D转换送多通道硬盘录像机.视频网络限制单元连接调度员限制键盘送来的限制信号,限制单元选择其中优先级最高的限制信号输出限制中央矩阵切换和中央录像机的录像与回放.并通过城轨传输网提供的传输通道,限制所选择的车站矩阵切换、一体化摄像机的动作和车站录像机的回放.限制中央各调度员通过操作限制键盘,按优先级限制车站与限制中央的两级视频矩阵,可以任意调看各车站监控点的监控画面.调看一个车站监控点画面的数量,取决于所采用车站与限制中央之间的视频信号传输方式.2.传输与显示局部传输与显示局部类似车站级视频监控系统,限制中央除了调度员专用的监视器外,可采用电视墙〔大屏〕显示多幅监控点画面.三、车站与限制中央之间信号的传输方式1.模拟光纤传输方式〔1〕方案一如图613所示,车站8台摄像机输出的视频信号,通过收/发光端机,8路视频信号用8根光纤送限制中央的视频矩阵,供调度员切换输出所需监控点画面.具优点是设备简单、可靠性高；缺点是大量占用光纤资源.图6—13模拟闭路电视系统〔方案一〕〔2〕方案二该方案采用了目前模拟有线电视的视频信号的频分复用传输技术.如图614所示,车站8台摄像机输出的视频信号,通过视频复用/解复用设备与收/发光端机,仅用1根光纤,8路视频信号同时送限制中央的视频矩阵,供调度员切换输出所需监控点画面.其优点是节约光纤资源；缺点是增加了视频信号复用、解复用设备.2.E1通道传输方式城轨所用的传输网多数采用SDFft术组网•在SDH专输网中,传输速率为2.048Mbit//s的PCMK次群通道〔曰通道〕是传输网的根本传输单元•因此在城轨CCTV〔统中可以方便的借助城轨专用传输网的E1通道来实现车站与限制中央之间音、视频信号与限制信号的远程传输,从而形成一个跨区域的广域电视监控系统.图6—14模拟闭路电视系统〔方案二〕因城轨的视频监控画面质量要求很高,故E1通道的2M带宽只能传输一路视频、一路音频.一般给一个车站仅提供两个E1通道上传监控点图像,故限制中央调度员至多只能调看一个车站的两个监控点图像.从限制中央到车站的限制信号一般采用9・6kbit/s的低速电路数据传送,利用限制中央与车站PCMR口架所提供的低速电路数据接口传送限制信号.3.分组传送方式目前，新建的城轨传输网多采用基于SDH勺MST唯输技术组网•与SDHf目比拟,MSTP的主要特点是不仅可以传送TDMk务，还可传送ATMEthernet等分组业务，为车站与控制中央之间视频信号的分组传输创造了条件.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.目前,城轨中一般采用100M以太网传输通道传送视频信号,其主要优点是可以动态按需分配带宽资源.这样,当某一车站发生突发事件时,限制中央、公安中央、上级主管可以同时上调事故车站的十几个监控画面,实时、全面观察事故现场,进行应急指挥、调度.四、系统技术指标•视频输入：输入幅度1・0V〔P—P〕，输入阻抗75Q.•视频输出：输出幅度1・0V〔P—P〕，输出阻抗75Q.•视频增益调整：最大6dB〔标准负载〕.4,频率响应：土1dB〔40Hz〜2MHz〕.•微分增益：V1%。•微分相位：V1oo•信噪比：＞65dB•环境温度：一10C〜+50C.第五节网络视频监控系统的设备和组网方案一、视频网络限制效劳器、网络摄像机与视频网关组成网络视频监控系统的设备除构建计算机局域网设备外还需要配置视频网络限制效劳器、网络摄像机或视频网关.•视频网络限制效劳器(VNC$视频网络限制效劳器或视频网络限制器通过以太网接收车站或中央限制键盘的限制指令,由视频网络限制效劳器对各限制键盘发出的限制指令进行识别与解析..识别是指VNC*U别各限制键盘的优先级；解析是指VNCS等限制键盘发出的限制指令转换为统一格式的限制编码信号.视频网络限制效劳器(VNC$又通过以太网输出限制信号，用以限制一体化摄像机的云台/镜头动作、画面切割、轮巡、录像设备的录像与回放.