基于地鐵新線車廂視頻監(jiān)控方案分析

杜偉

摘要：本文首先以南京寧高城際客車車廂CCTV監(jiān)控系統(tǒng)為例，分析地鐵新線車廂視頻監(jiān)控現(xiàn)狀，然后提出了相應(yīng)的解決方案，通過不斷分析旨在不斷增強(qiáng)地鐵運(yùn)營的安全性，僅供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵;新線車廂;視頻監(jiān)控方案

引言：針對于地鐵這一出行方式，其便捷性和快速性越來越突出，但是由于地鐵流動性較大，再加上涉及到廣闊的地域，所以明顯加劇了監(jiān)控的難度性，尤其在擁擠的車廂內(nèi)，面對公共安全問題的發(fā)生，其后果非常嚴(yán)重。基于此，對于地鐵車廂內(nèi)視頻監(jiān)控提出了明確的要求，尤其在正常運(yùn)營監(jiān)管和反恐等方面，不僅要監(jiān)控全景、人臉等信息，也要合理選型和布置攝像機(jī)。車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV系統(tǒng)）由司機(jī)室視頻監(jiān)視顯示器（觸摸控制屏）、視頻存儲裝置（數(shù)字視頻硬盤）、以太網(wǎng)交換機(jī)和客室的攝像監(jiān)視裝置組成。每列車配置車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)，為列車司機(jī)提供實(shí)時監(jiān)視本列車上的治安狀況。本列車上的所有監(jiān)視視頻均存儲在車載服務(wù)器的硬盤中。

1.南京地鐵寧高城際客車車廂內(nèi)CCTV監(jiān)控系統(tǒng)分析

現(xiàn)階段，針對于地鐵既有列車的視頻監(jiān)控方案，攝像頭均安裝在兩邊的司機(jī)室，這在監(jiān)控司機(jī)的操作流程方面非常適用，每節(jié)車廂兩端頭各安裝的1個攝像機(jī)，對于車廂內(nèi)場景的監(jiān)控具有極大的幫助。在車載監(jiān)控中，模擬攝像機(jī)加編碼器方式得到了廣泛應(yīng)用，通過網(wǎng)絡(luò)在列車的視頻存儲服務(wù)器上得到存儲【1】。

CCTV系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)連接示意圖如下所示：

1.1系統(tǒng)組成

1）控制器類：

系統(tǒng)采用環(huán)型冗余以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，環(huán)形網(wǎng)由兩路以太網(wǎng)以閉環(huán)形式組成環(huán)接網(wǎng)絡(luò)。環(huán)形以太網(wǎng)主要用于傳輸客室LCD播放的視頻信息以及客室監(jiān)控的視頻信息。這種結(jié)構(gòu)更適合列車總線的要求。網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備都采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，避免了傳輸距離對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀岣吡藬?shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｔ摻Y(jié)構(gòu)具有冗余備份功能，單點(diǎn)的故障不會影響數(shù)據(jù)的正常傳輸，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。NMS（網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器），設(shè)備里面集成了交換機(jī)、主板、播放卡、編碼卡等4個部件，一列車上有2臺NMS，分別放置在A車位客室電器柜里。其功能主要是編碼全車的LCD的播放視頻和CCTV監(jiān)控屏的主機(jī)功能。

b、 CNS（車廂網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器），設(shè)備里面集成了交換機(jī)、解碼卡等2個部件，一列車上總共有3臺CNS，均在客室電氣柜里，其主要功能時負(fù)責(zé)解碼視頻播放內(nèi)容，傳給LCD。另外擔(dān)負(fù)著攝像機(jī)的網(wǎng)路，NMS也有同樣的功能。每個客室安裝一臺車廂網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（CNS）;通過網(wǎng)線接收由NMS發(fā)出的視頻信號，控制本車廂LCD顯示的同步顯示，同時完成音頻視頻數(shù)據(jù)流解碼、分發(fā)輸出、視頻（音頻）數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸工作;車廂網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器由解碼卡、DC110電源轉(zhuǎn)換和工業(yè)交換機(jī)組成。

