摘要：近些年来，我国的现代化发展突飞猛进。介绍地铁站智能视频监控系统架构、实现功能和设计原则，结合多年视频监控安装施工和机电工程监理实践经验，重点针对视频监控与各种传感器设备对接应用技术和实现方案进行探讨，并就设计难点和常见问题提出解决方案，为实现预知、预见、预防的智能化安防系统提供借鉴。
关键词：地铁站；智能视频监控系统；实现方案；研究
引言
视频监控是地铁站安防领域可视化管理、危险事件预见防范、事后调查取证工作中的重要组成部分，同时也为降低安防值班人员工作量、简化操作流程、提高工作效率发挥着重要作用。目前电子行业关于视频监控的产品层出不穷，设备功能和适用范围也更加广泛，各类传感器配合监控设备联合应用是未来智能化监控的发展趋势。鉴于技术专利和利益驱动，各种品牌的视频监控设备、应用平台相互独立运行，难以做到资源整合，造成资源浪费。而且，在没有完善解决方案情况下建立起来的监控系统还可能增加工作强度和复杂性。各种监控设备厂家对非官方设备接入具有排他性和局限性，给产品选择也带来困难。因此，搭建一套稳定、成熟、完善且便于操作的智能化地铁站安防监控系统具有一定挑战性。
1系统架构与功能
系统实现功能如下：（1）所有视频监控点位信号通过监控网络连接到各控制中心和指挥中心，并通过服务器资源整合，实现信号资源共享，并将各类信号解码上墙。（2）监控区域、特殊场景下的摄像机能与用于安防的第三方检测、控制、报警功能传感器设备实现接口对接，组成信号和功能联动。（3）视频信号、数据采集信息和第三方接入设备信息通过网络存储到服务器，其他领域信息可直接通过网络读取、调用或通过简单源码开发实现资源共享。（4）所有视频监控设备及第三方接入设备行为事件、报警联动在电子地图上弹窗预警。（5）指定监控区域摄像机与公安、监管部门系统联网。
2设计原则与实现方案
2.1设计原则
（1）可靠性原则：监控设备和软件平台技术成熟、设备运行稳定、环境适应能力强。（2）便捷性原则：软件平台易于管理、维护、操作。（3）兼容性原则：设备兼容性好，第三方设备对接方便，安装架设简单。（4）先进性原则：设备和软件平台不仅能满足当下实际需求，且整个系统具有远瞩性、先进性、可扩展性强。（5）经济性原则：设备高度集成化、智能化，数据资源重复利用率高，升级改造简单、经济。
2.2实现方案
（1）利用解码器、综合矩阵将各类监控、传感器数据解码上墙，并实现视频信号在监控大屏自由拼接和缩放。（2）站台层、候车区域、售票区域摄像机布控严密，做到多方位无死角监控；摄像机布点中心区域安装360°旋转、焦距可控球机，球机可视范围内其他摄像机与之关联，组成信号联动，当某区域摄像机发生预设行为事件，球机自动旋转、变焦画面调至监控事件中心区域；指挥中心大屏、电子地图和监控中心同时对报警事件弹窗预警。（3）地铁出入口、人流集中区域醒目位置设置智能型专用监控摄像机，摄像机监控可视范围内安装一键报警和语音对讲设备，语音对讲和报警信号与摄像机关联。当报警装置报警信号被触发后，语音对讲功能自动开启，指挥中心大屏和监控中心同时弹窗预警，并可实现双向语音对讲。（4）在关键敏感区域、安全禁区采用智能学习型摄像机，具有行为分析功能，监控区域可划定入侵、越界报警，当系统后台预设行为事件被触发后，指挥中心大屏和监控中心同时弹窗预警。（5）设备房、配电室等工作人员出入口地区摄像机与门禁系统关联对接，当有人员出入时，门禁系统触发信号，摄像机自动拍照记录，并上传照片及事件信息至服务器。当门禁识别到非法闯入事件时，指挥中心大屏和监控中心同时弹窗预警。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（6）设备房、配电室、风机房、水泵房、弱电房、消防室等房间内部监控摄像机具有目标跟踪、动作行为抓拍功能；水侵、烟雾、温度、湿度、噪声等传感设备与摄像机关联，发生情况时关联摄像机触发报警，指挥中心大屏和监控中心同时弹窗预警。