在网络视频监控系统中,不需要配置视频切换矩阵,车站值班员或调度员通过限制键盘所选择的摄像机标志,被VNCS专换为该摄像机的IP地址，并通过该IP地址上调该摄像机的画面..网络摄像机网络摄像机由CCD真拟摄像头、视频压缩编码/数字处理单元、计算机网络(以太网)接口、通信限制接口等组成.网络摄像机还内置Web效劳器，以支持联网PC机通过客户端的WebM览器显示监控画面.网络摄像机具有以下接口：以太网接口.直接连接计算机网络,与以太网的物理连接一般采用RJ45型接口.该接口除了将摄像机自身的网络视频信号输出至计算机网络外,还将外部(背板)输入的报警信号、传感器输出信号、通信限制信号、来自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.⑵限制接口•来自RS485总线的限制信号,通过网络摄像机的限制接口,连接一体化摄像机的内置解码器,该解码器输出信号用以限制云台和电动镜头的动作.编程接口.装有网络摄像机编程软件的PC机,通过该RS232编程接口,可在视频信号中参加时间、日期与标识字幕；可对网络摄像机的监控点编组与扫描动作进行预置.报警接口.报警接口可设置为常开型或常闭型触点接口可连接各种类型的报警器.传感信号接口.传感信号接口输入传感器的模拟信号,该信号经A/D转换、打包、成帧后,通过以太网接口接入计算机网络.模拟视频输出接口.网络摄像机带有自身摄像头的模拟视频输出接口,用于连接本地监视器,并利于摄像机镜头的无时延调整.模拟视频输入接口.有的网络摄像机带有数个模拟视频输入接口,外接模拟摄像机的视频信号经处理后,可直接通过网络摄像机的以太网接口,接入计算机网络.3.网络摄像机产品实例NVD2200-PS智能高速球型网络摄像机外形如图6-15所示.该球机内置中英文菜单(显示在视频客户机屏幕上),通过菜单来显示和更改球机信息与参数.可设置和调用预置点、区域扫描、把戏扫描和显示区域等.图6-15NVD2200Ps网络摄像机外形图该产品具有如下特点：具有球机扫描功能.具有区域扫描、把戏扫描、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.具有区域标题设置、预置点标题设置、球机标题设置功能.可设置和调用预置点.可设置与调用256个预置监控点其中的79个预置点可设置标题.云台动作.水平3600连续旋转,无监控盲区；垂直900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圈、聚焦、白平衡,具有背光补偿功能,在强光源的环境中可以看到所有物体.具有报警功能.具有报警输入以及继电器或数字报警输出功能.具有限制信号解码功能.多协议解码器兼容多种限制协议,传输波特率可调整.结构.一体化集成设计,结构紧凑,高可靠性.4.视频网关视频网关提供多个模拟视频输入端口,允许连接多台任意功能或档次的模拟摄像机；并提供多个R1485限制信号输出口，可以连接与限制多个一体化摄像机.视频网关采用与网络摄像机相同的压缩编码、数字处理、打包、成帧技术.各路数字视频信号的以太帧经统计复用,形成的多路网络视频流在一个以太网接口输出.有些视频网关带有与视频输入端口相对应的音频输入端口音频信号经数字化与打包、成帧后,经统计复用形成多路网络音频流与多路网络视频流在同一个以太网接口输出.有些视频网关增加了多通道硬盘录像机(DVR,实现本地录像.与网络摄像机一样视频网关同样具有限制接口、编程接口、报警接口、传感信号接口、模拟视频输出接口,并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有一段模拟视频电缆连接故有人将采用视频网关组网的视频监控系统称为准网络视频监控系统,以区别于采用网络摄像机组网的全网络视频监控系统.以上情况类似于目前的网与N—ISDN网.在网中,话机与接入用户线是模拟的，而网那么是数字的；在N—ISDN网中端到端那么是全数字的.5.