李影，張震強，劉鎮(zhèn)濤

LI Ying1，ZHANG Zhen-qiang1，LIU Zhen-tao2

（1.石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2.北京市警視達機電設(shè)備研究所有限公司）

（1.Shijiazhuang Posts and Telecommunication Technical College,2.Beijing JSD Institute of Electrical And Mechanical Equipment Co. Ltd.,）

石家莊地鐵3號線高清CCTV系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

李影1，張震強1，劉鎮(zhèn)濤2

LI Ying1，ZHANG Zhen-qiang1，LIU Zhen-tao2

（1.石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2.北京市警視達機電設(shè)備研究所有限公司）

（1.Shijiazhuang Posts and Telecommunication Technical College,2.Beijing JSD Institute of Electrical And Mechanical Equipment Co. Ltd.,）

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是確保城市軌道交通系統(tǒng)正常安全運行的重要輔助手段，目前已全面進入高清時代。文章主要對石家莊地鐵3號線的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案進行了分析和探討。

地鐵；CCTV；系統(tǒng)設(shè)計

1 前言

軌道交通運營閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）是軌道交通運營及管理現(xiàn)代化的配套設(shè)備，是維護城市軌道交通運行和保證運輸安全的重要輔助手段[1]。采用高清視頻監(jiān)控技術(shù)可以實現(xiàn)更精確、更高效的視頻監(jiān)控，這不僅是實現(xiàn)高清實時監(jiān)控與錄像存儲的需要，也是智能監(jiān)控的需求。

石家莊地鐵3號線CCTV系統(tǒng)從圖像的采集、傳送、存儲、顯示全部達到高清，符合HDTV標(biāo)準(zhǔn)的分辨率1920×1080全實時圖像畫質(zhì)，編碼格式采用國際標(biāo)準(zhǔn)的H.264。

2 石家莊地鐵3號線CCTV系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)具有的功能包括：高清視頻圖像采集、顯示、存儲與共享功能；報警聯(lián)動功能；云臺控制及圖像選擇功能；遠程監(jiān)控管理、多級權(quán)限分配管理等功能。

2.2 監(jiān)視范圍

車站的圖像攝取范圍為每站的站臺、站廳、自動扶梯、票務(wù)室、變電所變壓器室及開關(guān)柜室等處，以及AFC（Auto Fare Collection，自動售票檢票系統(tǒng)）的售票機和閘機、垂直電梯口及轎廂（轎廂內(nèi)攝像機由電梯專業(yè)負(fù)責(zé)設(shè)置，本系統(tǒng)負(fù)責(zé)接入）、安檢區(qū)域、售票亭、設(shè)備區(qū)走廊、銀行ATM取款機、通道出入口（含地面出入口外）及衛(wèi)生間通道、與地鐵物業(yè)連接通道等位置。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計

石家莊地鐵3號線CCTV系統(tǒng)由控制中心監(jiān)視、車站監(jiān)視系統(tǒng)組成，二者均可對系統(tǒng)內(nèi)的圖像進行監(jiān)視和控制，監(jiān)視功能相互獨立，互不影響。全線閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，全網(wǎng)無單一故障失效點，不會因某單個設(shè)備故障造成全網(wǎng)癱瘓，用戶可在任何一個站點根據(jù)授權(quán)訪問實時圖像和歷史圖像。

1)車站系統(tǒng)

車站系統(tǒng)圖如圖1所示，控制中心系統(tǒng)圖如圖2所示。各車站視頻處理設(shè)備輸出的高清視頻信號，通過光纖傳送至車站交換機及存儲設(shè)備，車站再傳送至控制中心視頻處理設(shè)備。為了方便運營維護，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)置了網(wǎng)管系統(tǒng)，可對閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備進行參數(shù)設(shè)置、編程及故障告警以及統(tǒng)一拓?fù)涔芾淼染C合管理。

