列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分從總體上可以分為三部分：前端攝像、編碼部分，網(wǎng)絡(luò)傳輸部分，終端顯示、存儲(chǔ)部分。總體結(jié)構(gòu)的模型示意圖如下圖所示。

前端攝像、編碼部分：
    每節(jié)車廂配置兩臺(tái)彩色固定式攝像機(jī)，兩臺(tái)攝像機(jī)安裝在車廂兩端，具體的安裝位置應(yīng)該保證攝像機(jī)的視角能完全覆蓋整節(jié)車廂（包括貫通通道），沒(méi)有視頻盲點(diǎn)。每臺(tái)攝像機(jī)通過(guò)視頻同軸電纜與一臺(tái)單路視頻服務(wù)器連接。單路視頻服務(wù)器應(yīng)包括編碼器、控制器、存儲(chǔ)器等。編碼器首先對(duì)輸入的模擬視頻信號(hào)進(jìn)行采樣、量化，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后按照一定的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行編碼。編碼的標(biāo)準(zhǔn)建議選取H.264。

網(wǎng)絡(luò)傳輸部分：
    每節(jié)車廂配置一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)（具有100MbpsRJ-45端口），車廂內(nèi)的兩臺(tái)單路視頻服務(wù)器均通過(guò)以太網(wǎng)線（雙絞線）與交換機(jī)連接，相鄰車廂的交換機(jī)也通過(guò)以太網(wǎng)線連接，兩端帶司機(jī)室車廂的交換機(jī)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端主機(jī)連接，這樣構(gòu)成了列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分的以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)?？紤]到列車運(yùn)行中帶來(lái)的震動(dòng)和沖擊，交換機(jī)應(yīng)采用工業(yè)等級(jí)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；另外，考慮到城軌列車的特殊供電方式，以及開(kāi)關(guān)元器件的頻繁啟停，造成了車內(nèi)復(fù)雜惡劣的電磁環(huán)境，以太網(wǎng)線應(yīng)采用具有一定抗干擾能力的屏蔽雙絞線來(lái)降低干擾。

方案二城市軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    視頻監(jiān)控系統(tǒng)由車站本地監(jiān)視和控制中心遠(yuǎn)端監(jiān)視2部分組成。車站本地監(jiān)視系統(tǒng)主要包括視頻分配器、視頻切換矩陣、控制設(shè)備、監(jiān)視器、視頻編碼設(shè)備、錄像存儲(chǔ)設(shè)備、攝像機(jī)及附屬設(shè)備等，中心遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)主要包括視頻切換矩陣、控制設(shè)備、二次錄像存儲(chǔ)設(shè)備、監(jiān)視器等。

[nextpage]車站本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)部分：
    根據(jù)軌道交通運(yùn)行竹理特點(diǎn)，車站監(jiān)視區(qū)按上行站臺(tái)、下行站臺(tái)、站廳3個(gè)區(qū)域進(jìn)行設(shè)置。車站綜合控制室設(shè)置2臺(tái)彩色監(jiān)視和1個(gè)控制鍵盤(pán)，以供車站值班員對(duì)本站所有區(qū)域的監(jiān)視和控制。左右線站臺(tái)端部停車標(biāo)志位附近各設(shè)1臺(tái)大屏幕彩色監(jiān)視器，用于列車司機(jī)觀察乘客上、下車，合理地掌握開(kāi)關(guān)門時(shí)間，保證旅客乘車安全。每個(gè)島式站站臺(tái)設(shè)4臺(tái)固定焦距彩色攝像機(jī)，每個(gè)側(cè)式站臺(tái)各設(shè)2臺(tái)固定焦距彩色攝像機(jī)，站臺(tái)安裝的攝像機(jī)各自監(jiān)視本側(cè)站臺(tái)范圍；同側(cè)站臺(tái)的2臺(tái)攝像機(jī)接入1臺(tái)畫(huà)面分割器，畫(huà)面分割器輸出端接入視頻切換矩陣。站廳層共設(shè)4臺(tái)帶云臺(tái)控制的可變焦自動(dòng)光圈彩色攝像機(jī)。車站綜合控制室監(jiān)視器采用選擇監(jiān)視。

控制中心遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備
    列車調(diào)度員、環(huán)控（防災(zāi)）調(diào)度員可以各設(shè)1臺(tái)桌面彩色監(jiān)視器及控制鍵盤(pán)，并在適當(dāng)位置設(shè)置大屏幕彩色顯示設(shè)備?？刂浦行囊曨l切換矩陣容量可采用32x32，另設(shè)二次錄像存儲(chǔ)設(shè)備1臺(tái)用于存儲(chǔ)關(guān)鍵報(bào)警視頻圖像。并設(shè)視頻管理維護(hù)終端1臺(tái)用于電視監(jiān)視系統(tǒng)的維護(hù)管理。

方案三基于WLAN的軌道交通車地視頻通訊方案
    列車是一個(gè)不斷移動(dòng)的載體，如何將車上的視頻監(jiān)控信息傳輸?shù)降孛娓鱾€(gè)車站和控制中心是一個(gè)長(zhǎng)期依賴?yán)_軌道交通安防設(shè)計(jì)的問(wèn)題?，F(xiàn)提出了基于WLAN的解決方案。

