四通八达 南京地铁监控护航

　　CPS中安网记者：罗超 

　　近年来，地铁交通成为保持城市活力最主要的基础设施，是城市生活的动脉，制约着城市经济的发展。建设一个多层次、立体化、智能化的地铁交通体系，将会成为各城市建设发展的重要建设规划目标。经济的繁荣，城市流动人口在大量增加，造成治安形势日趋严峻，地铁列车里出现了一些盗窃、抢劫等事件，特别是伦敦地铁大爆炸案件发生以后，各国对地铁的安全措施和反恐手段更加重视。此外，地铁各站点间分散的特点，使得日常安全维护成为一个难以解决的问题。要提高地铁列车运营的安全程度和管理质量，仅仅依靠人力是不够的，建设地铁监控系统工程将能极大地解决上述问题。本期《工程体验》栏目采访报道组记者罗超、技术顾问林堪华来到南京地铁一号线监控项目工程现场，身临其境认知和体验由杭州米乐电子有限公司负责部分承建的此项目工程，希望藉由此文有限的文字叙述能给广大业界工程商们提供有价值的参考和借鉴。

　　一、建设初衷与多级管理的项目需求

　　“六朝金粉地，金陵帝王州”。南京，“十朝都会”，记者初次接触这座历史名城，心中腾升的是一种，豪迈！漫步其间，城内的沧桑和繁华刻写着它几千年的年轮。2005年正式投入运营的南京地铁，给整个城市的道路畅通、民众的出行便捷以及经济的持续发展带来极大的帮助。作为此项目的建设方——南京地下铁道有限责任公司在当时就意识到，“向科技要警力”，运用现代化手段有效地实现地铁安全运营的动态控制和管理是必不可少的技术手段，对我们热情招待的南京地下铁道有限责任公司张经理告诉了记者他们建设的缘由。采访中，记者还有一点很好奇，当时在建设南京地铁一号线监控工程时，有哪些需求呢？张经理回答说，南京地铁一号线总长 23km，甲方需要对当时16个地铁车站（包括1个总站、2个维护车站、1个停车库等）进行24小时不间断监控；

　　每个车站设置12个监控点，如1个售票处、2对上下行自动扶梯、100米站台（每20米一个监控点）、4个地铁车道监控点；

　　每个车站警务室监控本站各个监控点图像，公安地铁分局、市公安分局通过1000M以太网监控所有车站情况，另外还有软件平台设置若干个不确定远程终端。例如，地铁调度站、保安公司以及地铁运营公司经理办公室等，经权限设置可以通过网络远程接入总站监控室计算机，不定期查看情况；

　　各级监控点有不同权限，同时支持多路安全警戒报警输入信号输入（例如有人进入地铁车道等异常情况），支持远程控制多路控制信号输出（例如打开警报，发出紧急停车信号等用途）。

　　二、项目按两级管理、三层网络架构模式进行建设

　　对于南京地铁一号线监控工程，既是调度员和车站值班员监视列车运行、掌握客流大小和流向、提高行车指挥透明度的辅助通信工具，也是列车司机在车站停车后监视旅客上下车、掌握开关车门时间的重要手段，当车站发生灾情时，电视监视子系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。作为承建单位杭州米乐公司项目经理王明峰这样总结此工程项目的应用功能，它的组成主要包括：实时视频监控、流量监控、流速检测、变配电参数检测、火灾自动报警、照明、通风、消防系统、公共广播系统、紧急电话、环境监测、交通控制等子系统。

　　鉴于地铁安防工程的重要性，杭州米乐根据地铁闭路电视监控系统的技术要求和工程实际情况，系统设计采用分为市局和车站两级管理，以及车站现场监控控制三层网络架构的工程模式。每个车站警务室只对本车站的图像负责，同时每个车站通过矩阵选择上传4路或8路图像，通过公安网上传至所属派出所，5个地铁派出所对辖区内的多个车站的图像进行调看和管理，同时地铁分局和市局也可以利用网络调看所有车站的上传图像。通过视频服务器实现对全线视频流的控制、全线网络编解码器的配置管理及视频切换云台控制等功能。针对两级管理、三层网络架构的工程模式，下面我们从工程建设中最主要的前端视频监控点和软件平台建设这两方面具体介绍和分析南京地铁一号线监控工程。

