某軌道交通地鐵監(jiān)控系統(tǒng)方案

  適用范圍：地鐵監(jiān)控系統(tǒng)方案，鐵路監(jiān)控系統(tǒng)方案

    某軌道交通線總長(zhǎng) 23km ，全線共設(shè) 22 個(gè)地下車站、 1 座車輛段、 2 所主變電站、 1 幢控制中心大樓 (OCC) ，安保控制管理系統(tǒng)在各車站、控制指揮中心及車輛段設(shè)置主、分控制中心，以對(duì)軌道交通設(shè)備、管理用房和通道進(jìn)行監(jiān)控。

    系統(tǒng)采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、自控等技術(shù)，為通道和出入口的管理提供智能化手段，從而達(dá)到保障地鐵內(nèi)人員的正常出入、維護(hù)秩序、防止入侵等目的，同時(shí)還可針對(duì)工作地點(diǎn)分散的地鐵員工施行綜合管理，提高地鐵整體運(yùn)營(yíng)管理水平。

    系統(tǒng)分為中央和車站兩個(gè)管理級(jí)，以及現(xiàn)場(chǎng)控制三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。根據(jù)地鐵車站運(yùn)營(yíng)安全的需要，在各車站前端安裝視頻監(jiān)控終端，進(jìn)行監(jiān)控的部位包括：地鐵隧道、車站控制室、站長(zhǎng)室、通信設(shè)備室、信號(hào)設(shè)備室、公共無線引入室、車票分類 / 編碼室、交接班室、環(huán)控電控室、防災(zāi)報(bào)警設(shè)備室、配電室、消防泵房、值班室、庫(kù)房、男 / 女更衣室、降壓 / 牽引變電所、蓄電池室、環(huán)控機(jī)房、電梯機(jī)房、屏蔽門管理室、 AFC 收費(fèi)區(qū)、殘疾人進(jìn)出口等。

    系統(tǒng)特別要求設(shè)計(jì)

    安保監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備包括計(jì)算機(jī)和顯示器，應(yīng)在地鐵電磁場(chǎng)和靜電干擾的環(huán)境中不出現(xiàn)任何畫面跳動(dòng)和擾動(dòng)；

安保監(jiān)控系統(tǒng)的所有設(shè)備應(yīng)具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，并滿足國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求；

    設(shè)備可抵抗無線電頻率為 150KHZ-27MHZ 中的接觸性干擾，并滿足國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。

    系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的可*性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、通用性和先進(jìn)性，并具有故障診斷、在線修改、離線編輯等功能，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循模塊化原則。

    系統(tǒng)應(yīng)開放協(xié)議，開放數(shù)據(jù)格式及定義。本系統(tǒng)與其它各專業(yè)的通信接口，采用國(guó)際通用的接口方式及開放性協(xié)議。安保監(jiān)控系統(tǒng)的備份應(yīng)該具備多層次、異地等方式。

    系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)

    地鐵內(nèi)部的電磁干擾是安防系統(tǒng)需主要考慮的干擾問題，對(duì)于電磁騷擾只要不構(gòu)成干擾，可以不予過多考慮。電磁兼容性要求的范圍涉及車載設(shè)備、信號(hào)設(shè)備、通信設(shè)備、供電設(shè)備、附近設(shè)備、鄰區(qū)外部設(shè)備及乘客的物品和器具等。所有的車載設(shè)備應(yīng)能在地鐵線路的電磁環(huán)境中可*工作，功能和性能不受影響， 并且不影響地鐵線路其它設(shè)備的運(yùn)行。

    振動(dòng)影響在施工期及運(yùn)營(yíng)期均可能出現(xiàn)。軌道車輛行車引起的振動(dòng)通過橋梁的梁、橋墩及巖土介質(zhì)的傳播，引起地面一定范圍的振動(dòng)。采取的措施有軌道彈性減振及無縫鋼軌等。

    地鐵目前采用的是高架線路為地鐵車輛供電。其電磁干擾有 2 種：一是受電方瞬時(shí)離線產(chǎn)生的火花放電，對(duì)無線電設(shè)備產(chǎn)生的干擾；二是接觸網(wǎng)受污染和輸電線及絕緣之間產(chǎn)生的直流電暈噪聲對(duì)低、中頻范圍的影響。

    線纜抗干擾

    1．兩導(dǎo)線間電場(chǎng)干擾的分析，兩電路間磁場(chǎng)干擾的分析，屏蔽層對(duì)于磁場(chǎng)干擾的影響分析。

    2．輻射干擾的傳播途徑，金屬屏蔽物的屏蔽效果，電場(chǎng)屏蔽，磁場(chǎng)屏蔽，電磁輻射屏蔽。

    3．降低電磁干擾的一般方法。屏蔽，接地，濾波，隔離與絕緣，阻抗控制和抵消技術(shù)。

    合理、規(guī)范地選擇線纜和布線是防止電磁干擾的有效方法。在地鐵項(xiàng)目中盡可能地使用光纖系統(tǒng)。線纜應(yīng)穿金屬管保護(hù)，并宜暗敷在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)；不同系統(tǒng)、不同電壓、不同電流類別的線路不應(yīng)穿于同一根管內(nèi)或線槽的同一槽孔內(nèi)；弱電線路的電纜豎井宜與強(qiáng)電線路的電纜豎井分別設(shè)置，以有效地減少?gòu)?qiáng)電對(duì)弱電系統(tǒng)的干擾，采取穿金屬線管保護(hù)或采用有屏蔽層的線材都要求金屬線管或線材屏蔽層必須連續(xù)而且單端接地，接地電阻一般要求小于 1 Ω，甚至小于 0.5 Ω，這樣做才能有效地防止電磁干擾對(duì)通訊線路的影響。

