城市軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

城市軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

隨著城市的不斷發(fā)展，交通壓力增大。因此，綠色、環(huán)保和低能耗城市公共交通已成為重要交通工具。對于軌道交通,人流密度較高,乘客構(gòu)成比較復(fù)雜,同時(shí),空間處于封閉的狀態(tài),因此,要做好安全、反恐等方面的應(yīng)對。信息化技術(shù)的發(fā)展使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)與軌道交通相結(jié)合,安保工作的信息化、網(wǎng)絡(luò)化程度增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)對客流的有效疏導(dǎo),達(dá)到對列車的有效調(diào)度,因此,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通領(lǐng)域的作用日益突出。1城市公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能和組成介紹1.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言,能夠?qū)崿F(xiàn)對諸多內(nèi)容的有效監(jiān)視,如調(diào)度員的行為、客車的運(yùn)行狀態(tài)以及對車輛運(yùn)行與指揮的有效性。另外,借助列車上的相關(guān)設(shè)備,如攝像機(jī)、編碼器、網(wǎng)絡(luò)等,實(shí)現(xiàn)資源共享,能夠?yàn)榘脖Ｈ藛T提供準(zhǔn)確的信息,獲取防災(zāi)救災(zāi)、社會治安的實(shí)時(shí)視頻信息。(1)對監(jiān)視范圍的介紹。對于視頻監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)控范圍主要包含站臺、出入口、扶梯、閘機(jī)、售票區(qū)等。隨著運(yùn)營管理的不斷健全和完善,很多重要的機(jī)電設(shè)備室、隧道口以及路段等都被納入監(jiān)控的領(lǐng)域。借助視頻監(jiān)控系統(tǒng),達(dá)到實(shí)時(shí)觀察,諸多操作人員都能夠在各自的顯示裝置中獲取相應(yīng)的信息。(2)對視頻存儲功能的介紹。借助視頻監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)信息的有效存儲,對各個(gè)攝像機(jī)所獲取的視頻信號進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲,同時(shí),滿足相關(guān)人員的調(diào)用和查看權(quán),為證據(jù)的獲取提供保證。(3)對控制功能的介紹。對于控制中心的相關(guān)工作人員,能夠進(jìn)行云臺攝像機(jī)的本地和遠(yuǎn)程控制。對于控制的權(quán)限,施行分權(quán)管理,設(shè)置優(yōu)先級別。在通常情況下,優(yōu)先級別通常為運(yùn)營商,在緊急狀態(tài)下,對使用環(huán)境進(jìn)行預(yù)設(shè),施行優(yōu)先權(quán)的快速切換和調(diào)整。1.2監(jiān)視功能的實(shí)現(xiàn)對于視頻監(jiān)控系統(tǒng),主要分為中心、車站、列車以及車輛段安防監(jiān)視子系統(tǒng)構(gòu)成,每條軌道線路都設(shè)有中心級和車站級,每個(gè)級別都能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)的圖像進(jìn)行有效監(jiān)控和觀察,同時(shí),監(jiān)視功能呈現(xiàn)各自獨(dú)立的狀態(tài),相互不發(fā)生影響,同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)對優(yōu)先權(quán)的有效管理。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主要是由圖像攝取、中心控制處理、信號傳輸以及網(wǎng)管等構(gòu)成,車站的視頻處理設(shè)備能夠?qū)⑿盘杺鬏斨两粨Q機(jī)和存儲設(shè)備中,整個(gè)系統(tǒng)能夠滿足相關(guān)機(jī)構(gòu)對信息的共享,例如警務(wù)室、公安局等。2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的介紹2.1全數(shù)字陣列方案的分析(1)采取模擬視頻矩陣與數(shù)字傳輸相結(jié)合的方式。這種方案主要是對視頻矩陣進(jìn)行有效切換和控制,將車站信號進(jìn)行壓縮,借助IP網(wǎng),傳輸至中心。這一方案主要應(yīng)用在初期軌道交通組網(wǎng)方案中,應(yīng)用時(shí)間較早,技術(shù)相對成熟,維護(hù)較為簡單,能夠滿足單條線路的視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。但是,這一系統(tǒng)在統(tǒng)一管控、資源配置和調(diào)整方面存在不足。(2)對全數(shù)字陣列方案的分析。在這一系統(tǒng)中,要將車站控制視頻信號納入視頻數(shù)字編碼器中,進(jìn)行壓縮,而后進(jìn)入本地流媒體服務(wù)器。