视频网关产品实例DVS7004S1频网关的外形如图6-16所示,该设备具有如下特点：图6—16DVS7004觎频网关外形图采用嵌入式实时操作系统,多路模拟音、视频输入,各路音、视频独立编码,统计复用成呼输出.采用MPEG4、H.264视频编码技术,因MPEG4的压缩比远高于MPEG2,故在IMbit/s带宽下可到达D1(720X576)分辨率和25(帧/秒)的标准清楚度电视水平.(3)支持专线或以太网传输模式,支持视频组播(一点对多点,即一个监控点画面同时送多台监视器)功能,单路编码支持128k2M传输带宽.支持字幕,可在视频信号中参加时间、标识字幕.RS485输出数据接口,可限制摄像机、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帧率的视频图像.提供远程升级功能.二、车站(车辆段)网络视频监控系统的组网方案1.车站(车辆段)网络视频监控系统的组成车站(车辆段)网络视频监控系统的组成主要包括：视频网关(VG+模拟摄像机和/或网络摄像机、视频解码器+监视器、视频网络限制器、视频客户机、视频记录设备、以太网交换机.(D前端设备前端设备主要包括嵌入式的视频网关+模拟摄像机和/或网络摄像机.可以实现现场图像的采集、移动检测、图像压缩编码、远程传输等功能,并接受限制命令.〔2〕视频解码器+监视器监视器要求输入模拟视频信号,故网络视频信号应通过视频解码器解出模拟视频信号,才能送监视器显示.〔3〕视频客户机〔可兼视频限制器〕视频客户机为连在车站视频监控局域网上的授权PC机，用户可通过输入摄像机IP地址〔或相应的标识名称〕选择浏览本车站各摄像点的监控画面,或限制摄像机的动作.故视频客户机具有限制键盘、解码器和监视器的三重功能.视频客户机假设安装有网络视频监控治理软件机,那么可用于对车站视频监控系统的参数设置与治理.〔4〕视频网络限制器车站视频网络限制器通过以太网接收车站限制键盘的限制指令和中央送来的限制指令；根据输入限制指令的优先级,选择发送限制信号至车站的画面分割、车站录像设备的录像与回放；并限制所选择的一体化摄像机云台/镜头动作.〔5〕视频记录设备视频记录设备对网络视频信号进行录像,并记录监控点标识、时间等.如设置为对模拟视频信号进行记录,需增加分配器和内置压缩编码器和网络接口〔该接口用于在网络中调看图像〕.2.车站〔车辆段〕网络视频监控系统的组网方案车站〔车辆段〕网络视频监控系统的一种组网方案,如图617所示.由车站的以太网交换机组成一个车站视频监控局域网.在该局域网上连接有视频网关、视频网络限制器、视频客户机、视频解码器、监视器并通过城轨传输网连接中央视频监控局域网.图6—17车站〔车辆段〕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缩编码打包、成帧、统计复用,形成多路网络视频流在一个以太网接口输出；视频网关同时接收来自视频网络限制器的限制信号,转换为RS—485限制编码信号,以限制一体化摄像机.车站局域网经城轨传输系统,向限制中央局域网发送由限制中央调度员限制上调的网络视频信号.本方案的录像方式同模拟视频监控系统,其不同点在于录像机通过网络接口连接车站局域网,便于车站值班员或限制中央调度员回放历史图像.在车站值班室配置有视频限制器〔兼视频客户机〕,车站视频限制器可以采用一台装有网络视频监控治理〔分控〕软件的PC机,值班员通过该视频限制器对网络前端设备的根本参数进行设置•车站值班员亦可通过输入摄像机IP地址，用PC机浏览监控点图像,或通过视频解码器+监视器调看监控点图像,并可通过操作键盘限制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专用传输网的Ethernet通道,与限制中央视频监控局域网相连接,组成城轨视频监控广域网.如果监控点需要监听和报警联动,那么需在视频网关外接话筒与报警探测器,这些局部未表示在图上.