地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中無(wú)線監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于眾多安防領(lǐng)域。地鐵安全防范系統(tǒng)是保證地鐵行車組織順暢、運(yùn)輸是否安全的重要設(shè)備，地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)中就有無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用。

需求分析

對(duì)于地鐵來(lái)說(shuō)，監(jiān)控首先要滿足的是安全運(yùn)營(yíng)和防恐防爆的需求。地鐵系統(tǒng)由于客流量大、人員復(fù)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(zāi)、爆炸等，影響會(huì)非常大，所以必須預(yù)先攔截可疑爆炸物，包括對(duì)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，車站也都加強(qiáng)了安檢措施，然而現(xiàn)有的安檢設(shè)備只對(duì)物、不對(duì)人進(jìn)行安檢，各種不安全隱患仍然存在，因此對(duì)地鐵車廂內(nèi)情況的監(jiān)控一直是大家期望實(shí)現(xiàn)的功能，但由于無(wú)線傳輸?shù)膸捪拗坪瓦\(yùn)動(dòng)速度的限制一直沒(méi)有很好的實(shí)現(xiàn)，隨著中國(guó)3G牌照的發(fā)放和3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，在高速運(yùn)行的地鐵車廂內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控就變得可行了。中興通訊作為國(guó)內(nèi)3G的市場(chǎng)龍頭，順應(yīng)市場(chǎng)的需要推出了“網(wǎng)絡(luò)視訊”視頻監(jiān)控系統(tǒng)地鐵無(wú)線解決方案，采用網(wǎng)絡(luò)化、智能化的視頻監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控在地鐵中全方位的覆蓋與應(yīng)用，在此與大家作一些經(jīng)驗(yàn)的分享。

無(wú)線固網(wǎng)融合視頻監(jiān)控方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)

“網(wǎng)絡(luò)視訊”視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全I(xiàn)P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，可提供滿足WiFi/2.5G/2.75G/3G/WiMAX等各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控前端，以及全系列多功能的有線監(jiān)控前端、系統(tǒng)管理平臺(tái)和門戶、媒體分轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)平臺(tái)、多種監(jiān)控客戶端(包括手機(jī)客戶端/PC客戶端/WEB客戶端/硬件解碼器)等一系列的軟硬件設(shè)備。

該系統(tǒng)基于優(yōu)異的固網(wǎng)+移動(dòng)全網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理念，按照電信級(jí)可靠性要求，采用軟件模組化設(shè)計(jì)和先進(jìn)的智能轉(zhuǎn)碼網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方案，可提供性能卓越的移動(dòng)、固網(wǎng)融合的視頻監(jiān)控綜合應(yīng)用。針對(duì)地鐵系統(tǒng)監(jiān)控，其組網(wǎng)架構(gòu)如圖1所示。

前端設(shè)計(jì)

在地鐵車廂內(nèi)，根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的情況，配置相應(yīng)接口的專用車載3G無(wú)線視頻服務(wù)器+半球攝像機(jī)，無(wú)線視頻服務(wù)器本身可配置一塊硬盤，實(shí)現(xiàn)高清晰、實(shí)時(shí)視頻(D1格式)的本地存儲(chǔ)，根據(jù)3G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，設(shè)置CIF實(shí)時(shí)或D1非實(shí)時(shí)(降幀)視頻上傳平臺(tái)，供監(jiān)控中心和相關(guān)管理人員調(diào)用，在有意外事件發(fā)生時(shí)，可以直接調(diào)取D1格式存儲(chǔ)的本地視頻錄像。

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

接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

對(duì)于車內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)，建議采用3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，如電信的CDMA EV-DO或中國(guó)移動(dòng)TD-SCDMA的HSPA+等最新的3G或3.5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證提供足夠的上行帶寬，今后可以升級(jí)到LTE網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于站內(nèi)固定監(jiān)控點(diǎn)位，則建議采用有線方式接入網(wǎng)絡(luò)，保證接入的穩(wěn)定和可靠性。

監(jiān)控中心設(shè)計(jì)

