CCTV闭路电视系统在地下轨道交通行业的运用

【摘要】考虑到我国地面交通正处于十分拥堵的局势，为了缓解城市地区交通运输的作业压力，国家开始投资地铁工程建设，这标志着地下轨道交通系统改革时期的到来。由于地铁线路涉及面域广阔，且每个站点之间执行信号传输的难度较大，若不设计专用监控系统则会造成信号传输的失控性。本次分析了闭路电视系统在地铁轨道交通中的应用情况，对闭路电视系统综合调控提出相关的意见。

【关键词】闭路电视系统；地铁；综合调度；应用科技

中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）02-01-01

为了保障地铁线路运行的安全性与可靠性，需设计闭路电视系统作为安全监控平台，对地铁作业区实施全程性的监控管理。基于地铁数字专用系统功能得到改善，地铁公司可借助数字通信系统为辅助工具，全面提升闭路电视系统的监控与调度功能。

一、CCTV闭路电视系统

闭路电视监控系统是由车站（车辆段、停车场）本地监控--含前端摄像机组件：包括摄像机、镜头、护罩、支架、云台等；信号处理系统：包括视频矩阵、矩阵控制键盘、控制码分配器、报警输入单元、四画面处理器、字符叠加分配器、隔离地变压器、以太网交换机、电源分路器、RS232/485/IP转换器等；图像记录显示系统：包括数字硬盘录像机、专业视频监视器等组成[1]。中心远端监控--含远程多媒体视频控制服务器、录像管理管理服务器、多媒体视频控制客户端、网管等组成。传输通道--含OTN传输通道、以太网通道及线缆传输通道等三部分组成。远程视频、以太网传输通道和图像编解码由OTN设备提供。

二、闭路电视的主要设备

选用闭路电视系统作为监控平台，改善了专用通信的话音质量，提高了数字信道的利用率，从根本上解决了CCTV的通信问题，形成以自控为主的、智能化的、全程全网的网络化的综合调度指挥平台。地铁交通中闭路电视系统的主要设备：

1、摄像机。在系统中，摄像机处于系统的最前沿，它将被设物体的光图像转变成电信号--视频信号，为系统提供信号源，因此它是系统中最重要的设备之一。摄像机头与摄像机联用，摄像机光学镜头的作用是把被观察目标的光像聚焦于CCD传感器件上，在传感器件上产生的图像将是物体的倒像。

2、云台。它与摄像机配合使用能达到上下左右转动的目的。扩大一台摄像机的监视范围，同时能在一定范围内跟踪目标并进行摄像，提高了摄像机的实用价值[2]。由于使用环境不同，云台的种类很多，地铁公司建立CCYV时要根据线路的营运情况，拟定适合地铁系统调控的云处理平台。

3、防护罩和支架、解码器。 防尘罩的作用是用来保护摄像机和镜头不受诸如有害气体、大灰尘及人为有意破坏等环境条件的影响；解码器则用来完成对摄像机镜头，全方面云台的总线控制；支架是用于摄像机安装时作为支撑的，并将摄像机连接于安装部位的辅助器件上；监视器是电视监控系统的终端显示设备。

三、地铁CCTV闭路电视的主要构成

CCTV能够对地铁轨道交通执行全面性的监控调度，帮助地铁站点实现数字通信的最优化，为调度人员收发指令提供了可靠依据。对于地铁工程来说，CCTV闭路电视系统主要涉及到车站系统、停车场、控制中心等主要方面。

1、车站系统

本系统每个车站的监控系统功能和结构都是完整的，它可以独立实现本地的所有视频管理和控制功能，当与监控中心出现连接故障时，可以独立工作。车站作为地铁闭路电视监控系统中的一个节点，本身又作为一个独立的闭路电视系统，它可完成作为闭路电视系统的所有功能，包括：对前端摄像机的控制（云台的上/下/左/右、镜头的变焦/聚焦/光圈控制）、切换、可编程切换、巡视、可编程巡视、预置位等等功能。

2、停车场

停车场电力监控设备包括：一体化球型带云台摄像机、字符发生视频分配器、电源分路器及地环隔离地变压器、8路数字录像设备、8路RS422/RS485/以太网转换器、视频光端机等。安装在停车场的摄像机采集的视频信号经地环隔离地变压器后进入字符发生视频分配器，由字符发生视频分配器叠加字符后分成二路输出，一路送入矩阵，另一路送入数字硬盘录像机录像。