三、限制中央网络视频监控系统的组网方案1.限制中央网络视频监控系统的组成限制中央网络视频监控系统用于选择性地实时监控其管辖线路中所有监控点的图像.限制中央网络视频监控系统的组成主要包括：视频网络限制器、治理效劳器、录像效劳器、视频解码器+监视器、以太网交换机.〔1〕视频网络限制器.中央视频网络限制器通过以太网接收限制中央各调度限制键盘的限制指令；根据输入调度限制键盘权限,选择发送限制信号限制中央的画面分割、控制中央录像设备的录像与回放；并将限制信号通过城轨传输网传送至所选车站,限制所选择的一体化摄像机云台/镜头动作,或限制车站录像设备的回放.〔2〕治理效劳器.治理效劳器为一台装有网络视频监控治理〔主控〕软件的效劳器,调度员通过该治理效劳器对网络视频监控设备的根本参数〔图像格式、传输带宽等〕进行设置,分配各摄像机、各种报警探测器、传感器的IP地址.〔3〕录像效劳器.录像效劳器直接与限制中央视频监控局域网相连接,由限制中央调度员通过键盘操作,选择存储或调看全线任何监控点的图像.〔4〕视频客户机•为一台配有网络监控软件的授权PC机,用户通过输入监控点IP地址〔或监控点标识名称〕即可调看全线任何一个摄像点的图像,和限制摄像头的动作.〔5〕视频解码器.视频解码器用来将网络视频信号复原为模拟信号,送限制中央各调度台的监视器或调度大厅电视墙进行显示.〔6〕电视墙.电视墙由多个监视器拼接而成,以模拟的方式显示总调或行调所选择的监控点图像.2.限制中央网络视频监控系统的组网方案限制中央视频监控系统的一种组网方案,如图618所示.由限制中央的以太网交换机组成一个中央视频监控局域网.在该局域网上连接有视频网络限制器、治理效劳器、录像效劳器、视频解码器+监视器并通过城轨传输网连接各车站视频监控局域网.图6—18限制中央网络视频监控系统组网图限制中央调度大厅内行车调度、环控调度、维修调度、车辆调度以及总调度台上，分别设置LCD彩色监视器和键盘〔连中央以太网,图上未画出〕,各调度员通过操作键盘,选择监控画面,限制录像、分割画面、摄像机动作等.在调度大厅墙上配有大屏显示〔电视墙〕,由总调或行车调度选择各监控画面.第六节列车视频监控系统城轨的闭路电视监控系统包括车站监控与列车监控.目前,我国城轨车站所安装的闭路电视监控〔CCTV系统,只监控站台、站厅、通道和机房,而在列车内安装视频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控,先要看现有列车中为乘客导乘信息系统〔PIS〕所配置的列车局域网,是否适合视频监控信号的传送.1.双绞线式列车总线〔WTB双绞线式列车总线使用主/备一对屏蔽双绞线.对非固定编组的列车而言,WTB!过手动插座或自动连接器将车辆电缆互连.WTB一般采用冗余布线，在列车每一侧各布设一条总线.WTB最显着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时,总线上各节点执行初始化程序,并自动给各节点分配连续地址.2.多功能车辆总线〔MVBMVB将一节车辆或固定编车的列车单元中假设干级车辆内的电子设备连接起来.MVB常采用屏蔽双绞线,传输速率可达1.5Mbit/s.列车总线与车辆总线的层次结构,如图619所示.图619列车总线与车辆总线的层次结构列车通信网络的这种节点和分层结构对列车视频监控系统的设计,具有重要的借鉴作用.二、基于局域网的列车自动监控系统现有列车通信网络的剩余的带宽容量缺乏以传送视频信号假设要在现有的列车上实现视频监控,必须另行布线构建视频传输网络系统..组网方案的选择城轨列车车厢之间的电气连接是通过多芯连接器互连的,通过连接器的线缆必须要尽可能地少.上述列车通信网络的分层与节点结构亦是考虑到了这一点.为了减少车厢间互连线缆,列车视频监控系统不能采用点对点的模拟或数字组网方案.