地鐵視頻監控系統中無(wú)線(xiàn)監控技術(shù)的應用

無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)應用于眾多安防領(lǐng)域。地鐵安全防范系統是保證地鐵行車(chē)組織順暢、運輸是否安全的重要設備，地鐵視頻監控系統中就有無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)的運用。

需求分析

對于地鐵來(lái)說(shuō)，監控首先要滿(mǎn)足的是安全運營(yíng)和防恐防爆的需求。地鐵系統由于客流量大、人員復雜，加上地鐵是一個(gè)地下空間，封閉、不透明、通風(fēng)不利，一旦發(fā)生事故，如火災、爆炸等，影響會(huì )非常大，所以必須預先攔截可疑爆炸物，包括對一些液、固體爆炸物，以及毒氣等，進(jìn)行全面的防范。為了防止乘客攜帶易燃易爆物品和其他可能造成重大公共安全事故的可疑物品上車(chē)，車(chē)站也都加強了安檢措施，然而現有的安檢設備只對物、不對人進(jìn)行安檢，各種不安全隱患仍然存在，因此對地鐵車(chē)廂內情況的監控一直是大家期望實(shí)現的功能，但由于無(wú)線(xiàn)傳輸的帶寬限制和運動(dòng)速度的限制一直沒(méi)有很好的實(shí)現，隨著(zhù)中國3G牌照的發(fā)放和3G網(wǎng)絡(luò )的建設，在高速運行的地鐵車(chē)廂內進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監控就變得可行了。中興通訊作為國內3G的市場(chǎng)龍頭，順應市場(chǎng)的需要推出了“網(wǎng)絡(luò )視訊”視頻監控系統地鐵無(wú)線(xiàn)解決方案，采用網(wǎng)絡(luò )化、智能化的視頻監控技術(shù)，實(shí)現了視頻監控在地鐵中全方位的覆蓋與應用，在此與大家作一些經(jīng)驗的分享。

無(wú)線(xiàn)固網(wǎng)融合視頻監控方案設計

系統架構

“網(wǎng)絡(luò )視訊”視頻監控系統采用全IP技術(shù)，提供移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )與固定網(wǎng)絡(luò )相融合的端到端整體解決方案，可提供滿(mǎn)足WiFi/2.5G/2.75G/3G/WiMAX等各種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的監控前端，以及全系列多功能的有線(xiàn)監控前端、系統管理平臺和門(mén)戶(hù)、媒體分轉發(fā)和存儲平臺、多種監控客戶(hù)端(包括手機客戶(hù)端/PC客戶(hù)端/WEB客戶(hù)端/硬件解碼器)等一系列的軟硬件設備。

該系統基于優(yōu)異的固網(wǎng)+移動(dòng)全網(wǎng)絡(luò )設計理念，按照電信級可靠性要求，采用軟件模組化設計和先進(jìn)的智能轉碼網(wǎng)關(guān)設計方案，可提供性能卓越的移動(dòng)、固網(wǎng)融合的視頻監控綜合應用。針對地鐵系統監控，其組網(wǎng)架構如圖1所示。

前端設計

在地鐵車(chē)廂內，根據無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的情況，配置相應接口的專(zhuān)用車(chē)載3G無(wú)線(xiàn)視頻服務(wù)器+半球攝像機，無(wú)線(xiàn)視頻服務(wù)器本身可配置一塊硬盤(pán)，實(shí)現高清晰、實(shí)時(shí)視頻(D1格式)的本地存儲，根據3G網(wǎng)絡(luò )傳輸速度，設置CIF實(shí)時(shí)或D1非實(shí)時(shí)(降幀)視頻上傳平臺，供監控中心和相關(guān)管理人員調用，在有意外事件發(fā)生時(shí)，可以直接調取D1格式存儲的本地視頻錄像。

對于每個(gè)車(chē)站站臺和各出入口、樓(扶)梯通道等位置設置的監控點(diǎn)位，則可以直接采用網(wǎng)絡(luò )攝像機，如網(wǎng)絡(luò )高速球、網(wǎng)絡(luò )槍機等，以減少工程施工難度，也可以采用模擬攝像機+視頻編碼器的方式建設。

接入網(wǎng)絡(luò )設計

對于車(chē)內監控點(diǎn)，建議采用3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，如電信的CDMA EV-DO或中國移動(dòng)TD-SCDMA的HSPA+等最新的3G或3.5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，保證提供足夠的上行帶寬，今后可以升級到LTE網(wǎng)絡(luò )。對于站內固定監控點(diǎn)位，則建議采用有線(xiàn)方式接入網(wǎng)絡(luò )，保證接入的穩定和可靠性。

