設(shè)計(jì)原則

　　在地鐵閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，通過(guò)采用先進(jìn)的技術(shù)，同時(shí)結(jié)合地鐵的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，以先進(jìn)性、開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)性、統(tǒng)一性、成熟性、可擴(kuò)展性、可管理性和安全性為設(shè)計(jì)原則。具體情況、具體分析，充分利用各種現(xiàn)有資源，建立高性能、低成本的系統(tǒng)。充分共享已有信息網(wǎng)絡(luò)資源，并確保本系統(tǒng)的資源可被相關(guān)部門(mén)的應(yīng)用系統(tǒng)共享，實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)之間或不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與共享。并讓系統(tǒng)運(yùn)行在統(tǒng)一的中心數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件支撐平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一平臺(tái)，集中管理，分布應(yīng)用，并提供豐富的增值服務(wù)。

　　工程方案簡(jiǎn)述

　　軌道交通二期工程延伸線共設(shè)10座車(chē)站、1個(gè)車(chē)輛段、1個(gè)控制中心和主變電站1座。根據(jù)監(jiān)控場(chǎng)所及使用部門(mén)的不同，軌道交通二期工程CCTV閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩部分組成：

　　1、軌道交通二期工程車(chē)站(含OCC)CCTV系統(tǒng);

　　2、軌道交通二期工程車(chē)輛段CCTV系統(tǒng)。

　　兩個(gè)系統(tǒng)之間相互獨(dú)立。軌道交通二期工程車(chē)站(含OCC)CCTV系統(tǒng)通過(guò)安裝在各車(chē)站指定位置的攝像機(jī)及其它相關(guān)監(jiān)控設(shè)施，為運(yùn)營(yíng)職員提供直觀的車(chē)站影像，從而提高乘客和工作人員的安全，同時(shí)支持在二期各車(chē)站的保安監(jiān)控和人群控制。二期工程車(chē)站CCTV系統(tǒng)同時(shí)配有所需接口設(shè)備，為公安提供車(chē)站視頻圖像以監(jiān)控各車(chē)站的可疑犯罪活動(dòng)。

　　軌道交通二期工程車(chē)輛段CCTV系統(tǒng)則是在二期新設(shè)車(chē)輛段大樓和所有區(qū)域安裝影像監(jiān)控設(shè)備，旨在加強(qiáng)對(duì)二期新設(shè)車(chē)輛段大樓和所有區(qū)域的安全監(jiān)控。

　　以下主要介紹車(chē)站(含OCC)CCTV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)方案簡(jiǎn)述

　　在二期工程延伸線10個(gè)車(chē)站構(gòu)建數(shù)字視頻管理系統(tǒng)及在車(chē)輛段運(yùn)營(yíng)中心建設(shè)OCC主監(jiān)控中心。然后將各車(chē)站及主監(jiān)控中心進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建成一整套具有三層管理結(jié)構(gòu)的數(shù)字視頻管理系統(tǒng)。

　　三層管理依次為OCC主監(jiān)控中心---軸心站控制室---衛(wèi)星站控制室。OCC主監(jiān)控中心為最高一級(jí)管理中心，具有最高權(quán)限，可看到監(jiān)控系統(tǒng)中所有視頻圖像，同時(shí)可對(duì)錄像進(jìn)行管理、查詢(xún)、回放;次一級(jí)管理中心為軸心站控制室，可看到本車(chē)站實(shí)時(shí)圖像及其下屬衛(wèi)星站實(shí)時(shí)圖像;最低一級(jí)為衛(wèi)星站控制室，只能看到本車(chē)站的圖像。

　　整個(gè)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理核心為VMS(視頻管理系統(tǒng))，為分布式視頻管理系統(tǒng)。分布于各車(chē)站和OCC主監(jiān)控中心內(nèi)。本系統(tǒng)采用具有強(qiáng)大視頻管理和聯(lián)網(wǎng)管理功能的視頻聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)IVN。通過(guò)IVN，不僅可對(duì)本地視頻進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)本地實(shí)時(shí)視頻的瀏覽、切換控制、視頻的錄像及提供對(duì)外的標(biāo)準(zhǔn)接口，還通過(guò)各車(chē)站IVN與主監(jiān)控中心IVN的聯(lián)網(wǎng)，形成一套滿(mǎn)足三層管理需求的數(shù)字視頻管理系統(tǒng)。

