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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(jié)構(gòu)單一已影響到現(xiàn)代化城市經(jīng)濟發(fā)展及城市功能的發(fā)揮。一 方面，交管部門大力推行智能交通技術(shù)發(fā)展，另一方面，作為城市高效的公共交通運輸工具——城市軌道交通已經(jīng)作為未來 城市交通發(fā)展重點。我國交通技術(shù)政策明確規(guī)定：我國城市交通發(fā)展是“建立綜合公共交通系統(tǒng)”，“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(fā)展，是同地鐵的優(yōu)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(jié)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(jié)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(jiān)控系統(tǒng)要求 

一般情況，地鐵處于地下封閉環(huán)境，人流量大，如果發(fā)生突發(fā)事件，救援難度極大。另外地鐵系統(tǒng)得智能化設(shè)施投入非常 高，整個系統(tǒng)處于半自動和全自動運行狀態(tài)，各種儀器設(shè)備多，軟硬件系統(tǒng)龐大。地鐵的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，一方面對人流監(jiān)控， 對突發(fā)事件做出預(yù)警外；另一方面對設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控，實時為監(jiān)控中心提供設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況。 

隨著國際形勢發(fā)展，地鐵的安全引起政府的高度關(guān)注，地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)尤為受到重視。地鐵視頻系統(tǒng)中，攝像機數(shù)量多， 系統(tǒng)容量大，例如上海地鐵1、2、3 號線改造攝像機數(shù)量1000 多臺，近60 套矩陣聯(lián)網(wǎng)，控制權(quán)限劃分異常復(fù)雜；另外列車經(jīng) 過的時候，會對隧道內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生強的電磁干擾；系統(tǒng)內(nèi)，設(shè)備系統(tǒng)時間一致性要求等等。這些都對視頻監(jiān)控設(shè)備性能有著較高 的要求，[敏感詞]我們以上海地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造項目為例，剖釋城市地鐵視頻監(jiān)控的構(gòu)造以及系統(tǒng)特點。 

系統(tǒng)構(gòu)架 

1．攝像機點位 

本次地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造項目在地鐵原監(jiān)控的基礎(chǔ)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(tǒng)建成之后，每個地鐵站的任意出入口都裝有監(jiān)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(nèi)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(guī)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(jiān)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(jiān)控 畫面中出現(xiàn)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

如圖，前端視頻先進入車站內(nèi)控制機房的視頻均衡器，視頻經(jīng)均衡器補償調(diào)節(jié)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(jīng)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(diào)用硬盤錄像機視頻。車控室、警務(wù)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(quán)限級別。

3．控制中心 

 控制中心和各車站之間建有視頻監(jiān)控專用的以太網(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)，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(wǎng)?？刂菩盘栍涉I盤發(fā)向視頻管理服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過譯碼 之后判斷鍵盤的權(quán)限級別，然后轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)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(xiàn)各站球機的 PTZ 控制。

控制和權(quán)限設(shè)置 

控制中心的操作人員通過直接掛于以太網(wǎng)內(nèi)的鍵盤對各站的視頻進行選取及控制，控制流程及權(quán)限由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一臺管理服 務(wù)器進行統(tǒng)一管理。 

中心操作人員在選取某車站的視頻時，先發(fā)碼給服務(wù)器，服務(wù)器判別權(quán)限，然后發(fā)命令讓車站視頻矩陣切換相應(yīng)的視頻至 某視頻編碼器，同時讓中心相應(yīng)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(wù)器同時發(fā)命令至中心矩陣，把解碼器上傳的那路圖像輸出至某個監(jiān)視器。對球機的控制信號也由服務(wù)器進行判別，和其它 鍵盤（包括其它網(wǎng)絡(luò)內(nèi)鍵盤和各車站內(nèi)鍵盤）進行權(quán)限比對，后由服務(wù)器把控制命令發(fā)至站內(nèi)矩陣。 

詳細的控制流程圖如下：

本系統(tǒng)的權(quán)限劃分非常明確，按照設(shè)計要求，任何一個鍵盤對于任何一個攝像機都可以設(shè)置 20 個等級的權(quán)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(quán)限等級。這是根據(jù)地鐵內(nèi)部的應(yīng)用需求來定制的，地鐵內(nèi)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(yōu)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(yōu)先。因此，整個地鐵里的控制權(quán)限是一個交叉的權(quán)限網(wǎng)絡(luò)，控制級別 的高低依次為地鐵站車控室、控制中心、警務(wù)中心和維修間鍵盤。 

要達到上述權(quán)限的完美劃分，本系統(tǒng)主要通過三方面實現(xiàn)： 

1．矩陣的權(quán)限劃分。根據(jù)項目特殊要求，矩陣修改原有矩陣中鍵盤對于攝像機的權(quán)限設(shè)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(quán)限可選。 

