目前，我(wǒ)國大(dà)中(zhōng)城市公共交通堵塞日益嚴重，城市客運交通結構單一(yī)已影響到現代化城市經濟發展及城市功能的發揮。一(yī) 方面，交管部門大(dà)力推行智能交通技術發展，另一(yī)方面，作爲城市高效的公共交通運輸工(gōng)具——城市軌道交通已經作爲未來 城市交通發展重點。我(wǒ)國交通技術政策明确規定：我(wǒ)國城市交通發展是“建立綜合公共交通系統”，“在大(dà)城市的客運交通以軌道 交通爲主”。地鐵之所以在許多國家大(dà)中(zhōng)城市得以迅速發展，是同地鐵的優點分(fēn)不開(kāi)的。首先地鐵省時又(yòu)準時，乘地鐵通常比地 面交通工(gōng)具節省1/3 到1/2 的時間；另外(wài)地鐵運量大(dà)；無污染，使城市噪聲大(dà)大(dà)降低；節省城市的寶貴用地；緩解了城市地面交 通擁擠等。
地鐵視頻監控系統要求
一(yī)般情況，地鐵處于地下(xià)封閉環境，人流量大(dà)，如果發生(shēng)突發事件，救援難度極大(dà)。另外(wài)地鐵系統得智能化設施投入非常 高，整個系統處于半自動和全自動運行狀态，各種儀器設備多，軟硬件系統龐大(dà)。地鐵的視頻監控系統，一(yī)方面對人流監控， 對突發事件做出預警外(wài)；另一(yī)方面對設備運行狀态監控，實時爲監控中(zhōng)心提供設備的運轉情況。
随着國際形勢發展，地鐵的安全引起政府的高度關注，地鐵視頻監控系統尤爲受到重視。地鐵視頻系統中(zhōng)，攝像機數量多， 系統容量大(dà)，例如上海地鐵1、2、3 号線改造攝像機數量1000 多台，近60 套矩陣聯網，控制權限劃分(fēn)異常複雜；另外(wài)列車(chē)經 過的時候，會對隧道内設備産生(shēng)強的電磁幹擾；系統内，設備系統時間一(yī)緻性要求等等。這些都對視頻監控設備性能有着較高 的要求，[敏感詞]我(wǒ)們以上海地鐵視頻監控系統改造項目爲例，剖釋城市地鐵視頻監控的構造以及系統特點。
系統構架
1．攝像機點位
本次地鐵視頻監控系統改造項目在地鐵原監控的基礎上，增加了大(dà)批的攝像機點位，更換了大(dà)部分(fēn)原來已老化的攝像機。
系統建成之後，每個地鐵站的任意出入口都裝有監控攝像機，任何人從任何方位進入或走出地鐵站都會被攝像機從正面拍 攝到。乘客進出任何一(yī)個檢票口時都會被攝像機從正面拍攝到。地鐵大(dà)廳人流較大(dà)的地方都安裝有一(yī)體(tǐ)化高速球機，以便能夠 掌握整個大(dà)廳的情況。地鐵站内的一(yī)些偏僻的角落都有單獨安裝攝像機，以防不法分(fēn)子有機可乘。地鐵站台上也有規律地安裝 有若幹攝像機，使得運營管理人員(yuán)能夠及時了解列車(chē)到站情況，乘客流量等。列車(chē)司機也能直接從監控畫面中(zhōng)了解到當前乘客 的上下(xià)車(chē)情況。
由此可見，任何一(yī)個乘客乘坐地鐵，至少要被地鐵裏的攝像機從正面拍攝到 4 次，每個乘客乘坐地鐵一(yī)次至少也要在監控 畫面中(zhōng)出現6 次。任何違法分(fēn)子在地鐵裏都很難有作案的機會了。
2．車(chē)站視頻流向
如圖，前端視頻先進入車(chē)站内控制機房的視頻均衡器，視頻經均衡器補償調節後進入視頻分(fēn)配器進行視頻分(fēn)配，視頻分(fēn)配 器同時帶有字符疊加的功能，經過視頻分(fēn)配器分(fēn)配後的視頻分(fēn)别進入矩陣和硬盤錄像機。硬盤錄像機的一(yī)路輸出進入矩陣，以 便矩陣調用硬盤錄像機視頻。車(chē)控室、警務室和維修機房的三台鍵盤分(fēn)别接入矩陣的RS232 口，并具備不同的權限級别。