監控中心設計

地鐵監控系統監控中心一般包括3個(gè)類(lèi)型，從管理上可分為三個(gè)層級，第一類(lèi)為車(chē)站監控中心，數量多，每個(gè)車(chē)站都有一個(gè)本地監控中心，實(shí)現本站監控圖像的瀏覽，對本站攝像機的控制擁有最高權限;第二類(lèi)監控中心為線(xiàn)路地鐵調度管理中心，一般每條線(xiàn)有一個(gè)，需要隨時(shí)了解每個(gè)車(chē)站的大致情況和列車(chē)運行的詳細信息，對各車(chē)站的所有視頻均可以進(jìn)行有選擇性的觀(guān)看，但對攝像機的控制權限較車(chē)站要低一級;第三類(lèi)為車(chē)輛維護中心，一般一條線(xiàn)路有1-2個(gè)維護中心，監控的目標對象主要是車(chē)站和地鐵列車(chē)的各類(lèi)硬件和設備，對某些攝像機有控制權限，控制權限最低。線(xiàn)路監控管理中心和車(chē)站監控中心的組網(wǎng)架構如圖2所示。

海量存儲設計

為了保存大量的視頻錄像數據，需要建立中心海量存儲設備，根據視頻監控錄像數據記錄的特點(diǎn)，推薦使用IP-SAN存儲技術(shù)。因為IP-SAN相比其它存儲方式，具有如下優(yōu)勢：

·性?xún)r(jià)比高;

·擴展能力強;

·集中式管理;

·以太網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相當成熟，減少了配置、維護、管理的復雜度;

·基于網(wǎng)絡(luò )的存儲系統，數據遷移和遠程鏡像容易，只要網(wǎng)絡(luò )帶寬支持，基本沒(méi)有距離限制，能更好地支持異地容災;

·易于和現有監控以太網(wǎng)絡(luò )相融合;

·網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有距離限制，易于部署。

IP-SAN結合了SCSI的速度和低成本，以及IP網(wǎng)絡(luò )和以太網(wǎng)的常見(jiàn)性和普遍性，使IP-SAN存儲解決方案成為一種經(jīng)濟合算、可擴展且為人熟知的解決方案。

在項目中建議采用雙控制器磁陣，一臺主機柜可以擴展連接3個(gè)從柜，提供51塊硬盤(pán)槽位，項目中可以配置多組IP-SAN磁陣實(shí)現大容量存儲。

系統平臺設計

監控系統平臺設計分業(yè)務(wù)管理平臺和媒體服務(wù)平臺兩部分，完成整個(gè)系統的設備和用戶(hù)開(kāi)銷(xiāo)戶(hù)管理、AAA管理、業(yè)務(wù)管理、設備配置管理、平臺聯(lián)網(wǎng)管理、運行維護、遠程升級等平臺管理功能，以及視頻的存儲、分轉發(fā)功能，為業(yè)務(wù)使用提供全網(wǎng)支撐。

為了保證系統結構的安全，采用管理中心CMS+分布式視頻監控VSS媒體節點(diǎn)方式建設系統，CMS設備安放在地鐵監控總中心內，可以在每個(gè)站都設置為一個(gè)VSS媒體節點(diǎn)，也可以將臨近的2個(gè)車(chē)站的攝像機集中起來(lái)建一個(gè)VSS媒體節點(diǎn)，以減少視頻在地鐵整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò )中的帶寬占用，同時(shí)提高系統的安全性。

智能應用設計

監控點(diǎn)位的倍增，帶來(lái)了更多的視頻信息。海量的視頻信息傳遞就意味著(zhù)更高的寬帶資源，更多的儲存空間以及更多的人員對視頻信息進(jìn)行分析、判斷和處理。

目前，傳統的監控系統是由工作人員24小時(shí)值守查看監控畫(huà)面，依據人對視頻信息的內容作出判斷，對異常行為進(jìn)行分析和處理，通過(guò)人防與技防的緊密結合確保社區的基本安全。但事實(shí)證明，人眼在緊盯監控屏幕20分鐘之后，其注意力會(huì )嚴重下降，并且面對數量較多的監控畫(huà)面，要從中發(fā)現一個(gè)異常行為的可能性是比較小的?；谌说纳硖攸c(diǎn)，原本期望通過(guò)增加電子眼數量而提高安防等級，現在卻因為視頻信息的急速增加而無(wú)法達到理想的預期目的。而對于安全部門(mén)而言，視頻監控圖像是重大案件偵破過(guò)程中的重要線(xiàn)索來(lái)源，對于可能存在線(xiàn)索的視頻錄像信息往往是幾十路圖像連續十幾天的調看，傳統一幀幀回放對比的方式，大大增加了刑偵人員的取證難度和破案周期。