2．控制服務(wù)器的引入來判別控制權(quán)限 以上對于矩陣的權(quán)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(quán)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(quán)限高低無法很明確地判別。于是系統(tǒng)使用視頻監(jiān)控服務(wù)器來判別控制中心不同鍵盤對 于前端攝像機的權(quán)限比對?？刂浦行乃墟I盤改為通過IP 發(fā)碼給服務(wù)器，服務(wù)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(quán)限級別。判別完成之后再把鍵盤的控制指令發(fā)向相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行。

3．矩陣當前鍵盤控制權(quán)限上傳 

服務(wù)器可以很方便地比對不同 IP 鍵盤之間的權(quán)限，但卻比較難比較IP 鍵盤和各地鐵站鍵盤之間的權(quán)限，因為服務(wù)器獲取不 到地鐵站鍵盤的數(shù)據(jù)。于是，矩陣上又做了一項相應(yīng)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(quán)限上傳給中心服務(wù)器，服務(wù)器收到矩陣上傳的數(shù)據(jù)后在數(shù)據(jù)庫中備份，必要時再取出數(shù)據(jù)進行權(quán)限比對。

系統(tǒng)核心亮點 

1．以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣的應(yīng)用 

本系統(tǒng)是英飛拓的以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣在地鐵監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的典型案例，以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣的聯(lián)網(wǎng)簡單、系統(tǒng)擴容方便、兼容 性強、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢在本系統(tǒng)中得到了良好的體現(xiàn)，也是矩陣系統(tǒng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

2．控制服務(wù)器的引入 

控制服務(wù)器的引入又是本系統(tǒng)的一大特點，原本相互不相干的矩陣、DVR 由于它的應(yīng)用而結(jié)合到了一起；原來不同協(xié)議、 不同品牌的設(shè)備也通過服務(wù)器組成了統(tǒng)一的一個整體。 同樣，服務(wù)器的使用也使得這個系統(tǒng)的對內(nèi)和對外的接口得到了統(tǒng)一，使系統(tǒng)內(nèi)部機構(gòu)擴容（比如其它車站監(jiān)控的接入） 和外部監(jiān)控系統(tǒng)的接入（公安接入）都只要和此服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交換就能實現(xiàn)。 

3．報警信息和視頻丟失信息網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā) 

矩陣系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給中心管理服務(wù)器。 此方式能很方便地管理系統(tǒng)內(nèi)的報警，中心管理服務(wù)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(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它設(shè)備。 

4．系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)校時功能 

中心管理服務(wù)器接收標準時鐘信號，并每隔一定時間通過局域網(wǎng)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(tǒng)中的各設(shè)備時間同步，避免取證時出現(xiàn)時間不統(tǒng)一。 此功能要求所有設(shè)備都具備校時功能，帶網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備能直接通過局域網(wǎng)進行校時，不帶網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備則通過轉(zhuǎn)換器 由網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成RS232 或RS485 等信號進行校時。 

5．矩陣鍵盤網(wǎng)絡(luò)控制DVR 功能 

矩陣主控鍵盤增加了網(wǎng)絡(luò)控制 DVR 功能，控制中心的鍵盤只要輸入相應(yīng)快捷鍵，就能使鍵盤切換到網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何一臺DVR，遠程調(diào)用DVR 的錄像。 

此功能統(tǒng)一了矩陣系統(tǒng)和 DVR 的操作界面，進一步方便了實時監(jiān)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(wǎng)絡(luò)鍵盤借助于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，能實現(xiàn)對網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)所有的DVR 進行控制。 

6．方便的擴容 

本系統(tǒng)擴容簡單方便，只要增加一臺網(wǎng)絡(luò)矩陣和視頻編碼器，把相應(yīng)的 IP 地址和通道連接方式添加入中心服務(wù)器，中心控 制室的鍵盤就可直接發(fā)碼給服務(wù)器，服務(wù)器判別權(quán)限后把控制碼轉(zhuǎn)發(fā)給矩陣就可以控制新增的矩陣切換和前端云臺轉(zhuǎn)動。 由此可見以太網(wǎng)矩陣系統(tǒng)在擴容方面的優(yōu)勢，這也是此次選用以太網(wǎng)矩陣的一個重要原因。 

7．其它矩陣聯(lián)網(wǎng)集成簡單化 

由于此次在結(jié)構(gòu)中增加了控制服務(wù)器，其它監(jiān)控系統(tǒng)可以很方便得接入本系統(tǒng)，實現(xiàn)無縫連接。比如上海市市公安局，只 要市局把控制指令轉(zhuǎn)發(fā)給管理服務(wù)器，服務(wù)器譯碼后判定權(quán)限，轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的矩陣，調(diào)用相應(yīng)的視頻即可。系統(tǒng)構(gòu)建于WINDOWS 平臺之上，因此功能強大，任何其它系統(tǒng)，只要給出相應(yīng)的協(xié)議就可以實現(xiàn)接入。 

當前，我國正處于軌道交通建設(shè)的繁榮時期，城市地鐵也成為城市發(fā)展的一個標志?？萍既招略庐悾罔F的安防系統(tǒng)技術(shù) 也在不斷發(fā)展，英飛拓將竭力與用戶、系統(tǒng)集成商合作，為城市地鐵的安全提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)備和服務(wù)。