4个轨道交通设计方案 - 安防知识网

列车视频监控系统车载部分从总体上可以分为三部分：前端摄像、编码部分，网络传输部分，终端显示、存储部分。总体结构的模型示意图如下图所示。

前端摄像、编码部分：
每节车厢配置两台彩色固定式摄像机，两台摄像机安装在车厢两端，具体的安装位置应该保证摄像机的视角能完全覆盖整节车厢（包括贯通通道），没有视频盲点。每台摄像机通过视频同轴电缆与一台单路视频服务器连接。单路视频服务器应包括编码器、控制器、存储器等。编码器首先对输入的模拟视频信号进行采样、量化，将其转化为数字信号，然后按照一定的视频压缩标准对数字视频信号进行编码。编码的标准建议选取H.264。

网络传输部分：
每节车厢配置一台以太网交换机（具有100MbpsRJ-45端口），车厢内的两台单路视频服务器均通过以太网线（双绞线）与交换机连接，相邻车厢的交换机也通过以太网线连接，两端带司机室车厢的交换机与视频监控系统终端主机连接，这样构成了列车视频监控系统车载部分的以太网传输网络。考虑到列车运行中带来的震动和冲击，交换机应采用工业等级的工业以太网交换机；另外，考虑到城轨列车的特殊供电方式，以及开关元器件的频繁启停，造成了车内复杂恶劣的电磁环境，以太网线应采用具有一定抗干扰能力的屏蔽双绞线来降低干扰。

方案二城市轨道交通视频监控系统总体结构
视频监控系统由车站本地监视和控制中心远端监视2部分组成。车站本地监视系统主要包括视频分配器、视频切换矩阵、控制设备、监视器、视频编码设备、录像存储设备、摄像机及附属设备等，中心远程监视系统主要包括视频切换矩阵、控制设备、二次录像存储设备、监视器等。

[nextpage]车站本地视频监控系统部分：
根据轨道交通运行竹理特点，车站监视区按上行站台、下行站台、站厅3个区域进行设置。车站综合控制室设置2台彩色监视和1个控制键盘，以供车站值班员对本站所有区域的监视和控制。左右线站台端部停车标志位附近各设1台大屏幕彩色监视器，用于列车司机观察乘客上、下车，合理地掌握开关门时间，保证旅客乘车安全。每个岛式站站台设4台固定焦距彩色摄像机，每个侧式站台各设2台固定焦距彩色摄像机，站台安装的摄像机各自监视本侧站台范围；同侧站台的2台摄像机接入1台画面分割器，画面分割器输出端接入视频切换矩阵。站厅层共设4台带云台控制的可变焦自动光圈彩色摄像机。车站综合控制室监视器采用选择监视。

控制中心远端监控设备
列车调度员、环控（防灾）调度员可以各设1台桌面彩色监视器及控制键盘，并在适当位置设置大屏幕彩色显示设备。控制中心视频切换矩阵容量可采用32x32，另设二次录像存储设备1台用于存储关键报警视频图像。并设视频管理维护终端1台用于电视监视系统的维护管理。

方案三基于WLAN的轨道交通车地视频通讯方案
列车是一个不断移动的载体，如何将车上的视频监控信息传输到地面各个车站和控制中心是一个长期依赖困扰轨道交通安防设计的问题。现提出了基于WLAN的解决方案。

WLAN遵循802.11a/b/g协议，提供地面与列车的通信乎段；其设备包括在车辆段和沿轨道设置的无线接入点（AP）、设置在车站或运行控制中心的漫游控制设备，以及车载无线单元和天线。在车站的交换机和轨旁的无线接入点之间通过多模光缆连接。考虑到无线接入点的位置可能需要在勘测后有所调整，需预留一部分光缆。光缆可安装在己有的隧道侧面的光缆走线架上或沿轨道的光缆竹道中；根据车站之间的平均距离，可选用12芯的LSOH（低烟无毒）多模光缆。

采用基于WLAN的视频传输解决方案是目前技术水平下兼具先进性、实用性和可扩展性的较成熟的车载视频传输解决方案。利用WLAN接入技术，可以实现列车与地面之间的双向高速通信。该网络日前可提供最高约20Mbit/s的带宽，稳定带宽约16Mbit/s，满足在120km/h运行状态下的视频数据传送需求，相当于将以太网延伸到列车上；可以用与车站交换数据相类似的方式向列车发送数字视频信号，以及由列车向地面发送监控数字视频信号。[nextpage]

基于802.11a/b/g的Wi-Fi系统中，抗多径干扰的能力主要表现如下：1.采用OFDM（正交频分复用）技术，通过串并变换以及循环前缀等方式减少干扰；2.通过空间分集增加抗十扰能力。在OFDM传输系统中可采用多天线实现空间分集，利用时间、频率和空间二种分集技术，使无线系统对噪声、十扰、多径的容限大大增加。

为了保证带宽需求，在系统中相邻AP选用的通道尽可能为WLAN802.11频谱不重叠的通道，如1/6/11等，以减少“同频干扰”的问题。针对该问题的考虑如下：1.基于WLAN的碰撞检测和避免措施，相邻AP可以使用同一个频率，因此AP选择同频时的影响主要在于带宽共享问题；2.列车采用定向天线，可以减少车载的移动单元同时访问的AP数量。

方案四：轨道交通视频监控多级联网管理系统方案
根据网络化运营对视频系统的应用需求，新建的地铁视频监控系统应发展成为包括车站级监控、线路级监控、网络级监控、以及市级监控等多级网络。

车站级监控：包括车站、车辆、车辆段等本地监控，目前主要是车站监控，一般由摄像机、视频矩阵（切换设备）、显示设备等组成，每路图像信号采集后经视频处理输出两路模拟视频信号，一路视频信号传送到远程的线路控制中心，另一路视频信号送入本站视频切换知阵供车站行车指挥人员和公安值班人员使用。

线路级监控：每条线路的各车站将图像信息,通过光传输设备将图像送到线路控制中心，给行车调度员、电力调度员、防灾调度员、调度主任和公安调度值班员等提供图像显示及控制。一般线路控制中心具备20路视频信急的显示能力，中心对于每路图像具备任意选择权和摄像机控制权。

网络级中心：将各线路的视频监控系统信号传送到地铁网络监控中心和公安监视中心，供网络级的指挥调度人员使用，同时提供远程图像选路和对图像的控制功能。由于目前各大城市的地铁线路监控中心基本是采用相对集中或分散设置的，因此，为了建立网络化运行的监控中心还需要建立城域网。

市级监控：根据各市交通联动指挥的要求，地铁的监控图像需要实时传送给市级相关应急中心等部门，用于紧急状况下的联合交通指挥与应急抢险指挥。

目前，车站内的视频监控均采用了模拟方式；各车站至线路控制中心一般是通过视频数字编解码将图像转换为MPEG-2/MPEG4/H.264等格式，通过地铁的光数字传输系统（SDH，ATM，MSTP，OTN等）进行传送。在网络化运营方式下，线路中心以上各级中心的传输一般采用专线或城域IP承载网络，车站级图像需要传送到各级监控中心。根据多媒体通信技术的发展，应考虑采用组播方式进行图像传输，以节约传输带宽和视频源端的图像处理压力。