    WLAN遵循802.11a/b/g協(xié)議，提供地面與列車的通信乎段；其設(shè)備包括在車輛段和沿軌道設(shè)置的無(wú)線接入點(diǎn)（AP）、設(shè)置在車站或運(yùn)行控制中心的漫游控制設(shè)備，以及車載無(wú)線單元和天線。在車站的交換機(jī)和軌旁的無(wú)線接入點(diǎn)之間通過(guò)多模光纜連接?？紤]到無(wú)線接入點(diǎn)的位置可能需要在勘測(cè)后有所調(diào)整，需預(yù)留一部分光纜。光纜可安裝在己有的隧道側(cè)面的光纜走線架上或沿軌道的光纜竹道中；根據(jù)車站之間的平均距離，可選用12芯的LSOH（低煙無(wú)毒）多模光纜。

    采用基于WLAN的視頻傳輸解決方案是目前技術(shù)水平下兼具先進(jìn)性、實(shí)用性和可擴(kuò)展性的較成熟的車載視頻傳輸解決方案。利用WLAN接入技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)列車與地面之間的雙向高速通信。該網(wǎng)絡(luò)日前可提供最高約20Mbit/s的帶寬，穩(wěn)定帶寬約16Mbit/s，滿足在120km/h運(yùn)行狀態(tài)下的視頻數(shù)據(jù)傳送需求，相當(dāng)于將以太網(wǎng)延伸到列車上；可以用與車站交換數(shù)據(jù)相類似的方式向列車發(fā)送數(shù)字視頻信號(hào)，以及由列車向地面發(fā)送監(jiān)控?cái)?shù)字視頻信號(hào)。[nextpage]

    基于802.11a/b/g的Wi-Fi系統(tǒng)中，抗多徑干擾的能力主要表現(xiàn)如下：1.采用OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，通過(guò)串并變換以及循環(huán)前綴等方式減少干擾；2.通過(guò)空間分集增加抗十?dāng)_能力。在OFDM傳輸系統(tǒng)中可采用多天線實(shí)現(xiàn)空間分集，利用時(shí)間、頻率和空間二種分集技術(shù)，使無(wú)線系統(tǒng)對(duì)噪聲、十?dāng)_、多徑的容限大大增加。

    為了保證帶寬需求，在系統(tǒng)中相鄰AP選用的通道盡可能為WLAN802.11頻譜不重疊的通道，如1/6/11等，以減少“同頻干擾”的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題的考慮如下：1.基于WLAN的碰撞檢測(cè)和避免措施，相鄰AP可以使用同一個(gè)頻率，因此AP選擇同頻時(shí)的影響主要在于帶寬共享問(wèn)題；2.列車采用定向天線，可以減少車載的移動(dòng)單元同時(shí)訪問(wèn)的AP數(shù)量。

方案四：軌道交通視頻監(jiān)控多級(jí)聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)方案
    根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)對(duì)視頻系統(tǒng)的應(yīng)用需求，新建的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)展成為包括車站級(jí)監(jiān)控、線路級(jí)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)級(jí)監(jiān)控、以及市級(jí)監(jiān)控等多級(jí)網(wǎng)絡(luò)。

    車站級(jí)監(jiān)控：包括車站、車輛、車輛段等本地監(jiān)控，目前主要是車站監(jiān)控，一般由攝像機(jī)、視頻矩陣（切換設(shè)備）、顯示設(shè)備等組成，每路圖像信號(hào)采集后經(jīng)視頻處理輸出兩路模擬視頻信號(hào)，一路視頻信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程的線路控制中心，另一路視頻信號(hào)送入本站視頻切換知陣供車站行車指揮人員和公安值班人員使用。

    線路級(jí)監(jiān)控：每條線路的各車站將圖像信息,通過(guò)光傳輸設(shè)備將圖像送到線路控制中心，給行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、防災(zāi)調(diào)度員、調(diào)度主任和公安調(diào)度值班員等提供圖像顯示及控制。一般線路控制中心具備20路視頻信急的顯示能力，中心對(duì)于每路圖像具備任意選擇權(quán)和攝像機(jī)控制權(quán)。

    網(wǎng)絡(luò)級(jí)中心：將各線路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)傳送到地鐵網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心和公安監(jiān)視中心，供網(wǎng)絡(luò)級(jí)的指揮調(diào)度人員使用，同時(shí)提供遠(yuǎn)程圖像選路和對(duì)圖像的控制功能。由于目前各大城市的地鐵線路監(jiān)控中心基本是采用相對(duì)集中或分散設(shè)置的，因此，為了建立網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的監(jiān)控中心還需要建立城域網(wǎng)。

    市級(jí)監(jiān)控：根據(jù)各市交通聯(lián)動(dòng)指揮的要求，地鐵的監(jiān)控圖像需要實(shí)時(shí)傳送給市級(jí)相關(guān)應(yīng)急中心等部門，用于緊急狀況下的聯(lián)合交通指揮與應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮。

    目前，車站內(nèi)的視頻監(jiān)控均采用了模擬方式；各車站至線路控制中心一般是通過(guò)視頻數(shù)字編解碼將圖像轉(zhuǎn)換為MPEG-2/MPEG4/H.264等格式，通過(guò)地鐵的光數(shù)字傳輸系統(tǒng)（SDH，ATM，MSTP，OTN等）進(jìn)行傳送。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)方式下，線路中心以上各級(jí)中心的傳輸一般采用專線或城域IP承載網(wǎng)絡(luò)，車站級(jí)圖像需要傳送到各級(jí)監(jiān)控中心。根據(jù)多媒體通信技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)考慮采用組播方式進(jìn)行圖像傳輸，以節(jié)約傳輸帶寬和視頻源端的圖像處理壓力。