3、控制中心

控制中心主要由视频管理服务器、网络交换机、客户终端PC、组成，所有设备通过以太网连接，并通过OTN提供的以太网通道与延线各车站组成局域网。客户端（PC）工作站通过视频管理服务器对各车站矩阵进行控制、时间同步、矩阵状态信息接收、OTN服务器对OTN视频通道的连接、报警信息接收、报警联动等等。本系统在各车站通信机房内设置一套数字硬盘录像机，在控制中心网管室设置一套录像管理服务器软件[3]。

四、CCTV在地下轨道交通行业的运用

CCTV系统具有强大的监控功能，可保留长时间的记录，因此可不作磁带纪录保存，节省大量磁带费用。采用循环录音的方式记录语音，不必定期更换录音媒质。录音仪采用插卡式设计，通道数量可根据需求灵活选配，仅设定存储总容量，不设定每通道的容量，因此系统资源共用，提高资源的利用率。CCTV在地下轨道交通行业的运用包括：

1、保护方面。闭路电视监控系统在重要的场所安装摄像机，它为地铁、公安值班人员提供了利用眼睛直接监视场景情况的手段，使值班人员在控制中心便可以监视整个被保护区域的情况，从而大大加强了运行、保安的效果。监视系统在起到正常的监视作用外，在接到报警系统和出入口控制系统的示警信号后，还可以进行报警实时录像，录下报警时的现场情况，以供事后重放分析。

2、控制方面。在各车站控制中心，可以独立完成对本地前端摄像机的图像管理、控制和记录。对遥控摄像机可以控制其镜头和云台的动作，以到达最佳的监视效果。对所有采集来的图像信息可以手动、自动或根据预设定完成其显示和记录的功能，并可同时在图像上叠加相应的记录时间、位置和控制信息等字符内容。

3、模拟方面。在实现本站闭路监控系统功能的同时，前端摄像机的矩阵输出各8路全部放上OTN网。每个车站的视频管理及控制方式完全是模拟方式的，而对于视频图像的远程传输控制来说，数字方式比模拟方式有明显的优势，无论图像源数据被复制多少次或传输多远，图像质量都不会有任何的降低。

4、调度方面。调度中心的视频管理系统可以提供友好的中文用户操作界面，它可以借助电子地图的功能来直观的实现所有的控制功能。地图支持多种通用的图形文件格式，通过定义图形间的关系可以很容易的将他们链接起来[4]。这样，通过点击图形中的某一区域可以移向这一区域，点击图形中的某一摄像机就可以链接这台摄像机进行控制操作。

5、搜索方面。本系统可以对地图上的摄像机进行初始化，根据类型的不同系统可以选用不同的摄像机图标。把摄像机图标放置到图上后，系统会打开一个设置窗口，允许输入摄像机特定信息。用户会被要求输入摄像机名称/索引等信息。操作员操作时，只需简单的将摄像机的图标拖至目标监视器上，就可以直接的控制其输出该摄像机的图像。

6、显示方面。操作员可以轻松地定义摄像机图像依次显示在显示器上的顺序。使用鼠标拖放，操作员可以组织一个摄像机的列表及其显示时间。一旦定义完毕，这些摄像机序列就被顺序显示在下拉菜单中。它们可以轻松被选定并拖放到显示器上来启动显示序列。按照这种方式，任何序列可以被显示在任何显示器上。

结论

城市轨道交通区域“地下”改建发展，一方面减小了地面交通运输的作业压力，避免地面人车流动的滞后性；另一方面，充分利用了地下空间资源，扩大了城市地域空间的有效利用率。CCTV闭路电视系统应用于地下轨道交通，有助于提高地铁系统运行的安全性，借助CCTV可从宏观及围观角度实施监控，加快了地铁线路运行的安全化建设。

【参考文献】

[1]吴丽.CCTV闭路电视监控系统应用功能特点研讨[J].苏州科技大学学报，2010，16（7）：27-29.

[2]吕从军.基于闭路电视监控系统的轨道交通改造趋势[J].电子信息技术，2012，27（10）：35-37.

[3]余姚.我国地铁系统整改中CCTV系统方案的优化设计[J].煤炭技术，2010，17（5）：52-54.

[4]季广成.CCTV与数字专用通信系统联用于地铁信息化建设[J].中国科技信息，2011，19（15）：82-83.