地鐵監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控中心一般包括3個(gè)類型，從管理上可分為三個(gè)層級(jí)，第一類為車站監(jiān)控中心，數(shù)量多，每個(gè)車站都有一個(gè)本地監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)本站監(jiān)控圖像的瀏覽，對(duì)本站攝像機(jī)的控制擁有最高權(quán)限;第二類監(jiān)控中心為線路地鐵調(diào)度管理中心，一般每條線有一個(gè)，需要隨時(shí)了解每個(gè)車站的大致情況和列車運(yùn)行的詳細(xì)信息，對(duì)各車站的所有視頻均可以進(jìn)行有選擇性的觀看，但對(duì)攝像機(jī)的控制權(quán)限較車站要低一級(jí);第三類為車輛維護(hù)中心，一般一條線路有1-2個(gè)維護(hù)中心，監(jiān)控的目標(biāo)對(duì)象主要是車站和地鐵列車的各類硬件和設(shè)備，對(duì)某些攝像機(jī)有控制權(quán)限，控制權(quán)限最低。線路監(jiān)控管理中心和車站監(jiān)控中心的組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示。

海量存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

為了保存大量的視頻錄像數(shù)據(jù)，需要建立中心海量存儲(chǔ)設(shè)備，根據(jù)視頻監(jiān)控錄像數(shù)據(jù)記錄的特點(diǎn)，推薦使用IP-SAN存儲(chǔ)技術(shù)。因?yàn)镮P-SAN相比其它存儲(chǔ)方式，具有如下優(yōu)勢(shì)：

·性價(jià)比高;

·擴(kuò)展能力強(qiáng);

·集中式管理;

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

·基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)遷移和遠(yuǎn)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(zāi);

·易于和現(xiàn)有監(jiān)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(jié)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(chǔ)解決方案成為一種經(jīng)濟(jì)合算、可擴(kuò)展且為人熟知的解決方案。

在項(xiàng)目中建議采用雙控制器磁陣，一臺(tái)主機(jī)柜可以擴(kuò)展連接3個(gè)從柜，提供51塊硬盤槽位，項(xiàng)目中可以配置多組IP-SAN磁陣實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ)。

系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)分業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和媒體服務(wù)平臺(tái)兩部分，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備和用戶開(kāi)銷戶管理、AAA管理、業(yè)務(wù)管理、設(shè)備配置管理、平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)管理、運(yùn)行維護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)等平臺(tái)管理功能，以及視頻的存儲(chǔ)、分轉(zhuǎn)發(fā)功能，為業(yè)務(wù)使用提供全網(wǎng)支撐。

為了保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全，采用管理中心CMS+分布式視頻監(jiān)控VSS媒體節(jié)點(diǎn)方式建設(shè)系統(tǒng)，CMS設(shè)備安放在地鐵監(jiān)控總中心內(nèi)，可以在每個(gè)站都設(shè)置為一個(gè)VSS媒體節(jié)點(diǎn)，也可以將臨近的2個(gè)車站的攝像機(jī)集中起來(lái)建一個(gè)VSS媒體節(jié)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(tǒng)的安全性。

智能應(yīng)用設(shè)計(jì)

監(jiān)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更高的寬帶資源，更多的儲(chǔ)存空間以及更多的人員對(duì)視頻信息進(jìn)行分析、判斷和處理。

目前，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)是由工作人員24小時(shí)值守查看監(jiān)控畫面，依據(jù)人對(duì)視頻信息的內(nèi)容作出判斷，對(duì)異常行為進(jìn)行分析和處理，通過(guò)人防與技防的緊密結(jié)合確保社區(qū)的基本安全。但事實(shí)證明，人眼在緊盯監(jiān)控屏幕20分鐘之后，其注意力會(huì)嚴(yán)重下降，并且面對(duì)數(shù)量較多的監(jiān)控畫面，要從中發(fā)現(xiàn)一個(gè)異常行為的可能性是比較小的。基于人的生理特點(diǎn)，原本期望通過(guò)增加電子眼數(shù)量而提高安防等級(jí)，現(xiàn)在卻因?yàn)橐曨l信息的急速增加而無(wú)法達(dá)到理想的預(yù)期目的。而對(duì)于安全部門而言，視頻監(jiān)控圖像是重大案件偵破過(guò)程中的重要線索來(lái)源，對(duì)于可能存在線索的視頻錄像信息往往是幾十路圖像連續(xù)十幾天的調(diào)看，傳統(tǒng)一幀幀回放對(duì)比的方式，大大增加了刑偵人員的取證難度和破案周期。