有轨电车视频监控系统设计与实现

田先彬

（国家铁路局规划与标准研究院 ）

1 前言

有轨电车视频监控系统是控制中心调度员监视列车运行，掌握客流大小、流向，保障列车正常运行，提高行车指挥透明度的重要辅助工具。在发生灾害时，由调度员和值班员用来监视灾害和乘客疏散情况，并指挥救援。同时也是轨道交通公安部门用于对车站人流密集的公共场所进行全方位监控，及时发现并处置突发事件的重要工具。同时，还负责对区间、车辆基地等进行全方位监控，为本线后勤保障提供安全防范技术支持。

2 系统概述

在设备组成上，运营与公安视频监控采用设备合设方式，以实现设备的整合和资源的充分共享，同时预留将线路图像上传至上层管理中心(公安等)的接口。

监视范围主要包括正线道岔区视频监控、车辆段/停车场视频监控、车站视频监控、变电所视频监控、路口及区间视频监控车载视频监控、定修段/停车场内综合管廊内视频监控等部分。

控制中心设置视频管理服务器、视频存储设备和监控客户端，实现管理、存储和监控。运营管理人员可通过视频管理服务器控制各个外场摄像机，在控制中心操作台主监视器上监视线路沿线场所（车站、变电所、路口等）及车辆段/停车场的情况。

在车辆段/停车场控制室设监控子站，供车辆段/停车场值班员实时监控站场上的所有线路实况，准确了解车辆的实际位置和线路存车情况，为车辆段/停车场内调车和车辆进出场服务在控制中心实现视频监控，可以通过切换各摄像机图像进行监控。

在各停车场/车辆段安保室设监控子站，供值班员实时监控各楼层、楼宇出入口、场段周界、综合管廊内情况，可以通过切换各摄像机图像进行监控。

采用IP智能监控，全线1361个摄像机点位，其中高清网络枪式摄像机1106台，高清网络球型摄像机234台，高清网络半球摄像机21台。

车站、变电所、区间、路口图像采用控制中心集中存储方式，车辆基地、停车场采用本地存储方式；控制中心存储设备与车辆段/停车场存储设备异地备份，即当控制中心存储设备故障后，视频图像可被停车场临时接管，仅任一车辆段/停车场存储设备故障时，可被控制中心临时接管。

3 系统功能

系统具备实时监视、图像选择、字符叠加、录像存储回放、球机控制、视频联动、视频分析、录像存储异地接管以及系统设备在线状态实时检测等功能。

4 系统构成

系统采用数字网络化组网方式，在各车站、变电所、平交路口、区间、车辆段/停车场内设置网络摄像机，视频图像通过骨干网络系统提供的以太网通道传送至控制中心视频监控系统，通过控制中心视频监控系统完成图像的选择、控制和存储，被选图像在传送到视频解码器后，被重新解码输出至相应监视器，以完成图像调看的全过程。

在控制中心、停车场、车辆基地（定修段）设置集中录像存储设备，对所有前端摄像机的图像进行全天不间断录像（其中控制中心负责全部车站、变电所、平交路口、区间的视频存储，停车场、车辆基地（定修段）负责本地的视频存储），各录像设备和录像回放设备之间通过以太网组网，以实现设备的统一管理和录像的回放。

4.1 控制中心构成说明（见图1）

1） 控制中心级视频监控系统主要由网络交换机、视频服务器、视频存储设备、监控终端、高清解码器、网管服务器、视频分析服务器等设备组成。

2）控制中心配置2个行车调度台、2个设备调度台和1个总调度台（兼维调）；在各行车调度台、设备调度台及总调度台上分别设置视频监视终端设备（含显示器）及专用控制键盘；控制台实现对全线区间、车站车辆段/停车场、运营列车的视频监视功能。

3）控制中心设置3台联网网关可实现对其它系统的视频转发。

4）控制中心设置1套视频分析系统，可实现本线路摄像机的视频智能分析。

5）控制中心配置1套视频存储设备，可满足各车站、路口、岔口、区间、变电所的视频存储以及对于仅任一车辆段/停车场存储设备故障时的冗余存储，可被控制中心临时接管。

6）控制中心设置1套视频网络交换机，可实现本系统内部设备的网络接入以及视频监控系统与骨干网传输系统之间的连接；考虑到视频监控系统需与其它视频平台进行连接，为了保证双方的网络安全性在双方接口处配置了防火墙。

7）控制中心设置32路解码器，考虑到高清视频的远距离传输问题，同时设置32路高清视频光端机。

图1 控制中心系统图

图2 车辆段系统图

8）考虑到控制中心大厅距离机房较远，在控制中心大厅设置了1台接入级交换机用于实现控制大厅设备的以太网远距离传输。

9）控制中心设置1套视频管理服务器，可实现全线视频的管理。

10）控制中心配置1台网管服务器、1台网管终端及1台打印机，用于实现全线视频的综合网管以及设备故障信息的显示。网管服务器同时负责接收时钟信号，同步系统内设备时钟，同时预留对其它系统传输网管信息的接口。

4.2 车辆段/停车场构成说明（见图2、图3）

1）视频信号接入：

车辆段/停车场范围内高清摄像机接入通信设备室的视频及控制信息光缆线路点对点传输，交换机与前端摄像机之间光口匹配对接，不采用光电转换设备。

2）解码输出：

在车辆段/停车场安保室、调度室分别配置16路视频解码器，输出至大屏显示。

3）本地监视：

在车辆段/停车场安保室、调度室分别配置9台1194mm（47in）液晶监视器、1台视频监视终端、1台专用控制键盘。

控监视终端与接入交换机连接，可任意调用本场段任一图像至终端进行软解码并在终端显示器上显示，同时终端可发送出PTZ控制信号以实现对云台镜头的控制。监视终端在授权的情况下可调看本站点存储的历史图像。

4）远程视频：

通过通信机房交换机与骨干网提供的接口，将视频图像上传至控制中心。

控制中心视频监视终端通过骨干网网络，可任意调用本站点任一图像，同时视频监视终端可发送出PTZ控制信号以实现对云台镜头的控制。

5）录像存储：

在车辆段/停车场分别配置1套视频存储设备，可满足各区域本地的视频存储以及在停车场实现控制中心存储故障时的冗余存储。

6）报警联动：

在车辆段/停车场可通过专用接口完成与其他系统的报警联动功能。

7）解码器、数字录像存储设备、以太网交换机等设备由设在控制中心的网管服务器进行网管，所有网管信息最终接入设在控制中心的综合网管服务器。

图3 停车场系统图

图4 车站系统图

4.3 车站构成说明（见图4）

车站级监控系统设备主要包括站台、沿线变电所、道岔区、路口、区间的前端摄像机，其它接入设备由骨干网传输网系统提供；摄像机输出信号经光纤或网线至车站骨干网汇聚交换机，通过骨干网络接入控制中心视频监控系统设备，实现实时调看及录像存储。

5 结论

有轨电车区间段轨道相比地铁轨道而言，无围栏防护相对开放，人员可随意通行；通过视频监控系统区间设置的摄像机，可实时查看轨道内有无影响行车的不安全因素.因此视频监控系统在有轨电车日常运行中，成为了调度员监视列车运行、保障列车正常运行，提高行车指挥透明度的重要辅助工具。

成都有轨电车蓉2号线在存储模式上，采用车站、变电所、区间、路口摄像机图像控制中心集中存储，车辆段/停车场本地存储的方式。同时，前端摄像机与中心存储设备网络断开后的录像存储在摄像机SD上，为国内其他城市以及后续有轨电车视频监控系统工程建设提供了参考。