闭路电视监控系统在现代有轨电车中的应用

摘要：随着我国经济的不断发展，越来越多的交通问题显现出来，而有轨电车作为城市轨道交通的重要组成部分也有许多的问题需要进行分析与解决。其中，有轨电车中的通信系统尤为重要。而在通信系统中，开放式传输网为常用的方式，其问题也较多。只有不断加快通信系统的研发进度，才能使得开放式传输网的造价降低，使得有轨电车电视监控系统更加安全可靠，只有将各个环节结合起来才能使得开放式传输网在有轨电车中的应用更加便捷。

关键词：闭路电视；监控系统；现代有轨电车

中图分类号：U285文献标识码： A

引言

在大中型城市中，现代有轨电车是缓解交通压力的方式之一，如何让有轨电车安全高效地运行是缓解交通压力过程中的主要问题。在有轨电车中，做好有轨电车电视监控系统可以在极大程度上保障有轨电车的安全运行。

一、闭路电视监控系统传输介质

过去人们往往使用铜缆作为信息传递的载体，现在随着科技的进步，光纤被人们广泛使用，而开放式传输网就是以光纤为载体的一个网络。开放式传输网是可以通过多种接口在整个网络中完全透明地承载各种信息的传输的基于现有光纤技术的一种信息传输网络。它是专门为了满足地铁、铁路、轻轨、有轨电车、高速公路、采矿、机场、石油天然气或供水管道等行业的要求而设计的一个传输网络。这种传输网还可以有效地满足各种接口的扩展需要。与语音、数据、局域网和视频传输网相比，开放式传输网的优势在于：适用于各种环境，可以最大程度地保护现有设备的投资；通信线路的布线简单，方便后期的管理与维护；整个网络管理十分方便，缩短用户操作人员的培训时间；透明连接，网络与各种相关协议的深层次的变化没有关系；具有极高的可用性，不存在单点故障。现如今，信息时代的点点滴滴正不断地体现在生活当中，通信基础设施必须能适应市场的不断变化，而开放式传输网可以伴随着市场的变化稳步发展，通过简单的接口扩展即可实现扩大应用范围，紧跟市场脚步。

二、有轨电车电视监控系统

在任何一个国家，有轨电车电视监控系统都是能安全有效地保障电车行车安全和组织的重要方式。电车的调度员可以利用电视监控系统对列车的运行状况、车站的客流量以及设备室的设备运转情况进行实时的监控，以此来提高有轨电车行车的安全性。在车站发生火灾或其他灾情时，信息调度员可以使用电视监控系统来指挥现场的应急抢险。在大中型城市中，有轨电车作为缓解交通压力的方式，客流量较大，所以必须在有轨电车中建立一套安全、稳定和高效的安保系统，有轨电车电视监控系统就可以完全胜任此任务。系统组成应简单、易扩容、易升级、易维护，在车站监控系统、正线监控系统和中央监控系统共同组成了有轨电车电视监控系统。有轨电车电视监控系统为集中控制管理，其中，车站、正线监控系统主要负责图样的摄取，中央控制系统则负责视频信号的传输与处理，同时，中央网络控制管理体系也在中央控制系统中。有轨电车电视监控系统要求在瞬间的电源切换过程中不死机，可以在设备运转过程中进行热拔插。中央监控系统的操作应尽量简便，系统应具有强大的网络管理功能。例如可以对车站电视设备进行远程开关机、可以任意调看整个系统中的任一监控画面等，在有轨电车监控系统中要有强大的网络视频存储设备。整个系统要求组成简单，方便扩展，后期维护难度低，能跟随市场进行升级扩展。而开放式传输网络则正好满足有轨电车电视监控系统的要求，所以开放式传输网在有轨电车电视监控系统中的应用较多。