　　1、监控点按区域不同“司职”不同职责

　　记者在南京地铁一号线玄武门站现场看到，站台按甲方要求共设置12台摄像机，其中车站站台和站厅层设置7台美国派尔高公司的高速智能球，用于站厅大范围的监视，站台和站厅人流量最大，如果发生突发事件或紧急情况，需要球机的快速扑捉图像画面；5台固定摄像机安装在楼梯出入口、自动扶手梯等处，用于监视乘客出入时的安全。固定型摄像机采用VP品牌的VPC-31SH配备手动变焦自动光圈镜头和室内外EH2512防护罩，VPC-31SH系列摄像机具有高分辨率，通过SONY Exview HAD技术使照度达到0.05lux在楼梯口人流密集出入时能保证清晰图像，方便为日后的调查和取证，低照度的功能有利于在夜间和弱光源的情况下保障图像质量，林堪华建议在地铁站台内不要选用一体化的红外夜视摄像机，因为地铁站台内部的玻璃屏蔽门和大量采用的釉面抛光瓷砖和大理石有较强的反光和折射现象，红外LED或LED Array红外阵列产生的高强度红外光将被较大幅度的反射漫射，从而影响图像质量甚至出现发白的画面效果。杭州米乐在工程施工过程中，摄像机至车站警务室视频传输采用75Ω视频电缆，配线长度≥200m，解码器至控制键盘间采用屏蔽控制电缆，云台采用220V交流供电，电源线采用三芯电缆，导线截面不小于1.5mm。这些摄像机的图像均接入32×16视频切换矩阵，矩阵输出视频回路供车站监视器和视频传输设备进行选择监视和压缩编码。据记者了解，珠江路站采用了美国派尔高公司的CM9760视频矩阵切换控制系统。整个电视监控系统各站及调度指挥中心以CM9760主机系统为中心，系统具有强大的分级联网功能，并能方便地对所有接入主机的监控设备进行编程控制和遥控，而云台、镜头的控制信号由解码器通过一根总线电缆与主机相连进行传输。距车站警务室较近的视频传输选用同轴电缆，远距离监控点与监控中心之间加装视频放大器，进行视频信号和云台、镜头的控制信号的复合传输。

　　2、如何搭建软件平台

　　南京地铁一号线监控工程采用市局、车站的两级管理，这两级管理包括了车站警务室、车站派出所、公安地铁分局、市公安局、市公安分局5个部门，如果要满足多部门对南京地铁一号线的监控，需要一个软件管理平台，这个平台由

　　多系统、多模块组成，实现对所有系统内的监控中心、分中心、监控主机及监控设备进行统一有序的协调、联动和管理。各分监控中心在服从南京市公安局总监控中心调度指挥的同时，能在自己职能范围内管理和调度其所管辖各地铁站台和隧道内的监控、报警设备，达到两级管理、三层网络架构这种模式集中与分散相结合的功能体现。

　　南京地铁一号线监控工程的软件平台设置在两级管理的5个部门的监控中心，每个中心由于级别权限的不同进行分门别类的功能设置，由于篇幅的原因不适合一一列举说明，但总体而言，它们都是由中心服务器、网络交换机、视频工作站、电子地图、报警主机、数字矩阵主机、电视墙、存储服务器等组成，其功能主要包括：信息采集功能、信息处理与发布功能、远程控制功能、布防撤防功能、告警联动处理功能、紧急预案功能、报表统计与打印功能、查询功能、自动数据备份和系统恢复功能、自动后备功能、联网功能及网络管理等功能，以实现对地铁隧道引道区、隧道区及出入口区、站内候车区实时视频监控，以及对以上各区的信号灯、可变情报板、综合交通信息板、限速信号板、火灾自动报警、应急广播等的控制功能，达到分流、启闭车道、引导车辆改道等作用，对车辆的运行实施动态管理和控制。

　　体验结论

　　收获意料之外的项目效果

　　四通八达的南京地铁一号线贯穿城市的南北交通，在它高效运营的同时，监控工程到底发挥了多少作用？张经理表示他们甲方所提出的需求都能满足，而且利用视频监控还取得意料之外的项目效果。与上海等城市一样，南京地铁车站、车厢内均严禁乞讨，以前有一些长期以乞讨为生，或强行向乘客乞讨的“老面孔”，他们每天花钱买票上车行乞，到站后就在车内站好，车站工作人员就算看到了也拿他们没办法。对于这样的乞讨人员，地铁警方将对其建立档案，一些屡教不改的则设立“黑名单”，通过监控录像，一经发现，立即清理出地铁站点。利用监控系统针对地铁乞讨人员进行的专项整治，据介绍，在国内尚属首创。

　　地铁监控技术要点和注意事项

　　此次现场观摩和体验南京地铁一号线监控项目工程，记者感觉，工程建设需要前期规划设计充分全面，也需要在施工中精于细节，杭州米乐在此次项目建设中有何经验心得，地铁监控工程又有哪些值得关注和注意的工程事项，记者大致总结为以下几方面：