3．控制中(zhōng)心
控制中(zhōng)心和各車(chē)站之間建有視頻監控專用的以太網絡，每個地鐵站的矩陣通過八台視頻編碼器上傳八路圖像，控制中(zhōng)心的 八台視頻解碼器解出前端矩陣的八路圖像後輸入中(zhōng)心控制矩陣。所有矩陣也通過以太網進行聯網，各自有不同的IP 地址。
中(zhōng)心的控制鍵盤不直接接入中(zhōng)心控制矩陣，而是直接接入以太網。控制信号由鍵盤發向視頻管理服務器，服務器經過譯碼 之後判斷鍵盤的權限級别，然後轉發相應控制命令，控制各車(chē)站和中(zhōng)心的矩陣及編解碼器進行圖像切換選擇和實現各站球機的 PTZ 控制。
控制和權限設置
控制中(zhōng)心的操作人員(yuán)通過直接挂于以太網内的鍵盤對各站的視頻進行選取及控制，控制流程及權限由網絡内的一(yī)台管理服 務器進行統一(yī)管理。
中(zhōng)心操作人員(yuán)在選取某車(chē)站的視頻時，先發碼給服務器，服務器判别權限，然後發命令讓車(chē)站視頻矩陣切換相應的視頻至 某視頻編碼器，同時讓中(zhōng)心相應的某個視頻解碼器選擇那一(yī)路車(chē)站的編碼器地址進行解碼，解碼器解出的圖像進入中(zhōng)心矩陣； 服務器同時發命令至中(zhōng)心矩陣，把解碼器上傳的那路圖像輸出至某個監視器。對球機的控制信号也由服務器進行判别，和其它 鍵盤（包括其它網絡内鍵盤和各車(chē)站内鍵盤）進行權限比對，後由服務器把控制命令發至站内矩陣。
詳細的控制流程圖如下(xià)：
本系統的權限劃分(fēn)非常明确，按照設計要求，任何一(yī)個鍵盤對于任何一(yī)個攝像機都可以設置 20 個等級的權限。也就是說， 同一(yī)個鍵盤對于不同的攝像機可以有不同的權限等級。這是根據地鐵内部的應用需求來定制的，地鐵内的攝像機分(fēn)爲兩個部分(fēn)， 一(yī)部分(fēn)是公安既有的球機，通常分(fēn)布在地鐵出入口等地方，控制級别上需要公安優先；另一(yī)部分(fēn)是地鐵運營的球機，主要用于 觀測地鐵的運營情況及人流情況，控制級别上需要運營優先。因此，整個地鐵裏的控制權限是一(yī)個交叉的權限網絡，控制級别 的高低依次爲地鐵站車(chē)控室、控制中(zhōng)心、警務中(zhōng)心和維修間鍵盤。
要達到上述權限的完美劃分(fēn)，本系統主要通過三方面實現：
1．矩陣的權限劃分(fēn)。根據項目特殊要求，矩陣修改原有矩陣中(zhōng)鍵盤對于攝像機的權限設置，可以使鍵盤對于任何一(yī)個攝像 機都可以有20 個不同等級的權限可選。
2．控制服務器的引入來判别控制權限 以上對于矩陣的權限修改，隻能控制住當前矩陣上的鍵盤對于不同攝像機的權限，而對于控制中(zhōng)心矩陣處的不同鍵盤，因 爲跨過了一(yī)個矩陣，所以在下(xià)級矩陣裏權限高低無法很明确地判别。于是系統使用視頻監控服務器來判别控制中(zhōng)心不同鍵盤對 于前端攝像機的權限比對。控制中(zhōng)心所有鍵盤改爲通過IP 發碼給服務器，服務器通過識别鍵盤IP 來分(fēn)辨不同的鍵盤，從而來判 斷此鍵盤對于不同攝像機的權限級别。判别完成之後再把鍵盤的控制指令發向相應的設備執行。
3．矩陣當前鍵盤控制權限上傳
服務器可以很方便地比對不同 IP 鍵盤之間的權限，但卻比較難比較IP 鍵盤和各地鐵站鍵盤之間的權限，因爲服務器獲取不 到地鐵站鍵盤的數據。于是，矩陣上又(yòu)做了一(yī)項相應的改動，各地鐵站鍵盤一(yī)旦控制了某個前端，矩陣都會通過IP 及時把當前 鍵盤對于當前球機的權限上傳給中(zhōng)心服務器，服務器收到矩陣上傳的數據後在數據庫中(zhōng)備份，必要時再取出數據進行權限比對。
