轨道交通中的视频监控系统田玉静

轨道交通中的视频监控系统2010年10月26日杭州中国电子科技集团公司第三研究所摘要•概述•系统参考的标准•系统需求•系统设计原则•系统网络拓扑•系统构架•设计原理•系统特点•结束语中国电子科技集团公司第三研究所概述•公共交通成为城市现代化程度的标识之一•公共交通信息化程度迅速提高•公共安全成为关注的重点•轨道交通开始成为大城市公共交通发展的重点•客流量激增，日均已经超过五百万•成为公共交通安全的重中之重•成为新经济的增长点中国电子科技集团公司第三研究所系统参考的标准（1）•GBJ115－87工业电视系统工程设计规范•GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范•TB/T1484.1-2001机车车辆电缆标准第一部分：额定电压3KV及以下电缆•ISO/IEC13818MPEG-2编/解码标准•ISO/IEC14496MPEG-4编/解码标准•IEC60077:1999机车车辆电气设备第1部分；一般使用条件和通用规则•IEC60571:1998铁路车辆用电气设备•IEC60529铁路车辆用电气设备密封等级的规定•IEC61373:1999铁路应用机车车辆设备冲击和振动试验•IEC62236-2003铁路设施电磁兼容性•UIC568：1995铁路客车音响设备•DIN5510-6有轨车辆内防火工作运行措施、紧急闸的功能、信息系统、火警信号装置、控制火焰装置安全技术要求•IEEE802.310M以太网网络标准•IEEE802.3u100M快速以太网网络标准•EN60571产品电磁兼容要求中国电子科技集团公司第三研究所系统参考的标准（2）•GB8566-2001计算机软件开发规范•GB50116-98火灾自动报警设计规范•GB/T13423-1992工业控制用软件评定准则•GB/T15969可编程序控制器•GB/T13926-92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性•IEC62236.5-2003轨道交通电磁兼容第5部分：地面供电装置和设备的发射与抗扰度•GB/T21562轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性（RAMS）的规范与示例•EN50126demonstrationofReliability,Availability,MaintainabilityandSafety（RAMS）》•EN50128RailwayApplications-SoftwareforRailwayControlandProtectionSystems•GA/T75-94安全防范工程程序与要求•GB16806-1997消防联动控制设备通用技术条件•GB/T13423-1992工业控制用软件评定准则•GB/T12504-90计算机软件质量保证计划规范中国电子科技集团公司第三研究所系统需求•面对城市运营的地铁线路，每条地铁线有若干个视频监控点，都在本地或车载存储系统进行本地存储。•每个城市建设一个指挥调度总中心，它负责对整个系统资源进行配置、管理，同时提供流媒体的服务。•系统要求各级主管和相关工作人员可以在网络上的任一计算机终端通过IE浏览器的方式调看和控制权限内的图像资源。•设备具有网络管理功能和网络升级的功能。•系统提供完善的报警以及报警联动功能。•各线运营中心按照总中心的要求上传规定路数的视频信号到指挥调度总中心。•系统方案以满足用户使用需求为前提，具备先进合理、稳定可靠、高性能价格比的特点，系统具备相当的扩展性，为今后业务发展需要留有充分的扩充余地中国电子科技集团公司第三研究所系统设计原则•可靠性原则•实时准确的原则•先进性与实用性相结合的原则•灵活扩展原则•便于维护原则•安全性原则中国电子科技集团公司第三研究所指挥调度总中心（千兆以太网络）站台视频监控列车视频监控线路运营中心列车视频监控站台视频监控线路运营中心站台视频监控列车视频监控线路运营中心站台视频监控列车视频监控线路运营中心网络拓扑示意图中国电子科技集团公司第三研究所调度指挥总中心Xn_1号线运营中心X2号线运营中心监控点监控点监控点监控点监控点监控点一级二级三级X1号线运营中心Xn号线运营中心监控点监控点系统网络拓扑（结构）中国电子科技集团公司第三研究所IDCIDC音视频矩阵直播编码器放像机DVD有线电视传输系统1000M以太网IDCPWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOLPWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOLPWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOLPWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOL站厅触摸屏出入口PDP屏站厅PDP屏上行站台PDP屏PWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOL下行站台PDP屏无线AP无线AP天线无线客户端单元车载交换机PWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOL天线天线200米中心服务器直播工作站播出控制工作站视频流服务器网管工作站咨询服务器WEB浏览器WEBServerWEB浏览器地铁其他系统WEB浏览功能预留控制中心轨道列车车站车站操作员站车站服务器触摸屏控制器出入口PDP控制器站厅层PDP控制器上行站台PDP控制器下行站台PDP控制器时钟维护管理工作站网络视频服务器IDC中心服务器时钟放像机有线电视传输系统视频服务器DVDIDC咨询服务器直播工作站备用中心测试笔记本中心操作员站LED屏LED屏无线AP天线FASPA车载交换机天线司机车头室LCD显示控制器司机车尾室PWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOL光纤LED屏LED屏PWROKWIC0ACT/CH0ACT/CH1WIC0ACT/CH0ACT/CH1ETHACTCOLLCD显示控制器WEB浏览器WEBServerWEB浏览器地铁其他系统WEB浏览功能预留说明:以太网音视频信号控制信号天线溃线打印机路由器防火墙路由器防火墙打印机中心核心交换机中心核心交换机备用中心核心交换机入侵检测系统入侵检测系统无线客户端单元车站交换机直播编码器音视频矩阵车载传输通道磁盘阵列车载传输网络(由车辆提供)系统构成中国电子科技集团公司第三研究所设计原理（1）•监控系统管理分为三级管理，一级是调度指挥总中心；二级是各线运营中心；三级是终端各个具体的监控点。