　　1、流媒体抽象层＋协议转换模块

　　目前在进行的地铁轨道交通建设，甲方都考虑用数字的方式将监控资源联入公安监控中心，由于市场上存在多种品牌的图像编解码设备，在图像处理上各有优势，按常理说，如果要完全能够使用这些资源，则需要在电脑上安装很多客户端，手工记录众多的IP地址和端口号，需要看某种设备的时候启用相应的客户端来进行，安装和使用都非常烦琐，而如果使用硬件整合这些设备成本将非常高。所以，杭州米乐开发了一个统一的流媒体抽象层，具体包括流媒体播放、设备文件服务、文件播放与设备控制几大类共几十个功能，并封装成浏览器可以访问的ActiveX控件；并且在系统中提供协议转换模块，任何厂商、任何型号、任何接口的设备，只要其满足图像数字化的基本要求，就可以通过协议转换模块，转换到统一的流媒体抽象层，并且统一通过IE浏览器客户端直接浏览，无需安装任何客户端。这是地铁监控一个低成本的软件平台解决方案。

　　2、全网图像资源统一编号

　　视频联网监控管理平台采用分布式的面向对象管理技术，将各种资源以对象的方式存储在系统数据库中，摄像机、编解码器、矩阵、报警、配置、存储通道、录像文件、巡检计划、用户、用户组等等都是对象，每个对象在全网上都有唯一的编号，如dvr，表示深圳市1号线11号硬盘录像机的第1个通道，也可以采用‘线路＋系统节点编号＋摄像机编号＋资源、用户、设备属性’等方式进行编号，真正实现了统一资源和统一编号。通过这样的设计，可以方便实现多个系统的联接，让客户对自己的监控资源的分布与运行信息心中有数，可以实现对监控资源的有效管理和充分利用。同时，在系统中任一节点增加或减少图像资源，即系统配置发生变化时，对整套系统不会造成任何的影响；任意新节点仅需要增加其相应的参数信息即可融入系统；用户登录系统即可获取到最新节点的信息，如新增节点在权限范围内，就能够实现访问，而无需进行任何设置。

　　3、系统抗干扰设计

　　由于地铁工程应用环境的特殊性，整个安防系统的设计要注意抗干扰，在设计时，特别要注意监控系统的所有显示设备包括计算机和显示器，应在地铁电磁场和静电干扰的环境中不出现任何画面的跳动；地铁监控系统的所有设备应可抵抗无线电频率为 150KHZ--27MHZ的电磁射频干扰，系统的硬件、软件设计应充分考虑具有故障诊断、在线修改、离线编辑等功能，同时系统设计应遵循模块化原则。

　　从南京站站台出来，我们结束了一天的采访，离开时都对这座历史古城留恋不已。回深圳的火车开动了，记者又想起南京地铁依然在城市间穿行，而监控系统依然在安安静静的保驾护航！

　　顾问点评

　　南京地铁一号线监控项目工程充分利用原有的1000M公安网传输视频数据和控制信号，有效实现公安系统多级集中联网监控和实现资源共享。此次的地铁监控，将视频编、解码器，在地铁车站警务室放置视频编码器，将前端采集到的视频数据编码后直接传送到网络，由放置在市局监控中心和车站警务室的视频解码器解码还原，显示在监控中心架设的大屏幕电视墙上，具有很高的性价比。从工程商的角度分析，目前城市地铁站视频监控一般分为两级监控：在地铁站端要求监视所有本站图像，另外在监控中心要求可以监视下属各地铁站的情况。考虑到资金投入的问题，在中心端，一般不要求同时看到所有地铁站的所有图像；而是采取两种方式监视：一种是同时监视各地铁站的某几路图像，另外一种是要求可同时看到某一个地铁站的所有图像或大部分图像。这就需要考虑从各地铁站到监控中心的视频传输问题。

　　从各地铁站到监控中心的视频传输一般有两种方案。第一种是使用数字视频编解码器，通过SDH提供的E1信道完成视频传输；第二种是采用光纤方式，独立组成城铁视频监控联网系统完成传输。若采用第一种方式，需要占用大量SDH资源，增大了通信系统的压力。在第二种方式中，如果采用传统点对点方式，则要占用很多的光纤资源。随着现代光纤通信技术和数字视频技术的飞速发展，在监控领域内，实时光电转换甚至编码的复用光端机被广泛应用。城铁系统光纤拓扑结构一般呈链状或环网结构，建议采用，系统远端设备对模拟图像进行压缩编码、数字化并通过复用器复接到高速信道，通过电/光转换将信号发送到光纤通道，组成链网或环网；在局端进行反向复用、解码，输出，既保障了图像的实时性更保障了图像质量。

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