石家莊地鐵3號(hào)線高清CCTV系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李影，張震強(qiáng)，劉鎮(zhèn)濤

LI Ying1，ZHANG Zhen-qiang1，LIU Zhen-tao2

（1.石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2.北京市警視達(dá)機(jī)電設(shè)備研究所有限公司）

（1.Shijiazhuang Posts and Telecommunication Technical College,2.Beijing JSD Institute of Electrical And Mechanical Equipment Co. Ltd.,）

石家莊地鐵3號(hào)線高清CCTV系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李影1，張震強(qiáng)1，劉鎮(zhèn)濤2

LI Ying1，ZHANG Zhen-qiang1，LIU Zhen-tao2

（1.石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2.北京市警視達(dá)機(jī)電設(shè)備研究所有限公司）

（1.Shijiazhuang Posts and Telecommunication Technical College,2.Beijing JSD Institute of Electrical And Mechanical Equipment Co. Ltd.,）

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是確保城市軌道交通系統(tǒng)正常安全運(yùn)行的重要輔助手段，目前已全面進(jìn)入高清時(shí)代。文章主要對石家莊地鐵3號(hào)線的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案進(jìn)行了分析和探討。

地鐵；CCTV；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 前言

軌道交通運(yùn)營閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）是軌道交通運(yùn)營及管理現(xiàn)代化的配套設(shè)備，是維護(hù)城市軌道交通運(yùn)行和保證運(yùn)輸安全的重要輔助手段[1]。采用高清視頻監(jiān)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更精確、更高效的視頻監(jiān)控，這不僅是實(shí)現(xiàn)高清實(shí)時(shí)監(jiān)控與錄像存儲(chǔ)的需要，也是智能監(jiān)控的需求。

石家莊地鐵3號(hào)線CCTV系統(tǒng)從圖像的采集、傳送、存儲(chǔ)、顯示全部達(dá)到高清，符合HDTV標(biāo)準(zhǔn)的分辨率1920×1080全實(shí)時(shí)圖像畫質(zhì)，編碼格式采用國際標(biāo)準(zhǔn)的H.264。

2 石家莊地鐵3號(hào)線CCTV系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)具有的功能包括：高清視頻圖像采集、顯示、存儲(chǔ)與共享功能；報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能；云臺(tái)控制及圖像選擇功能；遠(yuǎn)程監(jiān)控管理、多級(jí)權(quán)限分配管理等功能。

2.2 監(jiān)視范圍

車站的圖像攝取范圍為每站的站臺(tái)、站廳、自動(dòng)扶梯、票務(wù)室、變電所變壓器室及開關(guān)柜室等處，以及AFC（Auto Fare Collection，自動(dòng)售票檢票系統(tǒng)）的售票機(jī)和閘機(jī)、垂直電梯口及轎廂（轎廂內(nèi)攝像機(jī)由電梯專業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)置，本系統(tǒng)負(fù)責(zé)接入）、安檢區(qū)域、售票亭、設(shè)備區(qū)走廊、銀行ATM取款機(jī)、通道出入口（含地面出入口外）及衛(wèi)生間通道、與地鐵物業(yè)連接通道等位置。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

石家莊地鐵3號(hào)線CCTV系統(tǒng)由控制中心監(jiān)視、車站監(jiān)視系統(tǒng)組成，二者均可對系統(tǒng)內(nèi)的圖像進(jìn)行監(jiān)視和控制，監(jiān)視功能相互獨(dú)立，互不影響。全線閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，全網(wǎng)無單一故障失效點(diǎn)，不會(huì)因某單個(gè)設(shè)備故障造成全網(wǎng)癱瘓，用戶可在任何一個(gè)站點(diǎn)根據(jù)授權(quán)訪問實(shí)時(shí)圖像和歷史圖像。

1)車站系統(tǒng)

車站系統(tǒng)圖如圖1所示，控制中心系統(tǒng)圖如圖2所示。各車站視頻處理設(shè)備輸出的高清視頻信號(hào)，通過光纖傳送至車站交換機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備，車站再傳送至控制中心視頻處理設(shè)備。為了方便運(yùn)營維護(hù)，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)置了網(wǎng)管系統(tǒng)，可對閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、編程及故障告警以及統(tǒng)一拓?fù)涔芾淼染C合管理。