系統核心亮點
1．以太網聯網矩陣的應用
本系統是英飛拓的以太網聯網矩陣在地鐵監控系統中(zhōng)應用的典型案例，以太網聯網矩陣的聯網簡單、系統擴容方便、兼容 性強、系統穩定可靠等優勢在本系統中(zhōng)得到了良好的體(tǐ)現，也是矩陣系統應用的發展趨勢。
2．控制服務器的引入
控制服務器的引入又(yòu)是本系統的一(yī)大(dà)特點，原本相互不相幹的矩陣、DVR 由于它的應用而結合到了一(yī)起；原來不同協議、 不同品牌的設備也通過服務器組成了統一(yī)的一(yī)個整體(tǐ)。 同樣，服務器的使用也使得這個系統的對内和對外(wài)的接口得到了統一(yī)，使系統内部機構擴容（比如其它車(chē)站監控的接入） 和外(wài)部監控系統的接入（公安接入）都隻要和此服務器進行數據交換就能實現。
3．報警信息和視頻丢失信息網絡轉發
矩陣系統可以接收各報警器的報警信息（消防、防盜）和所有的視頻丢失報警信息，并通過網絡轉發給中(zhōng)心管理服務器。 此方式能很方便地管理系統内的報警，中(zhōng)心管理服務器收到報警信息後，可以彈出報警信息窗口，響起報警鈴聲，報警燈 閃爍等。同樣也适用于網絡内其它設備。
4．系統網絡校時功能
中(zhōng)心管理服務器接收标準時鍾信号，并每隔一(yī)定時間通過局域網對各車(chē)站的視頻切換矩陣、DVR、字符疊加器、各客戶端 等進行校時，以保證整個CCTV 系統中(zhōng)的各設備時間同步，避免取證時出現時間不統一(yī)。 此功能要求所有設備都具備校時功能，帶網絡功能的設備能直接通過局域網進行校時，不帶網絡功能的設備則通過轉換器 由網絡信号轉換成RS232 或RS485 等信号進行校時。
5．矩陣鍵盤網絡控制DVR 功能
矩陣主控鍵盤增加了網絡控制 DVR 功能，控制中(zhōng)心的鍵盤隻要輸入相應快捷鍵，就能使鍵盤切換到網絡控制DVR 功能， 中(zhōng)心用戶能直接通過矩陣鍵盤很方便地控制網絡内的任何一(yī)台DVR，遠程調用DVR 的錄像。
此功能統一(yī)了矩陣系統和 DVR 的操作界面，進一(yī)步方便了實時監控和取證的操作。部分(fēn)同時擁有矩陣和DVR 的廠家有類 似的功能，但通常隻是鍵盤通過485，232 等端口對本地的DVR 進行控制，而英飛拓的網絡鍵盤借助于網絡優勢，能實現對網 絡内所有的DVR 進行控制。
6．方便的擴容
本系統擴容簡單方便，隻要增加一(yī)台網絡矩陣和視頻編碼器，把相應的 IP 地址和通道連接方式添加入中(zhōng)心服務器，中(zhōng)心控 制室的鍵盤就可直接發碼給服務器，服務器判别權限後把控制碼轉發給矩陣就可以控制新增的矩陣切換和前端雲台轉動。 由此可見以太網矩陣系統在擴容方面的優勢，這也是此次選用以太網矩陣的一(yī)個重要原因。
7．其它矩陣聯網集成簡單化
由于此次在結構中(zhōng)增加了控制服務器，其它監控系統可以很方便得接入本系統，實現無縫連接。比如上海市市公安局，隻 要市局把控制指令轉發給管理服務器，服務器譯碼後判定權限，轉發給相應的矩陣，調用相應的視頻即可。系統構建于WINDOWS 平台之上，因此功能強大(dà)，任何其它系統，隻要給出相應的協議就可以實現接入。
當前，我(wǒ)國正處于軌道交通建設的繁榮時期，城市地鐵也成爲城市發展的一(yī)個标志(zhì)。科技日新月異，地鐵的安防系統技術 也在不斷發展，英飛拓将竭力與用戶、系統集成商(shāng)合作，爲城市地鐵的安全提供優質的設備和服務。