     　車(chē)站CCTV系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　在二期工程延伸線的每個(gè)車(chē)站都建有一套相對(duì)獨(dú)立的視頻管理系統(tǒng)，以供本車(chē)站及上級(jí)管理人員能實(shí)時(shí)了解到車(chē)站各主要區(qū)域情況，保證乘客及工作人員的安全。并可讓公安監(jiān)控各車(chē)站的可疑犯罪活動(dòng)。

　　車(chē)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下部分組成：前端攝像機(jī)、數(shù)字化設(shè)備及車(chē)站視頻管理系統(tǒng)。

　　車(chē)站視頻管理系統(tǒng)

　　車(chē)站視頻管理系統(tǒng)主要由車(chē)站錄像服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備及MCS工作站(第三方提供)、后備鍵盤(pán)、顯示設(shè)備等構(gòu)成。

　　車(chē)站錄像服務(wù)器內(nèi)安裝了視頻管理軟件VMS，是車(chē)站系統(tǒng)的管理核心。也是系統(tǒng)對(duì)外的唯一出口。系統(tǒng)中所有的信號(hào)(包括視頻信號(hào)、控制信號(hào)等)以及錄像、聯(lián)網(wǎng)、權(quán)限等都是由安裝了視頻管理軟件的錄像服務(wù)器進(jìn)行管理。同時(shí)各車(chē)站的錄像服務(wù)器之間通過(guò)專(zhuān)用CCTV網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而將各車(chē)站電視監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)形成一套統(tǒng)一資源、統(tǒng)一權(quán)限、統(tǒng)一管理的軌道二期閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。

　　存儲(chǔ)設(shè)備與錄像服務(wù)器相連，錄像服務(wù)器接收網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器發(fā)來(lái)的數(shù)字視頻信號(hào)后，轉(zhuǎn)發(fā)至存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行存儲(chǔ)，并對(duì)存儲(chǔ)的視頻圖像資料進(jìn)行管理。在本系統(tǒng)中，對(duì)前端視頻圖像的存儲(chǔ)有兩種方式，一種是對(duì)前端所有視頻圖像進(jìn)行全天24小時(shí)的抽幀存儲(chǔ)(6幀/秒)，存儲(chǔ)分辨率為4cif，共存儲(chǔ)14天;還有一種方式就是在SCR控制室和OCC主控制中心，管理員可隨時(shí)對(duì)所看到的任何一路圖像發(fā)出錄像指令，從而在存儲(chǔ)設(shè)備上對(duì)發(fā)生的異常情況進(jìn)行25幀/秒，全分辨率的存儲(chǔ)。本方案中，存儲(chǔ)設(shè)備采用的是8盤(pán)位的磁盤(pán)陣列，支持RAID 0，1，3，5，0+1，10，30，50，可有效保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。

　　OCC 主監(jiān)控中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　車(chē)輛段運(yùn)營(yíng)中心內(nèi)的主監(jiān)控中心是整個(gè)二期工程CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理核心，在整個(gè)系統(tǒng)中具有最高的權(quán)限。

　　OCC主監(jiān)控中心主要由以下設(shè)備構(gòu)成：錄像服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、20'監(jiān)視器、網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器、MCS工作站(第三方提供)、后備操作鍵盤(pán)、回放工作站等。

　　同車(chē)站視頻管理系統(tǒng)一樣，OCC主監(jiān)控中心系統(tǒng)的管理核心為安裝了視頻管理軟件VMS的錄像服務(wù)器，通過(guò)錄像服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)OCC主監(jiān)控中心內(nèi)的所有視頻設(shè)備進(jìn)行管理、控制，并實(shí)現(xiàn)與所有二期工程車(chē)站視頻系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，為OCC內(nèi)各管理人員提供所需所有視頻圖像。

　　存儲(chǔ)設(shè)備連接于錄像服務(wù)器上，OCC主監(jiān)控中心管理人員發(fā)出錄像指令后，錄像服務(wù)器接收前端編碼器發(fā)出的視頻碼流，轉(zhuǎn)發(fā)至存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)。在OCC主監(jiān)控中心的存儲(chǔ)設(shè)備同車(chē)站存儲(chǔ)設(shè)備一樣，都是采用8盤(pán)位的磁盤(pán)陣列，支持RAID 0，1，3，5，0+1，10，30，50，可有效保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。

