陳禮云

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司通信信號處，陜西 西安 710043）

傳統(tǒng)的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的是標(biāo)清技術(shù)，模擬攝像機的像素一般只能達到30~40萬像素，只能保證看到圖像，而無法提供圖像細節(jié)。模擬視頻信號傳輸多使用同軸電纜，這種傳輸方式有如下缺點：①信號很容易受地鐵電磁場干擾；②攝像機到設(shè)備室的距離較遠時，需通過光端機進行傳輸；③云臺攝像機還需增加控制線；④模擬視頻無法進行遠程網(wǎng)管。隨著安防監(jiān)控高清技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些新建地鐵線路已經(jīng)開始建設(shè)高清的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，畫面清晰度大幅提高，能夠提供更多的細節(jié)，可以滿足高密度人流的監(jiān)控需求，高清的圖像數(shù)據(jù)還將進一步推動智能分析技術(shù)的發(fā)展。本文重點分析了高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中高清攝像機的接入方案。

1 地鐵車站特點

地鐵車站由站臺、站廳、出入口等組成，部分地下車站還融入了商業(yè)區(qū)。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，部分攝像機點位距離設(shè)備室比較遠，攝像機的布置密度也在迅速增加。隨著城市地鐵多條線路建設(shè)開通，需要遠距離接入的攝像機點位的需求更大。面對高密度和遠距離的接入需求，選擇合適的攝像機接入方案尤為重要。

2 高清攝像機

第一類高清攝像機是網(wǎng)絡(luò)攝像機（IPC），符合國際HDTV 標(biāo)準(zhǔn)，通常把1080P圖像壓縮到6~8M，實時全幀率，一般帶以太網(wǎng)電口和SFP光口，有的IPC還提供了EPON（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）接口。

第二類高清攝像機是數(shù)字非壓縮高清攝像機。整套系統(tǒng)主要是使用HD-SDI（1.485G bit/s）高清視頻信號作為高清攝像機、高清光端機、高清矩陣、高清顯示設(shè)備互連的標(biāo)準(zhǔn)。

3 高清攝像機接入方案

3.1 數(shù)字非壓縮高清攝像機接入方案

數(shù)字非壓縮高清攝像機通常使用HD-SDI數(shù)字同軸電纜傳輸視頻，傳輸距離不超過100m，一般在攝像機附近設(shè)置光端機，通過光端機接入到設(shè)備室，光信號不受電磁干擾；帶云臺的攝像機需增加RS485線進行控制；施工時需考慮室外光端機的安裝。數(shù)字非壓縮高清攝像機接入方案如圖1所示。

圖1 數(shù)字非壓縮高清攝像機接入方案

圖2 EPON網(wǎng)接入IPC的示意圖

3.2 高清IPC以太網(wǎng)電口接入方案

高清IPC以太網(wǎng)口電口接入方案，通過網(wǎng)線可以傳輸視頻信號和控制信號，還可以使用POE（以太網(wǎng)供電）供電，通過網(wǎng)線傳輸數(shù)字信號抗干擾能力較強；距離較遠時可以采用室外接入交換機中繼，通過交換機的光口接入設(shè)備室；可以支持遠程網(wǎng)管，便于故障排查；施工時需考慮需室外交換機的安裝。

3.3 高清IPC以太網(wǎng)光口接入方案

高清IPC以太網(wǎng)光口接入方案，通過光纖傳輸視頻信號和控制信號，傳輸距離遠，可以直接接入設(shè)備室，光信號不受電磁干擾；可以支持遠程網(wǎng)管，便于故障排查。

3.4 高清IPC EPON接入方案

EPON采用點到多點結(jié)構(gòu)，無源光纖傳輸方式，在以太網(wǎng)上提供多種業(yè)務(wù)。

在一個EPON中，不需任何復(fù)雜的協(xié)議，光信號就能準(zhǔn)確地傳送到最終用戶，最終數(shù)據(jù)也能被集中傳送到中心網(wǎng)絡(luò)。在物理層，EPON使用千兆PON光接口，同時在PON的傳輸機制上，通過MAC控制命令來控制和優(yōu)化各光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）與光線路終端（OLT）之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實時的TDM通信。另外，EPON通過在MAC層中實現(xiàn)802.1p來提供QoS。

現(xiàn)在一些IPC集成了EPON接口，可作為一個ONU直接接入EPON網(wǎng)絡(luò)，EPON網(wǎng)接入IPC的示意圖如圖2所示。

從地鐵設(shè)備室交換機千兆EPON口引出的主光纖就像一根水管，通過無源分光器進行分路，接入IPC的EPON口（無源分光器有1分2、1分4到1分16等型號，分別接入1路IPC、3路IPC到15路IPC，另外一路用于連接主光纖，如圖3所示），主光纖的距離最大可達20km。這種組網(wǎng)方式的優(yōu)點：①1根主光纖可以接入多路IPC，線纜節(jié)省是數(shù)量級的；②1座車站只需幾根主光纖接入設(shè)備室，走線清晰簡單，布線非常方便；③無需室外的光端機或接入交換機等設(shè)備；④分光器是無源設(shè)備，無需供電，可靠性高；⑤不受電磁干擾；⑥可以網(wǎng)絡(luò)遠程管理，便于故障排查；⑦具有設(shè)備認證、數(shù)據(jù)加密技術(shù)，還可采用VLAN（虛擬局域網(wǎng)）隔離，安全性高。

EPON由于使用了經(jīng)濟而高效的結(jié)構(gòu)，從而成為接入網(wǎng)的一種上佳通信方法。目前已有國內(nèi)地鐵高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用EPON接入方案，相信EPON接入方案將會得到更為廣泛的應(yīng)用。

[1]閻德升，邊恩炯，王旭，劉鳴，等.EPON-新一代寬帶光接入技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[2]GB 50348-2004，安全防范工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB 50395-2007，視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范[S].