火车站数字高清视频监控系统解决方案

火车站监控系统是行车组织和客运组织重要的辅助设备，是保证运输安全、应对紧急事态的重要手段。调度员和车站值班员利用它监视列车运行、客流情况、变电所设备室设备运行情况，提高行车指挥透明度的辅助通信工具。当车站发生灾情时，视频监控系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。目前一般用于组网的系统有数字控制的模拟视频监控，这项监控系统技术发展已经成熟，在工程中得到广泛应用，但由于视频监控系统中信息流的形态没有变，仍为模拟的视频信号，系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，有介质专用的特点，也具有一定的局限性，要满足更高的要求，必须采用数字视频监控系统。

一、系统组成和功能

（一）系统组成图

（二）方案概述

各车站视频信号，由前端高清IPC采集处理后，点对点的经过光纤送至通信机房内的三层以太网交换机。三层以太网交换机一方面送至本地网络存储设备和车站视频服务器进行本地存储，另一方面通过传输网络上传至控制中心。本站的相关调度维护人员通过本站的车站客户端和视频服务器来对本站的图像进行控制和调看。控制中心交换机接收各站上传信号后在相关调度员工作站进行视频显示及控制；另外提供8路图像进行相应解码处理后在大屏幕显示，并在控制中心交换机预留相应数字接口至日后上层网控制中心系统平台。

（三）系统功能

1．车站系统功能。

（1）图像浏览与切换。各车站值班员可以通过车站值班员工作站显示本车站内的任意图像。

（2）电子地图。车站值班终端软件上，有车站直观的摄像机电子地图显示，用户可快速的找到需要监控的摄像机点位，点击图标即可进行切换操作。

（3）球机PTZ控制。各车站值班员可以通过车站值班员工作站对切换的任何球机进行水平360度，垂直90°的任意方向控制，可调节云台控制的速度。可以进行变焦、亮度、变倍等控制。同时每个摄像机还可设置256个预置位，通过调用预置位快速将球机转换到预先设定的方向和场景。

（4）巡视与分组切换。用户可在车控室的视频客户端软件上设置多路摄像机进行自动巡视，每路图像巡视时可自动切换到指定的预置位，以保证值班人员需要看到的画面场景。分组切换：将一组摄像机编号或设置名称，一次性切换到指定的几个监视器上。

（5）图像存储功能。

第一，本系统在各车站设置的网络视频录像机主动对前端IPC和编码器的图像进行实时录制。

第二，网络视频录像机具有接收统一时间校准的功能，以便对输入的所有图像录制时间进行校准。

第三，一般存储容量、IO性能满足本站全部视频存储15天（按24个小时/天，图像分辨率为1920×1080，码流不低于6M计）及支持10个客户端同时访问的能力。并提供电源冗余保护，支持RAID0、RAID1、RAID5的盘阵组合，可提供至少一块磁盘损害不影响视频的正常存储及不丢失盘阵中的已存储图像的能力。

第四，在车站内部交换机正常工作的情况下，车站内的存储设备对本站图像进行存储，不依赖专网传输网络环境。当至控制中心传输网络发生故障时，不影响本地视频录像存储。

第五，视频的存储可通过服务器对每一路存储视频的不同要求（编码技术、清晰度、码流大小、帧率等）进行单独配置。

第六，存储的图像接入网络后，可在车站、车辆段/停车场、控制中心等进行网络回放、刻录，能按录像的时间、日期范围、站名和摄像机位置进行分类图像检索，回放速度可调，可以2倍速、4倍速度等快速回放，也可按1帧/秒～25帧/秒慢速回放，清楚地观看图像变化的每一个细节。

第七，存储单元采用19英寸机柜式3U高16盘位的磁盘阵列，每个盘位配置一块2T的企业级硬盘，并可以灵活扩充。

2．中心调度监控终端功能。

（1）图像浏览与切换。中心调度员可以通过中心调度终端浏览全线所有车站的任意图像，也可以切换中心8块大屏上的任意图像。对车站前端IPC球机的控制命令，由中心视频管理服务器进行统一协商处理后，发往车站的视频管理服务器与车站级别用户处理，然后再发往前端执行。

（2）电子地图中心调度终端软件上，有各车站直观的摄像机电子地图显示，用户可快速的找到需要监控的摄像机点位，点击图标即可进行切换操作。

（3）球机PTZ控制。中心调度终端对所有车站PTZ球机均有控制权限。中心调度员可根据具体需要设置多个可延时驻留30秒（驻留时间可通过网管进行设置调整）的遥控优先等级。