三、开放式传输网

在有轨电车电视监控系统中的应用开放式传输网络是专门针对轨道交通类型网络研发的一种信息传输方案，在有轨电车这种业务种类繁多数量却较少的网络中，非常适合使用。开放式传输网络在有轨电车中可以有效地满足专用电路接口的需要，但是因为是专网研发，导致不能正常地进行联网操作。开放式传输网络节点是通过光纤来进行互联的，使用光纤链路可以产生一个反向循环的环路，与原路相互配合补充进行工作。一旦其中一个环路损坏，另一个环路还可以进行补充，维持运转。对于有轨电车电视监控系统而言，开放式传输网络不仅集成了视频编码与解码功能，还具备强大的视频切换功能，可以实现在整个网络中的任意一个节点或多个节点同时显示与控制一个或多个监控画面。例如在一条有轨电车线路中，拥有10个车站，每个车站配备4个摄像头，在中央控制室配备视频管理终端与多个图形显示设备。这些设备全部通过开放式传输网提供的通道相连接。当某一个车站发生故障导致车辆无法运行时，中央控制室可以通过图形显示设备来观察故障发生车站的任何一个摄像头的显示内容，同时控制线路上的车辆避免发生事故。开放式传输网络的优点不言而喻，但是缺点也有很多。首先，开放式传输网络是专网专用，无法有效地实现联网控制，对此，西门子公司专门开发了一种互联标准接口，即E1，E3和STM-1接口。这种接口极大地满足了开放式传输网的联网需要。其次，开放式传输系统的反向循环线路的完善必须由节点的不断叠加来实现，这就使得开放式传输网的造价极高。

四、闭路电视监视系统概述

近几年，轨道交通闭路电视监视系统(CCTV)发展迅猛，从最初能看到图像，到现在能看清图像，再到将来的视频智能分析，对图像的清晰度和保真度的要求越来越高，追求高清成为一个发展趋势。模拟监控系统从视频传输到控制存储都是模拟信号。将模拟摄像机输出的信号经过视频编码变成数字信号，使之从传输到控制存储都成为数字信号的视频监视系统，称为数字视频。真正意义上的全数字化处理，必须是IP摄像机。只有使用IP摄像机，才能突破模拟传输的瓶颈，从视频源、视频处理到传输进行全面革新。模拟分辨率低，图像模糊，无法实现高清与高画质，无高清晰度，图像显示质量不高，无法实现前端智能。高清能够更好地捕捉细节，画面更清晰，色彩保真度更高，自然流畅，前端智能方便传输，方便网络化，方便集成与智能分析。

1、高清系统

从摄像机、传输、显示、录像和回放均实现高清。高清数字化以后，高清网络摄像机直接将视频进行数字采集，高清编码压缩并IP封装，然后利用IP网络来承载高清视频流，实现高清的实时监控、录像、回放、转发的工作。像素越高，单帧画面所占用的带宽、录像的容量也就越大。高像素意味着带宽、意味着容量、意味着CPU的处理速度，三者缺一不可。这对于编码芯片、编码算法、网络传输及存储系统，都带来巨大的挑战。

2、存储方式

高清网络摄像机的高清图像记录需要网络存储系统(包括存储服务器和存储设备)。存储服务器和存储设备最主要的连接方式有DAS直连方式、NAS网络硬盘方式、SAN(FC-SAN和IP-SAN)存储区域网络，模拟系统时一般采用前一种方式。IP-SAN方式采用IP架构的以太网络，具备良好的扩展性、共享性和较低的分摊应用成本，是目前大中型集中监视存储主要采用的技术之一，也是轨道交通CCTV主要的存储方式。4．4显示格式相对于传统的4∶3图像比例，高清图像采用16∶9比例是个宽频标准，不会出现4∶3电视显示高清时的双边的空白，也不会像4∶3电视显示16∶9时，上下出现空白，更适合安防监视的应用。监视场景往往是需要对大范围横向区域进行监看，如地铁出入口、检票口等，这些场所的特点都是以横向排列的方式出现在画面中，而画面顶部和底部我们不关心，16∶9的画面可以去除这些不重要的区域，增大监视目标的面积，以往要用好几台模拟摄像机横向排列才能监视的区域，现在只要一台高清网络摄像机就可以覆盖。高清系统需配16∶9显示器/监视器。

结语

有轨电车作为城市中的一个新型交通方式，承担了城市中一部分的交通压力，是对地铁的一种补充，对满足城市人群的出行要求起到重要作用。

参考文献

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