石家莊地鐵3號線高清CCTV系統設計與實現

李影，張震強，劉鎮濤

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

（1.石家莊郵電職業技術學院,2.北京市警視達機電設備研究所有限公司）

（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系統設計與實現

李影1，張震強1，劉鎮濤2

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

（1.石家莊郵電職業技術學院,2.北京市警視達機電設備研究所有限公司）

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

閉路電視監控系統是確保城市軌道交通系統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號線的高清視頻監控系統方案進行了分析和探討。

地鐵；CCTV；系統設計

1 前言

軌道交通運營閉路電視監控系統（CCTV）是軌道交通運營及管理現代化的配套設備，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]。采用高清視頻監控技術可以實現更精確、更高效的視頻監控，這不僅是實現高清實時監控與錄像存儲的需要，也是智能監控的需求。

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

2 石家莊地鐵3號線CCTV系統設計

2.1 系統功能

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

2.2 監視范圍

車站的圖像攝取范圍為每站的站臺、站廳、自動扶梯、票務室、變電所變壓器室及開關柜室等處，以及AFC（Auto Fare Collection，自動售票檢票系統）的售票機和閘機、垂直電梯口及轎廂（轎廂內攝像機由電梯專業負責設置，本系統負責接入）、安檢區域、售票亭、設備區走廊、銀行ATM取款機、通道出入口（含地面出入口外）及衛生間通道、與地鐵物業連接通道等位置。

2.3 系統設計

石家莊地鐵3號線CCTV系統由控制中心監視、車站監視系統組成，二者均可對系統內的圖像進行監視和控制，監視功能相互獨立，互不影響。全線閉路電視監視系統采用分布式架構，全網無單一故障失效點，不會因某單個設備故障造成全網癱瘓，用戶可在任何一個站點根據授權訪問實時圖像和歷史圖像。

1)車站系統

車站系統圖如圖1所示，控制中心系統圖如圖2所示。各車站視頻處理設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備，車站再傳送至控制中心視頻處理設備。為了方便運營維護，閉路電視監視系統設置了網管系統，可對閉路電視監視系統設備進行參數設置、編程及故障告警以及統一拓撲管理等綜合管理。

2）車站系統說明

圖1 車站系統圖

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

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絡攝像機，并與視頻同步編碼后送入本系統交換機。

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

④本地監視：每個車站提供兩個標準以太網接口與車站綜合監控系統連接，以實現車站視頻監控功能在車站綜合監控系統中的集成。

⑤遠程視頻：車站以太網交換機將高清H.264視頻信號接入專用通信傳輸網絡，以實現控制中心的遠程視頻監視功能?？刂浦行谋O視終端及后備IP控制鍵盤通過專用通信傳輸網絡進入本系統視頻監控平臺，可任意調用本站點任一圖像。同時監視終端及后備IP控制鍵盤可發送出PTZ控制信號以實現對云臺鏡頭的控制。

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

⑦錄像存儲：車站以太網交換機可將本地的高清H.264視頻信號以存儲服務器轉發方式送入磁盤陣列進行數字視頻的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報警聯動：其它系統的報警信號可通過以太網/數據/開關量等接口接入本系統，以實現其與電視監視系統的聯動功能。

3）控制中心系統說明

圖2 控制中心系統圖

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

②解碼輸出：本系統在控制中心解碼出34路高清視頻圖像。

③遠程圖像調用及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存、刻錄功能等。

3 結束語

當前我國城市軌道交通建設正進入高峰期，但高清CCTV系統的建設還處在摸索階段，全國開通全高清1080P的CCTV系統線路并不多，石家莊軌道交通在技術應用方面高端切入，直接將先進的1080P高清視頻監控技術應用到CCTV系統中，為國內其他城市的軌道交通工程建設提供了參考。

[1] 閆健.城市軌道交通視頻監視系統建設方案[J].商品與質量，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?？茖W技術研究青年基金項目，項目編號QN2016330