（4）巡视与分组切换。巡视设置/调用：巡视的设置只与客户端相关，每个用户作的巡视设置只有自己能作修改并调用。在巡视设置中，可以选择任意车站的任意点，并设置停留时间，以及是否调用预置位等。分组切换：将一组摄像机编号或设置名称，一次性切换到指定的几个监视器上。

（5）图像检索功能。被授权人员可在中心按站点、记录的时间、日期范围、站点名、摄像机名称和摄像机位置（编号）进行分类检索图像。录像客户端的检索请求经录像服务器处理后，由录像服务器检索各车站的存储网络视频录像机，并将得到的检索记录返回给录像客户端。

（6）控制中心图像回放功能。控制中心值班员能通过录像回放终端回放检索结果中的图像，也可直接指定时间、摄像机回放任意车站的任意一幅视频录像，可对所回放录图像可进行光盘刻录复制。

3．网络三层组播功能。本系统在车站、控制中心配置支持IGMP，PIM等三层组播路由协议的网络交换机，以满足上层网控制中心、本网控制中心和车站的三层组播功能。

4．网络安全功能。网络层安全是指在网络的下三层（物理层、链路层、网络层）采取各种安全措施来保障网络平台的安全。本系统由传输提供的视频传输网络是独立专用的网络，在各车站的接入口，只有本系统的摄像机、存储、客户端等网络设备接入，从物理上保证不与外界发生联系。

在中心核心交换机，与TCC、综合监控、集中告警等的网络接口通过配置的防火墙接入。系统层安全主要是通过对操作系统的安全设置，杀毒软件的安装等防止不法分子利用操作系统的安全漏洞对网络构成安全威胁。防病毒系统能够提供高性能的防护和灵活性，保护网关、服务器和工作站的安全；它是一个完善的安全解决方案，提供先进技术来保护网络中的各个层次；它能够提供集中化的策略管理，为整个监控中心的工作站和网络服务器提供可扩展、跨平台的病毒防护。

所承载的各种网络应用系统的信息访问合法性。本系统采用严格的多层密码保护机制，维护人员如需修改设备设置，必须输入授权的用户名和密码。系统访问认证：用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户名和密码注册，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限，同一时刻只允许同一用户登录一次。管理层安全主要是从网络所涉及各级网络用户内部安全管理和计算机病毒防范两方面来保障网络的安全。

5．联动功能。

（1）车站联动。车站视频服务器接收到FAS系统的报警信息后，调取对应防区的联动预案，将指定的摄像机图像切至本站车控室5个画面中的指定画面。将对应球机的预置位自动调用。

（2）控制中心联动。车站视频服务器收到FAS提供的报警信息时，除本站联动外，同时将该报警上传给中心视频服务器，由中心视频服务器启动在中心的联动预案，预案方式为切换指定的摄像机图像到某个指定大屏。

6．网管功能。网管功能主要包括系统数据配置、设备故障报警、设备远程管理三大能。故障管理功能：包括视频检测、硬盘状态告警、断网告警、IP冲突告警等。

系统管理功能：包括用户管理、设备管理、远程电源控制、地图管理、监控画面组态、数据管理等。

网络录像存储设备管理功能：控制中心的录像管理服务器上配备网络监控录像管理软件，可以对分布式部署在各车站的存储设备的存储资源进行全局统一的存储设备及空间管理，实现存储资源的虚拟化管理，可实现分布式部署，同时集中管理，可以提供给网管系统录像存储设备的各种故障报警信息等。

二、系统方案主要技术特点

1．视频监控系统采用数字高清技术模式，所指的高清是分辨率达到1080P（200万）以上，编码格式采用国际标准的H.264。除垂直电梯的模拟摄像机采用普通D1的编码器接入外，本系统从图像的采集、传送、存储、显示全部达到高清，符合HDTV标准的分辨率1920×1080以上全实时图像画质。系统组成简单、易扩容、易升级、易维护，在瞬间电源倒换时不死机，设备及板卡允许带电热插拔。

2．系统的网管功能强大，支持对本系统各视频管理服务器、存储、高清摄像机、编码器、网络交换机的统一管理，系统的网管可对车站监控设备进行遥控开关机；车站设置网络数字视频录像存储设备，可对站内全部图像进行录制并保存；控制中心可任意调看全线任意画面。

3.采用计算机为控制中心，通过系统软件实现控制界面的可视化，控制环境的多媒体化，可以方便地实现对视频切换、音频切换、镜头云台控制、报警输入、行动输出录像的智能化控制，进而达到对事件的分析、统计、处理，实现视频监控的智能管理。