視頻監(jiān)控在城市軌道交通的應(yīng)用

史新勇

（中國(guó)鐵路通信信號(hào)上海工程集團(tuán)有限公司，上海 200436）

1 需求分析

城市軌道交通系統(tǒng)作為流動(dòng)的、人員高度集中的公共場(chǎng)所，特別需要運(yùn)用視頻監(jiān)控技術(shù)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的公共安全進(jìn)行監(jiān)控。目前，我國(guó)各大城市的城市軌道交通系統(tǒng)都安裝了閉路電視監(jiān)控（CCTV）及公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)站內(nèi)的安防監(jiān)控，對(duì)列車車廂內(nèi)的安防監(jiān)控也在不斷發(fā)展。

圖像監(jiān)控信息系統(tǒng)作為安全技術(shù)防范系統(tǒng)的重要組成部分，具有直觀可視、動(dòng)態(tài)控制、信息記錄等特點(diǎn)，可完成主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、報(bào)告復(fù)核、人車動(dòng)態(tài)追蹤、事件現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、可視指揮調(diào)度、事件圖像記錄等工作，為查緝破案提供有效的錄像取證。在加強(qiáng)治安防范、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和提高對(duì)管控范圍的管理水平等工作中起到了重要的作用。

新興的智能視頻監(jiān)控可幫助安防部門實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，及時(shí)、有效地避免或處理有威脅的或突發(fā)性事件。公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為城市軌道交通系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。

2 公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

公安視頻監(jiān)視系統(tǒng)一般采用“數(shù)字+模擬”視頻監(jiān)視技術(shù)，由車站警務(wù)室監(jiān)視、派出所監(jiān)視和公安分局監(jiān)視3級(jí)構(gòu)成。管理方式為分級(jí)分權(quán)的3級(jí)管控，通過在車站警務(wù)室設(shè)置視頻管理服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)警務(wù)室視頻監(jiān)視系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理及設(shè)備配置；通過在派出所設(shè)置視頻管理服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)所屬警務(wù)室視頻監(jiān)視系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理及設(shè)備配置；通過在公安分局設(shè)置視頻管理服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線交通站點(diǎn)視頻監(jiān)視系統(tǒng)的權(quán)限管理及設(shè)備配置，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)全線視頻監(jiān)視系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理。

在分局以及派出所和警務(wù)室設(shè)置的視頻管理服務(wù)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)視頻流、回放視頻流、用戶帳號(hào)、設(shè)備參數(shù)配置和權(quán)限級(jí)別體系的管理。這3級(jí)視頻管理服務(wù)器組成分布式架構(gòu)，各自獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)，共同發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)使用功能。任意一級(jí)監(jiān)控中心故障及網(wǎng)絡(luò)故障不影響其他各級(jí)監(jiān)控中心的正常業(yè)務(wù)運(yùn)行，任何單點(diǎn)故障不會(huì)擴(kuò)大造成系統(tǒng)故障。

3 公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能

3.1 錄像功能

(1)錄像功能是視頻監(jiān)控系統(tǒng)最基本的功能，通常采用分布式的存儲(chǔ)方式，在公安分局、各派出所及各警務(wù)室，分別設(shè)置IP SAN視頻存儲(chǔ)設(shè)備,用于對(duì)站內(nèi)所有公安攝像機(jī)攝取的視頻信號(hào)及對(duì)公安人員實(shí)時(shí)調(diào)看的視頻圖像信息進(jìn)行不間斷錄像，錄像保存時(shí)間一般為15～30天，存儲(chǔ)格式為D1、2CIF和CIF可調(diào)。

(2)系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)錄像設(shè)備的實(shí)時(shí)錄像進(jìn)行開啟和停止控制，還可以轉(zhuǎn)換為移動(dòng)偵測(cè)錄像或高清晰錄像狀態(tài)。設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)向中心網(wǎng)管和車站網(wǎng)管告警。

3.2 錄像檢索查閱權(quán)限功能

根據(jù)公安監(jiān)控業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，對(duì)歷史圖像訪問權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分，即根據(jù)人員相應(yīng)權(quán)限分配操作等級(jí)。操作等級(jí)包括無權(quán)查看歷史錄像、查看歷史錄像、可下載歷史錄像和刪除歷史錄像等。