最正确方法是,采用网络视频监控组网方案,借鉴列车通信网络的节点和分层结构,在每节车厢设置视频效劳器〔视频网关〕作为“节点〞,与车厢内的模拟摄像机直接连接,“节点〞之间以总线方式互连,并将各监控点网络视频信号送至列车两端驾驶室的主计算机..系统结构与功能图6—20为四节车厢编组的列车视频监控系统网络拓扑图.系统中两端驾驶室互为主/备的两台主机和各个“节点〞设备在列车中构成一个小型局域网，并对各车厢内各摄像机赋予IP地址.各“节点〞完成对本车厢所捕捉视频信号的压缩编码、打包、成帧,同时还能转发其他节点的数据.主机插卡中的嵌入式操作系统执行应用程序,把通过网络传来的网络视频信号解码、显小并存入硬盘.图6—20列车视频监控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上,并且视频压缩文件能自动存储在主机的硬盘内供随时调取.两台主机互为主/备,可以方便地进行切换.3.列车与限制中央的视频传输当前无线局域网〔WLAN技术的开展,为构建列车与限制中央的视频宽带传输创造了条件.通过WLAN＜实现列车与限制中央宽带信息的互通.使得车内图像可实时地传到控制中央；限制中央的指令、信号系统的信号〔例如：无人驾驶信号〕、PIS信息等亦可实时传至车内.第七节城轨视频监控系统的解决方案和产品举例以下为贝尔阿尔卡特股份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：车站、车辆段/停车场及车载摄像设备组成的视频监控网络子系统为第一级；限制中央、公安中央设备组成的视频监控网络子系统为第二级；其他上层治理中央设备组成视频监控网络子系统为第三级.各个限制中央和各车站通过城轨传输系统平台共享视频图像资源.限制中央大厅见图6—21.图6—21限制中央大厅本方案基于IP网络技术.限制中央与各车站/车辆段的视频监控局域网,由城轨传输网提供的以太网通道连接成为视频监控广域网.车站值班员与限制中央调度员根据其权限,可选择调看各站监控点的实时与历史画面,并限制摄像机的动作.该方案的城轨视频监控网络拓扑,如图622所示.二、技术方案本方案的城轨视频监控系统包括：车站子系统、限制中央子系统、公安子系统、车辆段/停车场子系统.1.车站子系统车站子系统设备包括：视频前端设备、综合限制室设备、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的最大距离小于或等于300m,因此车站摄像机米用双屏蔽视频同轴电缆及带屏蔽数据线缆连接通信机械室,完全可以到达优质的图像和限制效果.其中对于前端设备的视频传输米用SYVW7551双屏蔽视频同轴电缆；限制信号那么米用屏蔽双绞线〔接口标准为二线制的RS422/RS—485〕,电源电缆米用RVV3<2.5.车站监控子系统的核心设备是视频网络限制器,限制器主要用于判别访问视频资源的限制信号的权限、视频图像的选择、视频网络治理及时间同步等,当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路图像时,通过车站视频网络限制器进行判别,来确定哪个具有优先限制权.车站视频网络限制器能接收和解释操作员〔一般为调度员或车站值班员〕的指令,根据操作员限制键盘发出的限制指令,执行图像切换、显示〔轮巡、分割等〕和动作〔云台/镜头动作〕功能.车站监控子系统的组网结构见图6—23.图623车站监控子系统的组网结构由623图可见各站厅、站台摄像机输出的模拟视频信号连接视频分配器,该分配器输出的一路视频信号直接送编码器〔相当于视频网关〕编码；另一路视频信号经过四画面合成器合成后,也送编码器编码.各摄像机的压缩视频编码信号与四画面压缩视频编码信号,经分组、成帧与统计复用后,形成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.视频网络限制器输入车站各限制键盘的限制指令和来自限制中央的限制信号,其选择输出的限制信号通过车站局域网选择监控点画面、限制摄像机动作和录像机的录像与