深圳地铁2号线视频监控系统设计.docx

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________深圳地铁2号线视频监控系统设计深圳地铁2号线视频监控系统设计在世界反恐形势日趋严峻的今天,对于视频监控系统的要求也越来越高,视频监控系统已成为应对恐怖袭击、处理突发事件的有力辅助工具,此外智能化视频监控系统还可以应用在地铁车辆交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关场所,以提高用户的投资回报。本文主要围绕深圳地铁2号线综合安防系统中的图像监控系统的设计进行阐述。西设置车辆段,南端和北端线路均预留延伸条件,在后海设置停车场。2号线与1号线、5号线共用竹子林运营管理控制中心(OCC)。系统功能深圳地铁2号线安防系统由安防集成管理系统、图像监控系统、门禁系统、紧急告警系统等子系统构成,整个系统分为中央级、车站级和终端级现场设备三级结构。 2号线安防系统中央级系统是安防系统的中央集中部分,安防集成管理平台要求可实现对各车站、车辆段、停车场、车辆和主变电所的所有图像监视、门禁、紧急告警设备的监控,因此系统应能满足系统运作、授权、设备监测与控制、网络管理、数据库管理、维修管理及系统数据的集中采集、统计、保存、查询等功能。安防各子系统以开放式数据接口(如:API、OPC)与安防集成管理系统进行集成,并通过安防集成管理系统平台实现整个安防系统各子系统间的联动,为运营值班员、公安值班员、应急指挥人员提供直观、方便、完善的管理工具,为地铁乘客提供快捷的服务。系统技术分析目前视频监控领域采用数字化技术正处于一个方兴未艾的阶段,深圳地铁1号线续建线的安防系统均要求采用半数字化监控技术,考虑到全数字化系统对网络传输的高要求、产品的兼容性以及造价成本,在地铁2号线中采用了第二代的视频监控系统(部分数字化系统),即前端选用模拟摄像机,经过网络视频编解器,组成网络化的系统结构。根据建设功能的需求,该视频监控系统采用双码流(MPEG-2、MPEG-4等)视、音频压缩编码标准的编码器。 1、MPEG-2:这是主要应用于音频、视频信息的压缩编码标准,1992年被ISO/IEC批准为正式标准,正式标准编号是ISO/IEC13818。MPEG-2即是实现DVD的标准技术,用于为广播、有线电视网、电缆网络以及卫星直播提供广播级的数字视频。 2、MPEG-4:1998年11月被ISO/IEC批准为正式标准,正式标准编号是ISO/IEC14496。它不仅针对一定比特率下的视频、音频编码,更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4利用很窄的带宽,通过帧重建技术、数据压缩技术,以求用最少的数据获得最佳的图像质量。利用MPEG-4的高压缩率和高图像还原质量,可以把DVD里面的MPEG-2视频文件转换为体积更小的视频文件。视频编解码器的网络功能是系统的重要指标之一,视频编码器必须同时支持单播和组播两种方式。在实际运营过程中,一旦有紧急情况发生,会有一幅关键图像需要多点观看的需求。如果车站级监控中心与中央级监控中心所有的监视器和大屏都同时需要同一幅图像,在这种情况下就必须启动组播传输方式,确保此幅关键图像的正常传输。此外,为了解决网络传输带宽占用和视频图像质量之间的矛盾,视频编码器必须支持双码流,一个用于实时视频观看,一个用于实时记录,二者之间不可相互影响。两种码流可以是互不相同的帧率和分辨率,其中第二种码流既可以调节帧率亦可以调节分辨率。该方案在设计时,编/解码器采用的是以MPEG-2和MPEG-4双制式图像压缩码流来工作,每种制式可独立工作,速率(512K~15M)和分辨率可调,完全具备上述各种参数和功能,可满足上述各种条件下的工作要求。       网络需求分析在该方案中,综合信息以太网覆盖2号线全线控制中心、车辆段、停车场、主变电所、车站的站台、车轨以及列车上,为PIS、综合安防、办公自动化(OA)等系统的日常使用提供了一套完整的网络。由于视频监控、PIS流媒体数据流需要通过组播传输,通过路由协议、服务质量(QoS)、网络安全对整个网络进行规划,对于二层交换机,支持标准的IGMPSnooping协议,保护组播控制信息和组播包广播所有交换端口;对于三层交换机,支持PIM-DM或DVMP组播路由协议。由于数字视频传输既占有传输系统的大量带宽资源,又要求很高的实时性,因此视频编解码器、视频服务器、存储设备的选择必须具备极强的网络适应性和亲和性,且必须能够具备多种传输机制及功能(2号线的安防网络示意图如图1)。  车载网络该系统的车载网络采用工业级交换机10M/100M端口,列车上共有14路电视监控图像,按2Mbps计算,共计28M,加上PIS系统需要使用的10M左右带宽,基本上可以满足列车车载安防系统和PIS