摘要：本文主要介紹了地鐵運營視頻監控系統的作用、組成和信號的傳輸，較詳盡的敘述了兩級監控系統的組成、工作過程及控制流程。
　　關鍵詞：地鐵，監控中心，車站，運營，視頻監控系統
　　
　　隨著我國經濟的不斷發展，一些大城市的交通已日漸擁擠不堪，地下鐵道作為一種旅客載運量大快速、便捷的交通工具，在發達國家已有百余年的發展歷史。目前，我國有33個城市正規劃建設地鐵，有28個城市的地鐵規劃，已經獲得國務院正式批準。按照現有規劃，今年我國將建成地鐵480公里，2020年總里程將達6,100公里。2010至2015年地鐵建設投資規劃額將達11,568億元。由于城市地鐵列車是在極其特殊的環境下運行，為保證地鐵能安全、高效運營，必須建立安全、可靠、有效的視頻監控系統。
　　一、監視系統的作用、組成和信號的傳輸
　　根據地鐵運營管理特點，其行車管理人員可分為車站一級（如車站值班員、列車司機等）和運營控制中心一級（如行車調度員等）。因而地鐵運營監視系統從使用上可分為，車站監視子系統和控制中心監視子系統。在車站一級的監視系統中，車站站臺和站廳區設置若干攝像機，分別監視列車運行和旅客上下車及流動情況。除車站值班員外，列車司機監視的目的是了解相應站臺的旅客上車情況。控制中心一級的子監視系統，主要是為控制中心的調度員人員提供對全線各車站的監視，使他們實時地了解車站范圍內的列車運行、乘客流動情況，以便更好地進行行車調度和運行組織管理。通過對車站站臺區列車出入站及旅客上下車情況的監視，以及通過對站臺區客流的監視，就能使調度員了解車站的客流量及列車運行情況，從而實現調度員監視的目的。另外，當車站發生災情時，視頻監控系統可作為防災調度員指揮搶險的指揮工具。
　　綜合考慮系統技術的可靠性和圖像調用的延時要求，視頻監控系統采用數字視頻監控方案。以天津某地鐵線路為例，共十二個地鐵車站，一個車輛段和運營控制中心。傳輸網絡采用以網絡數字化和光纖分配裝置為基礎的光環路鐵路專用通信傳輸網。該傳輸網由設在控制中心的一套法國索普羅莫公司推出的JISRAIL500控制設備，以及光纖環路串接各站設的共線處理系統（OMS）和用戶處理系統（SMS）組成（見圖1）。在十二個車站與運營監控中心串成SDH環路的360個時隙信道的數字傳輸網上，為每個車站從光環路中上、下和共線信道提供各種調度、廣播系統、時鐘、視頻監控系統、無線通信控制等共線和直通信道。其優點（1）全數字無阻塞傳輸；（2）免受電磁干擾的影響；（3）雙套光環路主備用，可靠性高；（4）網絡結構適應性強，信道分配交換由軟件靈活處理。
　　
　　圖1光環路傳輸網
　　二、車站視頻監控子系統
　　車站視頻監控子系統的組成見圖2。
　　圖２車站視頻監控子系統的組成
　　
　　各車站共有運營攝像機8臺，其中站臺4臺、站廳4臺。攝像頭圖像經前端轉換盒處理后，在字符時間發生分配器對圖像進行站名、地理信息、時間信息的字符異加，之后經過畫面合成后進入視頻矩陣，可以通過車站車控室的監視器調用，同時輸入硬盤錄像機進行存儲。矩陣切換主機的16個輸出端中的第1路和第2路輸出至車控室或警務室的2臺17寸彩色監視器(LCD)，用于車站值班員和警務人員觀察車站的情況，也可以按需求編制時序來輪詢觀察圖像；如果是地下車站，合成后的站臺圖像信號還需分別送站臺司機位42寸PDP大型彩色監視器（高架站則用凸面鏡）。
　　其余的輸出端口中部分輸入視頻編碼器，剩余端口作為系統擴展備用。本站在車控室設置控制鍵盤和監視器，滿足調用圖像要求。如果控制中心有對車站的圖像調用要求，在控制鍵盤發出指令后，攝像機輸出的模擬圖像信號經一前端矩陣等模擬設備輸入視頻編碼器，視頻編碼器對模擬圖像進行處理后輸出符合MPEG-2標準的TS（TransportStream傳輸流）流，TS流通過視頻編碼器的以太網接口進入傳輸網絡。編碼器接收監控服務器從傳輸網絡發來的控制命令修改編碼器的參數或工作狀態。如果命令是用來控制視頻矩陣等模擬設備的，則編碼器將控制命令轉發到RS-232/422接口去控制相應的設備。云臺、攝像機、矩陣等模擬設備的控制通道，可由編碼器提供。
　　對于系統而言，各個車站的車控室構成了車站視頻監控子系統，在車控室中可以控制、調用本站的前端攝像機視頻圖像，具有獨立的視頻監視系統所應具有的所有功能和特點；運營控制中心則構成了第二級的監控中心，同樣可對各個車站的前端攝像機進行控制、調用和選擇記錄。
　　由于車站本地的系統均為模擬系統，在傳輸中沒有編解碼過程（圖像傳輸至控制中心要進行編解碼，因此在控制中心顯示的圖像有延時現象），因此，本地的控制延時要小于50ms（實際上基本沒有延時的），這一點在實施完成后的測試中也得到了驗證。
　　三、控制中心視頻監控子系統
　　控制中心視頻監控子系統組成見圖３。
　　
　　圖３控制中心視頻監控子系統組成
　　
　　視頻解碼器從網絡接收TS流，還原成模擬視頻信號經后端模擬設備接入監視器。系統監控服務器接收從模擬鍵盤發出的指令，進行解析然后通過傳輸網將命令送到相應設備。通過傳輸系統并經視頻解碼設備后送入運營控制中心的視頻信號為12路，該12路信號經視頻分配器后，一路接入十六路硬盤錄像機的輸入端，另一路接矩陣切換主機的輸入端口，矩陣切換主機的第一路輸出給列調用的1臺17寸彩色監視器顯示；第二路輸出給環調用的l臺17寸彩色監視器顯示；第三路輸出給總調度用的1臺17寸彩色監視器顯示；第四路輸出給視頻管理計算機顯示；第八至至第十六路輸出給綜合顯示屏用。
　　運營控制中心，配置的十六路硬盤錄像機可對解碼后的視頻信號進行錄像，錄像機的啟動和停止可由控制鍵盤控制，錄像的時間大于144小時。運營控制中心可以調用下屬各車站的單路或多路監控圖像，實時監控車站情況見圖４。

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