2）顯示類設(shè)備

a、 LCD：單純的顯示器，一節(jié)車廂車上總共10個，需要在220V電壓下才可以工作。

b、 MDS：監(jiān)控顯示屏，也叫做CCTV顯示屏，監(jiān)控界面上同時顯示4個監(jiān)控畫面的實(shí)時情況。監(jiān)控觸模屏（MDS）安裝在司機(jī)臺上，由12.1寸觸模顯示屏與視頻控制器集成，用于對客室LCD及車載監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。各車輛的視頻監(jiān)視信息能實(shí)時發(fā)送到司機(jī)室監(jiān)控顯示屏。司機(jī)能通過觸模顯示屏選擇査看各車廂的監(jiān)控情況（包括另外一個司機(jī)室），每屏最多能同時顯示4個攝像頭監(jiān)控的信息。顯示界面可以調(diào)取任意攝像機(jī)的監(jiān)控視頻。

3）監(jiān)控類設(shè)備

a、 攝像機(jī)，每節(jié)車廂和司機(jī)室各有2個攝像機(jī)，以及兩個前置攝像機(jī)，車頂攝像機(jī)只有T1車和T2車有，其余車輛為安裝。

b、 硬盤錄像機(jī)，一列車上總共有2個硬盤錄像機(jī)，分別在A車電器柜里，每個硬盤錄像機(jī)均有16T的存儲空空間網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)安裝在A車二位端電氣柜中，用于將攝像機(jī)拍攝的視頻進(jìn)行儲存，每臺NVR中安裝2塊4T硬盤，整列車共計16T的儲存空間，儲存時間不少于90天。

2.地鐵車廂內(nèi)CCTV監(jiān)控未來趨勢

2.1增加360度全景超級動態(tài)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

針對于全景攝像機(jī)，在室外視野開闊的場所具有較高的應(yīng)用價值。一般來說，全景攝像機(jī)具有廣闊的監(jiān)控范圍，業(yè)界內(nèi)百萬像素數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的應(yīng)用，可以對所有圖像信息進(jìn)行一次性收錄，免去了后期合成這一環(huán)節(jié)。分析其原因，主要是指加強(qiáng)仿生學(xué)魚眼構(gòu)造的引用，并借助物理光學(xué)的球面鏡投射原理，從而將畫面呈現(xiàn)出來。

2.2增加普通半球攝像機(jī)

首先，針對于普通型，狹長的空間與其定向監(jiān)控特點(diǎn)相符，基于理論視角，應(yīng)增設(shè)一臺攝像機(jī)，以此來將全車廂的覆蓋范圍拓展開來，但是出自于對車廂內(nèi)立柱的分析，每車廂增加的攝像機(jī)應(yīng)為兩臺，加強(qiáng)普通攝像機(jī)的應(yīng)用，確保圖像清晰度達(dá)到模擬、數(shù)字化要求。其次，每臺攝像機(jī)的監(jiān)控范圍在6m左右，可以使立柱、乘客的這檔的缺陷得到彌補(bǔ)【2】，有效保證監(jiān)控效果，防止這檔盲區(qū)的出現(xiàn)，同時明確提出了對車廂內(nèi)乘客獲取正面圖像的要求。最后，普通半球攝像機(jī)還具有價格低廉的優(yōu)勢。

3.結(jié)束語

總之，由于地鐵客流量越來越大，運(yùn)營監(jiān)管對車廂內(nèi)的視頻監(jiān)控需求明顯增加，對此必須要對原有的視頻監(jiān)控進(jìn)行改良，深入分析當(dāng)前的監(jiān)控現(xiàn)狀，不斷創(chuàng)新地鐵新線車廂視頻監(jiān)控方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 何沖， 張亭. 基于城市軌道交通視頻高清升級改造方案研究與分析[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2019， v.15（30）：219-220+222.

[2] 閆香玲， 謝征宇， 王愛麗，等. 地鐵車站視頻監(jiān)控設(shè)備布設(shè)方案研究[J]. 中國鐵路， 2020， 000（001）：104-108.