3.3 攝像范圍控制功能

維護(hù)人員可以通過PC客戶端、虛擬鍵盤和監(jiān)控控制鍵盤在系統(tǒng)的任意位置對(duì)本地和遠(yuǎn)程攝像機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行云臺(tái)和焦距的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視場(chǎng)的控制功能，并可以根據(jù)用戶權(quán)限的高低設(shè)置和調(diào)整優(yōu)先級(jí)。使用監(jiān)控控制鍵盤對(duì)攝像機(jī)范圍進(jìn)行操控時(shí)，僅需扭動(dòng)遙控桿即可實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)范圍的無級(jí)控制。

3.4 疊加字符功能

系統(tǒng)能將攝像機(jī)的號(hào)碼、位置、攝像日期和時(shí)間等信息進(jìn)行疊加，以便在監(jiān)視設(shè)備上顯示相應(yīng)的必要信息，并可用漢字顯示。所有字符的格式、內(nèi)容等信息，均可由用戶自由修改。

3.5 優(yōu)先級(jí)設(shè)置功能

視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行多優(yōu)先級(jí)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，對(duì)視頻監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)操作及管理功能實(shí)現(xiàn)分優(yōu)先級(jí)管理(如錄像管理)。并可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活修改，同時(shí)具有屏蔽、鎖定和搶占等功能。

(1)圖像屏蔽功能：高權(quán)限用戶可禁止低權(quán)限用戶觀看某前端點(diǎn)位圖像。

(2)控制鎖定功能：具有鎖定權(quán)限的用戶可臨時(shí)禁止所有用戶對(duì)某點(diǎn)位攝像機(jī)的控制操作。

(3)控制搶占功能：高低等級(jí)權(quán)限人員訪問同一資源，高權(quán)限人員優(yōu)先搶占獲得資源。

3.6 云臺(tái)攝像機(jī)巡航路線及預(yù)置點(diǎn)的設(shè)置功能

監(jiān)控系統(tǒng)支持操作人員通過控制鍵盤等對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)巡航路線及預(yù)置點(diǎn)的設(shè)置功能。

系統(tǒng)支持云臺(tái)相應(yīng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能，即當(dāng)前端有報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生后，可按照云臺(tái)攝像機(jī)巡航路線、預(yù)置點(diǎn)進(jìn)行圖像放大縮小、轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)整等各種操作。

多個(gè)攝像機(jī)協(xié)同完成同一區(qū)域巡航路線預(yù)置點(diǎn)位瀏覽功能。

3.7 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理及控制功能

視頻監(jiān)視系統(tǒng)具有完善的網(wǎng)絡(luò)管理及控制功能，可對(duì)地鐵監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部各設(shè)備及模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合監(jiān)視與管理，并能對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及配置做及時(shí)的修改，如業(yè)務(wù)配置、用戶管理、設(shè)備管理、圖像切換、云臺(tái)控制和存儲(chǔ)資源管理等。

(1)管理控制功能：對(duì)視頻切換設(shè)備的設(shè)置，順序切換、群切換等功能的設(shè)置；對(duì)監(jiān)視器數(shù)量的設(shè)置；對(duì)工作站數(shù)量的設(shè)置；對(duì)圖像漢字符的設(shè)置；對(duì)各通信接口的設(shè)置；對(duì)用戶使用優(yōu)先級(jí)的設(shè)置；對(duì)操作系統(tǒng)的備份；對(duì)工作人員操作的記錄。

(2)網(wǎng)管功能：系統(tǒng)應(yīng)具有完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能，中心網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器應(yīng)能通過電子地圖方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中心、派出所和各警務(wù)室級(jí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，可完成自動(dòng)檢測(cè)、遙控檢測(cè)、故障定位、故障報(bào)警及遠(yuǎn)端維護(hù)等操作，出現(xiàn)故障時(shí)能夠發(fā)出聲音報(bào)警?？梢酝ㄟ^管理軟件對(duì)本系統(tǒng)所有設(shè)備參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和集中在線管理。

能夠顯示管理本系統(tǒng)單元內(nèi)網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備的連接拓?fù)?；?shí)時(shí)監(jiān)視各個(gè)設(shè)備工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況按事先設(shè)定的事件處理辦法自動(dòng)處理，處理失敗發(fā)出告警信息。

支持前端視頻丟失報(bào)警；對(duì)攝像機(jī)編號(hào)，回放導(dǎo)航地圖進(jìn)行修改和管理；對(duì)各個(gè)前端圖像編解碼器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