    設(shè)備抗干擾

    選擇設(shè)備時(shí)，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品，其包括電磁兼容性（ EMC ），尤其是抗外部干擾能力，如采用浮地技術(shù)、隔離性能好的監(jiān)控系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標(biāo)，如共模擬制比、差模擬制比，耐壓能力、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中工作；另外是考查其在類似工作環(huán)境中的應(yīng)用實(shí)績(jī)。在采用國(guó)外產(chǎn)品時(shí)，按我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T13926 ）合理選擇。

    一體化快球的使用

     地鐵車站、站臺(tái)距離監(jiān)控中心相對(duì)比較遠(yuǎn)，常規(guī)情況下可能只需要采用 SYV-75-5 以上的視頻銅纜或者光纖就能完成信號(hào)接入。但是由于地鐵內(nèi)部干擾較大，因此內(nèi)置光端機(jī)快球比較適用于地鐵監(jiān)控系統(tǒng)。

    傳統(tǒng)光端機(jī)和快球的配合方式中，光端機(jī)與快球之間的連接視頻線和控制線很容易受到干擾。如采用傳統(tǒng)方式除了要加裝閃接器和做好接地處理來抗干擾外，還需要在控制信號(hào)線的起始端和終止端加裝信號(hào)抗干擾器等，這樣增加了施工工藝的難度。因此經(jīng)綜合考慮，可采用內(nèi)置光端一體化快球可以避免傳統(tǒng)分體式光端機(jī)與快球之間因?yàn)檫B接而造成的問題。

    特殊功能選擇

    由于地鐵站臺(tái)內(nèi)人員流動(dòng)呈區(qū)域性和固定性特點(diǎn)，因此快球主要是針對(duì)大范圍的站臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控。而在特殊通道和區(qū)域只需采用槍式攝像機(jī)。為滿足地鐵監(jiān)控需求，一體快球具有下列特殊功能：
 
    1、路徑的自動(dòng)巡視功能：對(duì)于大范圍區(qū)域監(jiān)控經(jīng)常采用的是編制好的自動(dòng)巡視功能，使得塊球能按預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)行掃描監(jiān)視；

    2、預(yù)制點(diǎn)字符疊加功能：主要考慮有利于實(shí)時(shí)監(jiān)視、信號(hào)內(nèi)部調(diào)用和總控中心的使用方便。

    總體來說，在地鐵內(nèi)監(jiān)控最頻繁的是一體化快球，因此，快球的功能齊全、性能穩(wěn)定是非常重要的。

    視頻信息的管理及存儲(chǔ)

    整個(gè)地鐵監(jiān)控系統(tǒng)分為：中心級(jí)（ OCC 級(jí)）和車站級(jí)（現(xiàn)場(chǎng)級(jí)）。各個(gè)級(jí)別之間的聯(lián)系采用局域網(wǎng)絡(luò)。分控中心設(shè)置在各個(gè)車站，主控中心設(shè)置在 OCC 。車站級(jí)中心對(duì)信息采集、處理、存儲(chǔ)， OCC 級(jí)則實(shí)現(xiàn)信息管理、異地備份。

    OCC 級(jí)主要有數(shù)字矩陣、認(rèn)證服務(wù)器和 Client 等，同時(shí)還包括存儲(chǔ)服務(wù)器。 OCC 級(jí)的存儲(chǔ)服務(wù)器用來管理、記錄指向到該服務(wù)器的視頻服務(wù)流（既現(xiàn)場(chǎng)級(jí)視頻服務(wù)器數(shù)據(jù)）。

    現(xiàn)場(chǎng)級(jí)根據(jù)實(shí)際情況也設(shè)置數(shù)字矩陣、流媒體網(wǎng)關(guān)、 iSCSI 存儲(chǔ)設(shè)備、 Sever 軟件等。音視頻的數(shù)據(jù)均保存在本地監(jiān)控中心，然后通過網(wǎng)絡(luò)同步或者異步保存到 OCC 級(jí)中心，也可以根據(jù)存儲(chǔ)情況做分布式存儲(chǔ)，而不做異地備份�，F(xiàn)場(chǎng)級(jí)的視頻存儲(chǔ)具備了圖像的存儲(chǔ)、回放、服務(wù)、轉(zhuǎn)發(fā)等功能。

    在分布式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案中，每臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器均占用一個(gè) IP 地址，如果希望通過 Internet 來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，則考慮增加流媒體網(wǎng)關(guān)完成 IP 的設(shè)置，節(jié)約公共 IP 資源。流媒體網(wǎng)關(guān)是硬件設(shè)備，所有的音視頻信息均通過該硬件設(shè)備完成轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)能力達(dá)到 1Gbps 以上。

    同時(shí)系統(tǒng)具備單播、組播、服務(wù)器組播功能。

    由于地鐵系統(tǒng)的特殊性，幾個(gè) OCC 級(jí)和多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的視頻監(jiān)控基于 iSCSI 的 IP SAN 存儲(chǔ)是最好的解決方案，而關(guān)于 iSCSI 的技術(shù)可以查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料。

    結(jié)語(yǔ)

    在我國(guó)，今后地鐵的建造將會(huì)非常普及，因此對(duì)于地鐵系統(tǒng)的安全要求會(huì)越來越高。由于地理位置和管理模式的不同，很多地鐵視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)、需求的細(xì)節(jié)都會(huì)發(fā)生變化，因此本文不對(duì)過多的設(shè)計(jì)作講解，而只是著重考慮了一些共性需關(guān)心的、而又特殊的問題，以供業(yè)內(nèi)同行參考。