（7）闸机入口监控摄像机设置人脸抓拍、客流统计功能，抓拍数据自动转存至服务器实现资源共享。（8）地铁入口安装热成像摄像机及人脸识别摄像机。人脸识别系统通过服务器与公安系统黑名单人员实时比对；热成像摄像机对进入地铁人员行李、包裹进行初步过滤分析。当发生可疑情况时，指挥中心大屏和监控中心同时弹窗预警。（9）广场、人流活动较大区域摄像机具有多机联动功能，且具有深度学习、人员行为智能分析功能。出现系统预设情况时，摄像机通过自主学习智能分析、过滤行为事件，当行为事件达到预警、报警等级时摄像机自动向监控中心、指挥中心大屏、电子地图同时弹窗预警。（10）为了更好地实现监控资源共享和用户视频体验，监控数据存储采用本地网络存储+云存储模式。
3设计难点与解决方案
3.1设计难点
（1）设备选型、定位以及完整解决方案需要较高的专业技术水平。（2）网络架构带宽要求高，网络速率瓶颈是普遍存在的问题。（3）整体系统安全可靠性、防御能力必须强大。（4）多视频点位同时监控，值班维护人员工作强度大。（5）监控设备与第三方接入设备对接兼容性问题。
3.2解决方案
（1）设备选型与定位。视频监控软件平台综合考虑集成度高、易于操作和维护，可控性、智能化技术水平不仅能满足当下需求，且具有前瞻性，升级方便，满足长期不被淘汰；监控硬件设备选用技术成熟、设备功能完善的智能型产品，整体可扩展性和先进性符合发展需求；建设初期组织专家进行系统论证、多可行性方案对比选优。（2）网速瓶颈。监控摄像头全部采用网络摄像机，设备使用H.265编码格式；视频存储采用前端摄像机直接存储外加IPSAN区域存储和云存储模式。视频预览根据不同的监控需求，设定用户鉴权和视频优先级别，不同级别的用户设定不同的码率、码流和编码格式；监控系统网络支撑硬件选用故障恢复和启动时间短的工业级设备；通信设备接口速率千兆以上，核心数据交换机背板带宽及数据吞吐量严格执行监控数据流量算法和带宽容量算法，不仅要充分满足高峰期和满负荷各种信号同时转发的需求，还要预留余量带宽容量用于后期监控设备升级和扩容；为减小信号延时、衰减损耗，传输线路全部采用光纤线路；重点监控区域摄像机、服务器、存储终端、编解码设备运用多IP地址、多网卡分流技术，不同领域和作用的网络不相互串联、借用。（3）系统安全性。监控网络实行严格内外网隔离，所有设备经过防火墙进行行为和安全认证；监控平台对用户账号权限进行分级审查和功能权限设定；骨干网络设备、服务器、防火墙网络采用双线路、双电源热备；为缓解网络带宽压力，摄像机录像存储采用前端NVR存储和摄像机自存储，存储服务器自动识别网络带宽空闲时间，自动转存前端设备录像到存储服务器；级联数据交换设备启用端口隔离、端口行为限制；对于需要连接其他网域的摄像机和存储设备采用多IP地址作为网络隔离，传输线路采用VPN专线；建立时间服务器对视频监控网络接入设备因时间漂移产生的时间误差进行校时，监控网络中所有联网设备分时自动与时间服务器校时，确保监控系统所有时间同步在误差允许范围内；建立日志和事件服务器对用户操作行为和访问记录、监控设备、传感器报警事件进行跟踪；开启数据备份功能，重要的监控数据定期进行自动和手动备份。
结语
地铁站视频监控系统并不是一成不变的，应根据发展需要进行整体规划，并建立基本的框架结构，而系统的完整性和适用价值应在实际运用中不断总结。随着监控行业技术的发展与成熟，产品更新换代是必然结果，地铁站视频监控系统的功能和实用性将更加完善、更加智能化。
参考文献:
[1]吴云鹏，秦勇，谢征宇，等.高铁线路视频监控热成像摄像机测试[J].中国铁路，2017(12)：88-92.
论文作者:周涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/27
标签：摄像机论文; 设备论文; 功能论文; 事件论文; 服务器论文; 区域论文; 监控系统论文; 《防护工程》2019年第7期论文;