（济南市技师学院（铁高校区） 山东济南 250000）
摘要：闭路电视监控系统是维护城市轨道交通安全、保障交通安全的重要手段，可为调度员、车站服务员、列车司机、车站供电值班室的列车操作员等提供相关的列车运行、供电专业变电站开关柜、防灾救灾等方面的视觉信息。据此，本文主要对城市轨道交通视频监控技术进行了详细分析。
关键词：城市轨道交通；视频监控技术；闭路电视监控系统
一、城市轨道交通视频监控现状
随着城市轨道交通的快速发展，在为市民出行提供便利的同时，人流密集、人员复杂、空间相对封闭等因素也成为违法犯罪活动的高发因素。视频监控系统作为运营管理和公共安全的重要组成部分，也是防止恐怖事件发生和事后调查取证的必要技术手段。视频监控系统的需求不断增长，随着摄像机安装数量的不断增加和系统规模的不断扩大，传统的视频监控系统面临着越来越多的难题。一方面，操作安全人员难以实时、有效地监控和发现突发事件。因此，视频监控系统只存储采集到的视频图像，主要作为事后调查和取证的依据。另一方面，在事件发生后调查和收集证据时，要想在海量的视频数据中找到有关事件的有效信息，如大海捞针，就需要花费大量的时间、人力和精力，投入大量的资金。信息利用率低，大大降低了视频监控系统的安全性和有效性，没有充分发挥视频监控的实时性和主动性。
二、城市轨道交通视频监控技术
（一）系统组网方案分析
1、车站模拟+数字传输方式
该方案车站级仍然是一种基于视频切换矩阵的模拟视频的解决方案，视频信号从车站到控制中心的传输过程中采用了数字压缩编码技术。在车站，从摄像机采集的视频信号通过视频电缆输入到车站视频矩阵，车站值班员通过控制视频矩阵的输出，选择所需要的图像进行监视。中心调度员需要调看的图像，通过车站的视频编码设备转换成数字信号后，由传输网络传至控制中心，控制中心调度员通过中心数字视频控制设备选择所需要的图像进行监视。优点是技术及应用都比较成熟可靠，经过矩阵切换后再编码，节省编码设备。缺点是由于需要模拟、数字二次切换，控制软件复杂，不便于网络扩容及设备维护管理。没有实现全数字化，不易建立通用的数字化图像平台。
2、全数字方式
控制中心及各车站设置以太网交换机，交换机间通过传输系统的光传输网互联。车站摄像机采集的视频图像经过视频编码设备编码后接入本站以太网交换机；控制中心调度员、车站值班员处的监视终端与本地交换机连接；图像存储设备、视频服务器直接接入本地交换机，实现对图像的存储和控制。本方案由本地交换机，通信光纤传输网构成一个广域数字视频传输网络，网络中视频信号交叉切换通过交换机由视频服务器来完成，中心及车站对云台控制的优先级通过视频编码和控制设备由软件实现。该方案实现了全数字化的图像平台，不独占光纤，且享有数据传输平台的环网保护机制，具有多点观看图像、资源共享、扩容简单、等优点。只需增加编解码板即可扩容，易维护。
从灵活调用、技术先行性、系统构成、扩展性等方面综合考虑，新建的地铁线路宜采用全数字方案进行系统构建。
（二）图像数字编码方案选择
结合目前技术发展及国内地铁使用情况，符合闭路电视监视系统图像质量要求的编码标准主要有M-JPEG、MPEG-2、MPEG-4、H.264四种。四种编码方式中，M-JPEG占用带宽最高，但延时＜80ms；其他三种延时相近，都＜300ms。和MPEG-2、MPEG-4等压缩技术相比，在同等图像质量下，采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG-2的1/8、MPEG-4的1/3。M-JPEG、MPEG-2、MPEG-4三种技术都非常成熟，H.264技术也已在众多监控领域投入使用。考虑到系统采用全数字方案后，从监控终端到中心大屏幕、到车站控制室、到公安派出所以及到存储设备四方向编码的一致性和设备的统一性，可以考虑主要采用H.264的编码技术，也可以根据工程需要，在需要MPEG-2的方向，可以配置MPEG-2/H.264双编码器。