對(duì)監(jiān)控工作站發(fā)送的前端云臺(tái)球機(jī)命令流做權(quán)限判斷后轉(zhuǎn)發(fā)；對(duì)工作站發(fā)送的硬件解碼器命令數(shù)據(jù)流做權(quán)限判斷后轉(zhuǎn)發(fā)；對(duì)全線存儲(chǔ)資源和視頻數(shù)據(jù)流（包括實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻流和回放視頻流）進(jìn)行管理。

操作者使用優(yōu)先權(quán)限設(shè)置。

提供與時(shí)鐘系統(tǒng)接口服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器能接收時(shí)鐘系統(tǒng)所發(fā)來的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，使本系統(tǒng)的定時(shí)設(shè)備同步于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。

3.8 報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能

視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能，能實(shí)時(shí)記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、報(bào)警類型等信息，便于群眾在緊急情況下報(bào)警。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)各種對(duì)應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備（包括分局接處警設(shè)備），將視頻切換到相對(duì)應(yīng)的攝相機(jī)，觸發(fā)自動(dòng)錄像，通過網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心報(bào)警。

3.9 聯(lián)網(wǎng)功能

視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供的聯(lián)網(wǎng)接口應(yīng)是通用且開放的，能與其他監(jiān)控系統(tǒng)（地鐵運(yùn)營(yíng)商、商場(chǎng)、銀行等）的接口實(shí)現(xiàn)資源共享。

3.10 車載監(jiān)控功能

列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是將各節(jié)車廂前端設(shè)備(攝像機(jī))所獲取的視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸至列車司機(jī)室，通過監(jiān)視器顯示并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。而列車車廂之間的電氣連接器不允許這么多攝像機(jī)的線纜通過，需在每個(gè)車廂里設(shè)置網(wǎng)關(guān)與攝像機(jī)連接，網(wǎng)關(guān)之間通過簡(jiǎn)單的干線電纜連接，向列車兩端司機(jī)室主計(jì)算機(jī)傳輸視頻數(shù)據(jù)。

3.11 電子地圖功能

在系統(tǒng)中心平臺(tái)上設(shè)置電子地圖系統(tǒng)。用戶可以通過電子地圖軟件直觀、便捷地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置及維護(hù)管理。

(1)授權(quán)用戶可自定義監(jiān)控區(qū)域地圖，可直接通過鼠標(biāo)左右鍵及彈出式菜單，完成其參數(shù)設(shè)置和對(duì)應(yīng)設(shè)備的控制，能夠動(dòng)態(tài)獲取攝像機(jī)信息;支持可視化狀態(tài)監(jiān)視，將監(jiān)控設(shè)備的各種狀態(tài)用不同圖標(biāo)表示在電子地圖上。

(2)點(diǎn)擊電子地圖上的攝像機(jī)圖標(biāo)即可選擇打開實(shí)時(shí)監(jiān)控窗口，開始監(jiān)控業(yè)務(wù)；也可以使用智能搜索功能，定位到電子地圖上的指定攝像機(jī)，方便地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、點(diǎn)播或歷史回放、錄像等操作，實(shí)現(xiàn)仿真控制鍵盤的所有控制功能。

(3)監(jiān)控設(shè)備均可在電子地圖上方便地進(jìn)行設(shè)置、添加和刪除；此外，系統(tǒng)還提供攝像機(jī)和報(bào)警聯(lián)動(dòng)設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)生成功能，通過系統(tǒng)巡檢功能，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)新增的設(shè)備，自動(dòng)生成圖標(biāo)并將其添加在電子地圖上。

(4)支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。報(bào)警點(diǎn)遇到報(bào)警，地圖上相對(duì)應(yīng)的報(bào)警點(diǎn)可閃爍提示，并提供相應(yīng)的報(bào)警信息，以Excel文件的形式保留此信息。同時(shí)該點(diǎn)位攝像機(jī)自動(dòng)對(duì)向報(bào)警位置，在電子地圖監(jiān)控窗口自動(dòng)切上該點(diǎn)位的監(jiān)控畫面。

(5)電子地圖可設(shè)置宏命令,通過軟件中圖像式的宏命令編寫實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)宏及其管理的功能，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)操控切換的設(shè)置。

(6)電子地圖也可以對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)配置無限量的使用用戶，每個(gè)用戶均有自己的登錄口令。對(duì)使用用戶的權(quán)限可進(jìn)行無限多級(jí)別的劃分，并可以對(duì)每個(gè)用戶權(quán)限進(jìn)行詳細(xì)配置。