2）車站系統(tǒng)說明

圖1 車站系統(tǒng)圖

①視頻信號(hào)接入：車站高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（含電梯轎廂攝像機(jī)等）輸出高清數(shù)字視頻信號(hào)（H.264），通過光纖直接接至車站機(jī)房交換機(jī)，以接入本系統(tǒng)視頻監(jiān)視平臺(tái)。

②音頻信號(hào)接入：車站重要部位攝像機(jī)處配置了全向拾音器，拾音器輸出的音頻信號(hào)直接接入高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并與視頻同步編碼后送入本系統(tǒng)交換機(jī)。

③解碼輸出：本系統(tǒng)在車站解碼出13路高清視頻圖像。遠(yuǎn)端站臺(tái)監(jiān)視器采用了高清光端機(jī)進(jìn)行傳輸。

④本地監(jiān)視：每個(gè)車站提供兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口與車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)連接，以實(shí)現(xiàn)車站視頻監(jiān)控功能在車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的集成。

⑤遠(yuǎn)程視頻：車站以太網(wǎng)交換機(jī)將高清H.264視頻信號(hào)接入專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)控制中心的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視功能?？刂浦行谋O(jiān)視終端及后備IP控制鍵盤通過專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入本系統(tǒng)視頻監(jiān)控平臺(tái)，可任意調(diào)用本站點(diǎn)任一圖像。同時(shí)監(jiān)視終端及后備IP控制鍵盤可發(fā)送出PTZ控制信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對云臺(tái)鏡頭的控制。

⑥在授權(quán)的情況下車站值班員可在本站調(diào)看本站或全線存儲(chǔ)的歷史圖像（可利用便攜筆記本接入預(yù)留接口進(jìn)行存儲(chǔ)圖像調(diào)看，也可利用在本站設(shè)置的視頻監(jiān)控終端調(diào)看）。

⑦錄像存儲(chǔ)：車站以太網(wǎng)交換機(jī)可將本地的高清H.264視頻信號(hào)以存儲(chǔ)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)方式送入磁盤陣列進(jìn)行數(shù)字視頻的IPSAN錄像存儲(chǔ)，滿足本站全部視頻存儲(chǔ)30天（按24 個(gè)小時(shí)/天，高清圖像分辨率為1920×1080，6M碼流）及支持10個(gè)以上客戶端同時(shí)訪問的能力。

⑧報(bào)警聯(lián)動(dòng)：其它系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)可通過以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)/開關(guān)量等接口接入本系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)其與電視監(jiān)視系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能。

3）控制中心系統(tǒng)說明

圖2 控制中心系統(tǒng)圖

①由車站送來的高清H.264視頻信號(hào)由專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)送入中心以太網(wǎng)交換機(jī)。中心以太網(wǎng)交換機(jī)將數(shù)字視頻信號(hào)提供給高清視頻解碼器、錄像回放終端等設(shè)備（通過設(shè)在調(diào)度大廳/票務(wù)中心等處的接入交換機(jī)）。

②解碼輸出：本系統(tǒng)在控制中心解碼出34路高清視頻圖像。

③遠(yuǎn)程圖像調(diào)用及PTZ控制（即云臺(tái)鏡頭控制）

④錄像回放終端：中心配置了1臺(tái)錄像回放終端，通過該終端可實(shí)現(xiàn)對全線任一站點(diǎn)的任一圖像的錄像回放功能。并且具有錄像視頻轉(zhuǎn)存、刻錄功能等。

3 結(jié)束語

當(dāng)前我國城市軌道交通建設(shè)正進(jìn)入高峰期，但高清CCTV系統(tǒng)的建設(shè)還處在摸索階段，全國開通全高清1080P的CCTV系統(tǒng)線路并不多，石家莊軌道交通在技術(shù)應(yīng)用方面高端切入，直接將先進(jìn)的1080P高清視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到CCTV系統(tǒng)中，為國內(nèi)其他城市的軌道交通工程建設(shè)提供了參考。

[1] 閆健.城市軌道交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)建設(shè)方案[J].商品與質(zhì)量，2017(7).

Design and Implementation of CCTV System for Shijiazhuang Metro Line 3

CCTV system is an important auxiliary means to ensure the normal and safe operation of urban rail transit system, and has now entered the era of high-definition. In this paper, the scheme of high-definition video surveillance system for Shijiazhuang Metro Line 3 is analyzed and discussed.

subway；CCTV ；system design

河北省教育廳高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究青年基金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)QN2016330