　　作為最高權(quán)限管理中心，除可調(diào)取所有車(chē)站實(shí)時(shí)視頻圖像外，也是整個(gè)系統(tǒng)中唯一具有對(duì)系統(tǒng)所有錄像資料進(jìn)行查詢(xún)、回放操作的地方。在OCC主控制中心設(shè)有一臺(tái)回放工作站，可對(duì)系統(tǒng)中所有的錄像資料進(jìn)行查詢(xún)及回放操作。同時(shí)通過(guò)回放工作站的刻錄設(shè)備，可將錄像資料刻錄在DVD上進(jìn)行保存，令原始的錄像資料可在系統(tǒng)以外的形式保留。系統(tǒng)錄像的資料不管是保存在錄像服務(wù)器上，還是保存在二級(jí)存檔儲(chǔ)存媒體上，通過(guò)回放工作站都可對(duì)錄像資料進(jìn)行瀏覽，而不用增加其它特別設(shè)備。[nextpage]

　　CCTV網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)流量分析

　　根據(jù)系統(tǒng)要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中流量較大的主要有以下幾種：錄像流、實(shí)時(shí)視頻流及聯(lián)網(wǎng)視頻流。以系統(tǒng)中攝像機(jī)點(diǎn)數(shù)最多的一個(gè)站計(jì)算(26個(gè)監(jiān)控點(diǎn))，并將此站假設(shè)為軸心站，車(chē)站內(nèi)所有攝像機(jī)需進(jìn)行6幀/秒全分辨率的錄像，每幀大小按15KB計(jì)算，在車(chē)站網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)視頻流大小為6×15×8×26，約有18Mbps的流量;同時(shí)車(chē)站監(jiān)控室和地面監(jiān)測(cè)亭需實(shí)時(shí)瀏覽車(chē)站圖像，最多同時(shí)瀏覽圖像為12路(地面4路，軸心車(chē)站8路)，每路實(shí)時(shí)碼流3Mbps;12路共36Mbps;根據(jù)系統(tǒng)要求，OCC主監(jiān)控中心最多可調(diào)用12路車(chē)站的圖像，若OCC主監(jiān)控中心所調(diào)用圖像都為該站的圖像，最多12路，則聯(lián)網(wǎng)視頻碼流為36Mbps;那么在各車(chē)站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最大視頻數(shù)據(jù)流量約為18Mbps +36Mbps+36Mbps ，即約為90 Mbps。

　　網(wǎng)絡(luò)骨干中的流量主要為聯(lián)網(wǎng)視頻流，即OCC主監(jiān)控中心調(diào)用下屬車(chē)站的視頻流、軸心站調(diào)取衛(wèi)星站視頻流;根據(jù)系統(tǒng)要求，OCC主監(jiān)控中心最多同時(shí)可調(diào)取12路圖像，軸心站最多可調(diào)取8路衛(wèi)星站圖像，每路碼流約為3Mbps;共有5個(gè)軸心戰(zhàn)，則網(wǎng)絡(luò)骨干中的流量約為12×3+5×8×3;即約為156Mbps;

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)以上流量分析，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最小必須選擇千兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī);同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求及未來(lái)擴(kuò)展需要，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中我們采用了具有萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品，同時(shí)提供先進(jìn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)(VLAN)、VRRP及IRF技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的冗余和管理，提高系統(tǒng)的可管理性、可靠性和良好的擴(kuò)展性。

　　網(wǎng)絡(luò)核心采用雙機(jī)熱備，主干采用千兆以太網(wǎng)的解決方案。

　　在OCC主監(jiān)控中心采用兩臺(tái)華為3Com S5600第三層交換機(jī)作為OCC主監(jiān)控中心核心交換機(jī)，通過(guò)IRF實(shí)現(xiàn)雙機(jī)冗余熱備，它可提供新一代萬(wàn)兆線速接口及千兆、百兆以太網(wǎng)接口。在本系統(tǒng)中，核心交換機(jī)以1000Mbps速率連接通信傳輸網(wǎng)絡(luò)、工作站、服務(wù)器，100兆到解碼器，并可提供VLAN交換路由功能等。車(chē)站也采用華為3Com S5600構(gòu)建車(chē)站內(nèi)視頻基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，以1000Mbps速率連接通信傳輸網(wǎng)絡(luò)、工作站、服務(wù)器，100兆到編碼器、解碼器，并提供VLAN交換路由功能等。車(chē)站S5600通過(guò)地鐵通信網(wǎng)絡(luò)與OCC主監(jiān)控中心S5600千兆相連。

　　結(jié)語(yǔ)

　　整個(gè)車(chē)站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是以VMS視頻管理系統(tǒng)為管理核心，結(jié)合NMS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的視頻管理、網(wǎng)絡(luò)管理功能。