•一级点（调度指挥总中心）：对整个监控系统起到总调度的作用。在调度指挥总中心的电视墙上主要显示重要地点的监控图像。调度指挥总中心可以监控到监控系统的各个节点、设置各个节点工作情况（可选，必要时）、对历史监控图像检索、查询、回放等操作，并且在发生报警时迅速通知有关领导、科室、二级分局监控中心/三级点进行相应处理。中国电子科技集团公司第三研究所设计原理（2）•二级点：对调度指挥总中心辅助工作，同时也可以形成独立的运营中心•三级点：终端为各个监控点•调度指挥总中心与各运营中心的接口采用数字接口接口，调度指挥总中心的网络视频解码器建议采用四路以上MPEG2和MPEG4两者都能自适应的解码设备进行自适应解码，同时配备必要的编码和码流转换器，对模拟信号进行编码处理，对有用信息进行统一转码处理，使得系统更加简洁。为了节约空间及设备以便节约成本和占用IP地址，需要调度指挥总中心与各个运营中心进行双向音视频对讲的地方可以采用具有双向音视频功能的网络视频编解码器进行连接。中国电子科技集团公司第三研究所SwitchROUTERIPNetworksROUTERSwitchSwitch视频服务器3主控中心视频矩阵视频服务器2LAN操作键盘视频矩阵视频服务器1LAN操作键盘电视墙电视墙网络编码器1…N网络编码器N+1…M解码器2解码器1解码器N网络矩阵控制器网络矩阵控制器采用IP方式的图像联网示意图中国电子科技集团公司第三研究所车辆网络接口车辆网络接口车辆网络接口车辆网络接口CCTV多媒体视频控制器车辆网络接口车辆网络接口CAM1CAM210.4LCD监视显示器（触摸屏）CCTV多媒体视频控制器TCMpMMMpTC加固硬盘加固硬盘列车总线网络CAM1CAM2CAM1CAM2CAM1CAM2CAM1CAM2CAM1CAM2CAM10.4LCD监视显示器（触摸屏）列车总线网络CAM车载视频监控系统框图中国电子科技集团公司第三研究所无线客户端车载网络接口多媒体视频控制器客室信息处理器1………列车多媒体网络总线摄像头1摄像头2中国电子科技集团公司第三研究所系统功能（1）•提供录像、抓拍功能，能够进行回放及显示；•系统提供电子地图功能，可以选择不同的地图，地图上有对应的监控点的布局，可以点击打开监控图像窗口；•系统设置一台或者多台视频服务器，对摄像机、矩阵、用户、控制权限进行管理；•用户终端必须先登陆服务器进行身份确认，通过后方可调看图像和进行控制；多个用户控制同一台摄像机发生冲突时，服务器按照用户的权限和级别进行权限管理：权限高的可以抢占权限低的控制权，权限低的不能抢占权限高的控制权，权限高的放弃控制权后一定的时间后，权限低的可以获得控制权；同级别的采用抢占式，先控制的获得控制权，放弃控制权后一定的时间后，后控制的可以获得控制权；中国电子科技集团公司第三研究所系统功能（2）•网络管理，对设备配置和用户及权限进行设置和管理；可以在网上任意地方远程管理；可以对多台服务器进行管理；•客户端软件具有图像解码播放，随意切换，PTZ控制，电子地图等功能；•客户端软件登录后自动获取自己有权限的资源（摄像机、编码器等），并且能够实时了解资源的使用情况（使用的用户数、用户名、用户权限级别等）；•客户端之间以及与网络管理终端之间能够有QQ功能，进行文字交流；•通过管理软件对解码器进行设置和控制，任意一台解码器可以接收多台编码器中任意一路图像，还可以进行轮巡等，形成一个基于IP交换的软矩阵系统。•系统可以通过报警系统进行报警配置和管理，并且进行相应的联动功能。中国电子科技集团公司第三研究所系统软件•系统软件–服务器端软件–客户端软件中国电子科技集团公司第三研究所系统软件--服务器端（1）•网络视频调度服务软件•网络视频管理控制软件中国电子科技集团公司第三研究所系统软件--服务器端（2）•网络视频调度服务软件–该软件是负责对用户、地图、设备等信息进行存储、管理，并向监控客户端软件实时发布用户及设备使用状态信息。同时该模块对录像服务器和设备网关进行管理，对设备进行在线注册等功能中国电子科技集团公司第三研究所系统软件--服务器端（3）•网络视频管理控制软件–该软件是系统管理人员对调度服务器进行管理的工具，负责用户、地图及其他设备信息的添加、修改、删除，同时具有对在线用户进行管理，响应用户请求等功能中国电子科技集团公司第三研究所系统软件—客户端(1)•客户端软件，同时提供WEB方式和应用程序方式•包括：–桌面用户视频控制客户端软件–监控中心视频控制客户端软件中国电子科技集团公司第三研究所系统软件—客户端(2)–桌面用户视频控制客户端软件（桌面客户端软件）•该软件是用户通过计算机进行视频监控时使用的客户端软件–监控中心视频控制客户端软件•该软件是用户在具有电视墙的监控中心、监控分中心、基层监控室使用的，可以对视频矩阵、多台解码器的输入输出进行管理和控制的软件，此套软件的使用将取代视频矩阵控制键盘，使视频矩阵输入输出及控制情况实时上传调度服务器，从而达到统一管理的目的。同时还可以通过解码器将其他远端矩阵的监控视频显示到本地电视墙上进行管理、控制中国电子科技集团公司第三研究所结束语•轨道交通视频监控系统还在建设中•是视频监控中的“新生力量”•新的技术、新的模式、新的理念都有可能成为现实•规范的系统及标准亟待考虑中国电子科技集团公司第三研究所仅供探讨欢迎指正！谢谢！