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（三）图像存储设备选择
就地铁实际需求而言，更适合SAN（存储区域网络）技术。SAN技术又包含IPSAN设备和FCSAN设备。目前在轨道交通行业中，主要运用的由三种存储方案，采用IPSAN存储方案；采用FCSAN存储方案；采用数字硬盘录像方案。数字硬盘录像机因技术成熟、设备便宜、实施简单，已经被广泛应用于各种监控应用场合，成为主要的存储设备。但是随着轨道交通闭路电视监视系统的不断发展，对视频存储的数量、质量及灵活性的要求越来越高，按数字硬盘录像机的性能，需配置的数字硬盘录像机数量不断增长，给后期设备维护、管理带来较大困难，且数据存储不如SAN技术可靠。相较数字硬盘录像机，SAN技术具有存储容量大、配置灵活、安全可靠等特点，考虑技术先进性及后期运营维护等多方面因素，因此轨道交通行业宜采用SAN存储方案。相比SAN技术下两种设备，IPSAN即将FCSAN中光纤通道用以太网实现，在节省成本、维护简单的基础上，同样充分满足系统需求。因此，IPSAN存储方案更具优势。
（四）列车司机监视方式
列车司机监视的目的是了解相应站台的旅客上下车情况，监视器的设置方式主要有在站台停车位侧设置监视器方案以及在列车驾驶室内设置监视器两种方案。将监视器设于站台停车位的方式简单可靠且投资较低。采用在驾驶室设监视器方案，可以改善监视效果，司机在驾驶座椅上就可清楚地知道乘客上下车的情况。但该方案需在所有驾驶室装设监视器，不仅列车驾驶室的显示屏尺寸和安装位置受限，还存在机车的电磁干扰问题，监视图像质量不如站台上的监视器。此外，监视器与车站设备室的控制设备之间需采用无线方式传送视频信号，不仅投资费用较大、且频点使用受限，涉及车辆、PIS、信号等多专业接口，系统较为复杂，目前国内地铁较少采用此方案。考虑到工程的可实施性，本工程推荐采用在站台停车位侧设置监视器方案。
三、城市轨道交通视频监控系统的发展趋势
智能视频监控技术的发展势必朝着提高准确率的方向前进，提升产品对不同场景的适应性准确性，并且简化产品设置提升易用程度，给客户带来真正的便捷和价值。视频监控系统的发展依照高清化、网络化和智能化，伴随视频监控系统的高清化，智能视频分析技术也将进入高清时代，高清化的视频图像在赋予智能视频分析更多信息和研究内容的同时也对智能分析的算法及处理器的运算性能有了更高要求，基本的智能分析功能将不再满足用户的需求，未来对于行为分析、关联跟踪、视频检索等高级智能分析将进一步得到应用，多种传感器以及电子地图、综合调度系统等其他技术的融合也将进一步加强，多种业务系统的平台化整合将推动更加高效的应用模式。随着信息技术的进步，云计算、大数据、物联网等先进科学技术的发展，也为智能视频监控提供了强有力的技术支撑，未来视频监控系统将从根本上改变信息采集、传输处理、系统控制的方式和结构形式，有效提高视频监控的智能化程度和使用价值。智能视频监控系统将伴随安防监控大平台发展，向更加集成化、智能化的方向发展，其前景广阔。
结语
综上所述，随着交通运输业的快速发展，城市轨道交通的出现满足了城市经济发展的需要。运用科学技术提高产业发展速度，达到管理效益。对于城市轨道交通的内部管理，通过对智能视频监控技术的不断研究和发展，横向与其他系统相结合，可以从不同的角度对轨道交通安全信息进行全方位的控制。通过智能视频监控技术在城市轨道交通中的应用，为城市轨道交通的安全运行提供可靠的保障，同时降低监控人员的强度，提高监控的准确性，使管理工作更加有效。
参考文献
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论文作者:刘欣雨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/17
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