其傳輸?shù)臄?shù)據(jù),有一部分進(jìn)入本地監(jiān)視器,另外的一部分傳輸至控制中心,實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制作用。在全數(shù)字方案中,能夠進(jìn)行圖像的全方位觀看,實(shí)現(xiàn)資源的有效共享,操作簡單,能夠結(jié)合需要進(jìn)行有效擴(kuò)容。當(dāng)前,隨著軌道交通建設(shè)的不斷發(fā)展,線路增加,很多傳統(tǒng)的方式都彰顯局限性,因此,需要加快全數(shù)字陣列方案的推行。2.2錄像視頻編碼和存儲對于數(shù)字化的視頻品號處理方式,需要多種壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。如MPEG-2,MPEG-4,H.263+,H.264等。對于MPEG-2的編碼形式,其圖像質(zhì)量較高,能夠達(dá)到電影級別,性能較好,分辨率高,代表了視頻技術(shù)的新的標(biāo)準(zhǔn),具有廣泛的應(yīng)用范圍,互通性和兼容性較強(qiáng)。但是,這種編碼形式數(shù)據(jù)量較大,儲存方面的功能不高。對于MPEG-4,數(shù)據(jù)量不大,圖像缺乏清晰性,很難在大屏幕進(jìn)行呈現(xiàn)?？梢詫煞N技術(shù)進(jìn)行有效融合,一種用于傳輸和顯示,一種進(jìn)行存儲。對于H.264,屬于比較新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),具有較高的圖像壓縮效果,因此,當(dāng)前這一標(biāo)準(zhǔn)最具影響力,應(yīng)用前進(jìn)更加廣闊。2.3主要的視頻存儲(1)對DVR方式的分析。這種方式在當(dāng)前軌道交通中應(yīng)用較多,是主要的存儲模式。主要是由PC和DVR方式構(gòu)成,其中,嵌入方式為主。圖像信息在完成編碼之后,存至硬盤。但是,隨著設(shè)備性能的限制以及圖像數(shù)量的增加,數(shù)據(jù)丟失率在提升,使得DVR存儲性能受到影響,共享性降低。這種方式的特點(diǎn)是方案相對成熟,成本不高,操作簡單,比較適合與規(guī)模不大的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。(2)對SAN方式的介紹。這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了將存儲、鏈接以及借口進(jìn)行集成,在高速網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行體現(xiàn)。在SAN系統(tǒng)中主要分為FCSAN和IPSAN兩種。其中,第一種采用的是光纖的通道類型,成本較高,同時(shí),鑒于協(xié)議的封閉性,需要較高的后期維護(hù)成本,通常使用不多。而對于第二種,在存儲方面可靠性較強(qiáng),能夠進(jìn)行良好的管理,對圖像和數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用能力較強(qiáng),維護(hù)成本不高,實(shí)現(xiàn)集中和分布兩種部署形式。同時(shí),支持圖像的集中查詢,能夠達(dá)到后期視頻信息的有效應(yīng)用,對于未來智能業(yè)務(wù)具有良好的促進(jìn)作用。由此可見,全數(shù)字方案是未來軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和方向,同時(shí),IPSAN也會成為主要存儲方式,編碼器的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行H.264。3引入全球數(shù)據(jù)視服務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案在全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,主要是中心級和車站級組成組網(wǎng),也是由監(jiān)視、車站、列車以及車輛段安防系統(tǒng)構(gòu)成。3.1系統(tǒng)自動斷裂發(fā)聲光保證隨著數(shù)字智能視頻監(jiān)控技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用,其技術(shù)尤為突出,能夠以最快的速度、最佳的方式實(shí)現(xiàn)對信息的有效傳輸,提出警告,同時(shí),位于關(guān)鍵部分的攝像機(jī)能夠?qū)Ξ惓D像進(jìn)行分析,一旦出現(xiàn)異常,系統(tǒng)會自動切斷政策顯示,彈出異常畫面,發(fā)出聲光警告。這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)與相關(guān)系統(tǒng)的聯(lián)動性能,縮短了中心對監(jiān)控點(diǎn)異常情況的反映時(shí)間,同時(shí),環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行鏈接,一旦環(huán)境監(jiān)控出現(xiàn)門禁、煙、水等情況時(shí),系統(tǒng)會發(fā)出異常警報(bào),同時(shí)進(jìn)行預(yù)警,反映速度較快,能夠最大限度地降低損失。3.2實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警與手動模式相結(jié)合鑒于數(shù)字智能視頻分析系統(tǒng)在警告方面的能力,其應(yīng)用中,需要與人工方式進(jìn)行結(jié)合,切實(shí)提升判斷能力,發(fā)揮在交通系統(tǒng)中的作用。4