2）車站系統(tǒng)說明

圖1 車站系統(tǒng)圖

①視頻信號接入：車站高清網(wǎng)絡(luò)攝像機（含電梯轎廂攝像機等）輸出高清數(shù)字視頻信號（H.264），通過光纖直接接至車站機房交換機，以接入本系統(tǒng)視頻監(jiān)視平臺。

②音頻信號接入：車站重要部位攝像機處配置了全向拾音器，拾音器輸出的音頻信號直接接入高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，并與視頻同步編碼后送入本系統(tǒng)交換機。

③解碼輸出：本系統(tǒng)在車站解碼出13路高清視頻圖像。遠端站臺監(jiān)視器采用了高清光端機進行傳輸。

④本地監(jiān)視：每個車站提供兩個標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口與車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)連接，以實現(xiàn)車站視頻監(jiān)控功能在車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的集成。

⑤遠程視頻：車站以太網(wǎng)交換機將高清H.264視頻信號接入專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)控制中心的遠程視頻監(jiān)視功能。控制中心監(jiān)視終端及后備IP控制鍵盤通過專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)進入本系統(tǒng)視頻監(jiān)控平臺，可任意調(diào)用本站點任一圖像。同時監(jiān)視終端及后備IP控制鍵盤可發(fā)送出PTZ控制信號以實現(xiàn)對云臺鏡頭的控制。

⑥在授權(quán)的情況下車站值班員可在本站調(diào)看本站或全線存儲的歷史圖像（可利用便攜筆記本接入預(yù)留接口進行存儲圖像調(diào)看，也可利用在本站設(shè)置的視頻監(jiān)控終端調(diào)看）。

⑦錄像存儲：車站以太網(wǎng)交換機可將本地的高清H.264視頻信號以存儲服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)方式送入磁盤陣列進行數(shù)字視頻的IPSAN錄像存儲，滿足本站全部視頻存儲30天（按24 個小時/天，高清圖像分辨率為1920×1080，6M碼流）及支持10個以上客戶端同時訪問的能力。

⑧報警聯(lián)動：其它系統(tǒng)的報警信號可通過以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)/開關(guān)量等接口接入本系統(tǒng)，以實現(xiàn)其與電視監(jiān)視系統(tǒng)的聯(lián)動功能。

3）控制中心系統(tǒng)說明

圖2 控制中心系統(tǒng)圖

①由車站送來的高清H.264視頻信號由專用通信傳輸網(wǎng)絡(luò)送入中心以太網(wǎng)交換機。中心以太網(wǎng)交換機將數(shù)字視頻信號提供給高清視頻解碼器、錄像回放終端等設(shè)備（通過設(shè)在調(diào)度大廳/票務(wù)中心等處的接入交換機）。

②解碼輸出：本系統(tǒng)在控制中心解碼出34路高清視頻圖像。

③遠程圖像調(diào)用及PTZ控制（即云臺鏡頭控制）

④錄像回放終端：中心配置了1臺錄像回放終端，通過該終端可實現(xiàn)對全線任一站點的任一圖像的錄像回放功能。并且具有錄像視頻轉(zhuǎn)存、刻錄功能等。

3 結(jié)束語

當(dāng)前我國城市軌道交通建設(shè)正進入高峰期，但高清CCTV系統(tǒng)的建設(shè)還處在摸索階段，全國開通全高清1080P的CCTV系統(tǒng)線路并不多，石家莊軌道交通在技術(shù)應(yīng)用方面高端切入，直接將先進的1080P高清視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到CCTV系統(tǒng)中，為國內(nèi)其他城市的軌道交通工程建設(shè)提供了參考。

[1] 閆健.城市軌道交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)建設(shè)方案[J].商品與質(zhì)量，2017(7).

Design and Implementation of CCTV System for Shijiazhuang Metro Line 3

CCTV system is an important auxiliary means to ensure the normal and safe operation of urban rail transit system, and has now entered the era of high-definition. In this paper, the scheme of high-definition video surveillance system for Shijiazhuang Metro Line 3 is analyzed and discussed.

subway；CCTV ；system design

河北省教育廳高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究青年基金項目，項目編號QN2016330