(7)配置Web瀏覽功能后，系統(tǒng)支持Web瀏覽，用戶可通過IE瀏覽器隨時(shí)登錄和退出。在Web瀏覽方式下，支持客戶端軟件的所有常見功能。

(8)登錄過程充分考慮到安全性，采用密碼登陸，并具有IP驗(yàn)證等手段進(jìn)行身份確認(rèn)。

3.12 智能視頻分析

智能視頻分析是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，通過對(duì)監(jiān)控視頻圖像的實(shí)時(shí)分析來對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行定位、識(shí)別和跟蹤，并分析和判斷目標(biāo)的行為，從而能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)做出反應(yīng)，做到早期的偵測(cè)和防范。

針對(duì)站廳出入口、站廳公共區(qū)、站臺(tái)屏蔽門等部位設(shè)置的攝像機(jī)和特殊場(chǎng)所采集的圖像，在警務(wù)室機(jī)房設(shè)置專門的視頻智能化分析服務(wù)設(shè)備，對(duì)特定場(chǎng)景的畫面實(shí)現(xiàn)入侵檢測(cè)、逗留（滯留）檢測(cè)、可疑物品遺留、逆行檢測(cè)、客流量突變、圖像異常和告警及場(chǎng)景重組等智能視頻分析，報(bào)警時(shí)自動(dòng)彈出畫面，并通過網(wǎng)絡(luò)上傳相應(yīng)的報(bào)警信息。

(1)入侵檢測(cè)即針對(duì)進(jìn)入禁入?yún)^(qū)域的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并按照用戶設(shè)置的規(guī)則觸發(fā)報(bào)警，入侵檢測(cè)宜應(yīng)用在線路防護(hù)和站內(nèi)重點(diǎn)設(shè)施和區(qū)域防護(hù)。

(2)逗留（滯留）檢測(cè)即探測(cè)在禁停區(qū)域逗留的目標(biāo)是否超過用戶設(shè)定時(shí)間并觸發(fā)報(bào)警，逗留（滯留）檢測(cè)宜應(yīng)用在線路重點(diǎn)區(qū)域和站內(nèi)重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域。

(3)逆行檢測(cè)即識(shí)別人員、車輛等在禁行方向的運(yùn)動(dòng)并觸發(fā)報(bào)警，逆行檢測(cè)宜應(yīng)用在車站出入口等場(chǎng)合。

(4)乘客追逐及劇烈運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)是指對(duì)乘客在站臺(tái)上追逐以及在通道劇烈活動(dòng)進(jìn)行報(bào)警監(jiān)測(cè)。

(5)客流量突變告警多應(yīng)用于所監(jiān)控區(qū)域單位面積內(nèi)乘客分布的密集程度在單位時(shí)間內(nèi)突然增加時(shí)所產(chǎn)生的報(bào)警，自動(dòng)探測(cè)高人流量、排隊(duì)人流并報(bào)警。

(6)人流統(tǒng)計(jì)即統(tǒng)計(jì)乘客進(jìn)入/離開站臺(tái)人數(shù)，量度高峰期之客流量，統(tǒng)計(jì)值能實(shí)時(shí)顯示于屏幕上，并以列表形式保存以供日后查看。

(7)場(chǎng)景重組是指系統(tǒng)能夠根據(jù)不同檢測(cè)對(duì)象所提供的實(shí)時(shí)告警以及恢復(fù)信息，獨(dú)立提供告警前和告警時(shí)刻（時(shí)段）的錄像。

(8)檢測(cè)和報(bào)警功能是指對(duì)攝像機(jī)鏡頭移位、視頻信號(hào)輸入更改、信號(hào)丟失等情況進(jìn)行報(bào)警。

(9)支持多種檢測(cè)模式（如入侵檢測(cè)和逆行檢測(cè)等）。每一分析單元支持單路視頻的多層防區(qū)設(shè)置和多個(gè)目標(biāo)實(shí)時(shí)跟蹤分析。告警產(chǎn)生的同時(shí)，視頻內(nèi)容分析進(jìn)程不受報(bào)警觸發(fā)的影響而中斷，并且還具有視頻背景模型的自動(dòng)學(xué)習(xí)功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于傳輸網(wǎng)的公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各站所需監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控，同時(shí)也能將列車上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳送到公安監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控，為公安系統(tǒng)提供寶貴的錄像取證，同時(shí)也可震懾和打擊違法犯罪行為。