某地铁闭路电视监控系统工程的应用方案

某地铁闭路电视监控工程，系大型安防管理工程。鉴于工程的重要性，在设计方案时针对标书的实际要求，采用技术先进，性能价格比高的设备。这些设备进行科学组合与集成，使方案布局合理，既照顾整体，又突出重点和要害部位；系统操作简单，维护方便，系统可靠性高。
根据某地铁闭路电视监控系统的技术要求和实际情况，我们采用了美国派尔高(PELCO)公司的CM9760视频矩阵切换控制系统。整个电视监控系统各站及调度指挥中心以CM9760主机系统为中心，系统具有强大的分级联网功能，并能方便地对所有接入主机的监控设备进行编程控制和遥控。
云台、镜头的控制信号均可由解码器通过一根总线电缆与主机相连进行传输。距车站值班中心较近的视频传输选用同轴电缆，远距离监控点与监控中心之间加装视频放大器，进行视频信号和云台、镜头的控制信号的传输。

一、系统概述

电视监视子系统主要设备包括前端摄像机、尾端监视器、视频切换与控制等设备，采用数字压缩编码的视频传输设备(由传输系统设备供货商提供)。
电视监视子系统由车站和调度指挥中心两级组成，每个站台共设固定摄像机用于监视列车及停靠站情况，车站站台和站厅层设置一体化球形摄像机；楼梯出入口、自动扶手梯等处设置固定摄像机。摄像机图像接入32×16视频切换矩阵，矩阵输出视频回路供车站监视器和视频传输设备进行选择监视和压缩编码。列车司机停车位置设29”站台监视器，其监视图像由本站台二分割器直接提供。
调度指挥中心级设置29寸监视器组成电视墙，硬盘录像机系统对前端录像，网络管理等。
主要监控范围是每个车站的站台和站厅，了解站内人员的候车情况，监视站台旅客上下车情况。

二、设计依据

●标书中对系统项目的设计技术规范、性能要求。
●民用建筑电器设计规范JGJ/T16-92
●中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82
●系统接地的形式及安全技术要求14050-93
●电视系统视频指标CCTRRECOMMENDATION472-3
●ELA-422ELA-485电气指标标准
●国际电工技术委员会标准IEC
●电气和电子工程师协会标准IEEE
●原国际电话、电报咨询协会标准CCITT
●原国际无线电咨询委员会标准CCIR
●国际电信联盟标准ITU
●《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
●《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87
●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94
●《安全防范工程的设计、安装与开通程序》ONC-TB201

三、系统设备

A、车站设备
车站综合控制室设置19＂彩色监视器两台，矩阵主机，控制键盘一个。站台的站台监视亭采用二分割图像固定监视本侧站台，采用29寸彩色监视器监视。站台层共设4个固定式摄像机，车站站厅层设置一体化球形摄像机、楼梯出入口、自动扶手梯等处设置固定摄像机，摄像机监视范围覆盖全站。站台监视器采用定点固定监视；车站综合控制室监视器采用选择监视。视频矩阵切换器容量为32×16。
摄像机至通信机械室视频传输采用75Ω视频电缆，配线长度≥200m，解码器至控制键盘间采用屏蔽控制电缆，云台采用220V交流供电，电源线采用三芯电缆，导线截面不小于1.5mm2。
B、调度中心设备
控制中心设29＂纯平彩色监视器组成的电视墙。另设数字录像机一台，维护终端室设电视监视子系统维护管理终端。

四、系统设计

电视监控系统的操作简便、可靠，系统为框架式结构，硬件、软件标准化、模块化，易于扩展、组网及维护，软件具有提升能力，可扩展、升级。本方案提供的系统功能主要为车站电视监控系统和指挥中心控制管理系统；可通过联网方式与其他安防系统成为一个完整的SAS系统。
各站闭路电视监控系统由现场前端监控设备、中心控制设备和信号传输设备等几部分组成。前端现场部位配置相应的摄像监视装置,在中心控制主机的统一管理和控制下,实现全系统一体化控制。电视监控系统由下列设备组成：系统工作站、监控中心设备、传输设备和监控前端设备。
闭路电视监控（CCTV）系统，各站管理管辖区域内的前端系统，总控管辖各站点系统，可设置具有不同的优先权操作。
各控制中心选用美国“派尔高”(PELCO)先进的CM9760矩阵切换控制系统，作为监控整个系统的控制核心；CM9760系统矩阵切换器是一种微机式的，全交叉点视频矩阵切换器，采用高密度设计减少设备占用空间。模块化设计，可使繁复的大型监控、报警系统更为容易安装、操作和管理。
CM9760系统最大可达256路输入，32路输出；配置灵活可变(从16×4至256×32)，根据要求本系统选择的是CM9760（32×16）的配置；系统编程可采用多种方式完成，如使用在线计算机等。
系统的控制(即:摄像机选择，监视器选择，预置编程，PTZ功能等)可通过人机操作键盘完成，也可利用工作站显示器的模拟键盘进行控制；每个用户都设置了各自的识别码(PIN)以防无权进入。要想优先进入系统，用户必需输入相应有效的个人识别码（PIN），操作者成功输入有效的PIN后，系统操作就可直接由键盘控制，否则不能进行操作。信号传输则根据实际情况灵活采用同轴视频电缆、中继放大器等多种方式。系统具有与报警系统联动功能(增加了报警卡)。
系统可达到的综合技术要求如下：
●系统制式：PAL，彩色；
●视频输入/输出阻抗：75Ω；
●输入电平：1VP-P；
●控制接口：RS422/RS485；
●分辨率：＞400电视线；
●增益偏差：＜2%；
●相位偏差：＜2°；
●平均无故障时间：≥12000小时；
●平均修复时间:：≤4小时。
A、前端方案及设备配置
监控前端的功能是采集图像信号，传输到矩阵控制主机；同时接收控制主机的远程控制命令，控制摄像机的动作。
监控前端设备主要由解码器、摄像机、镜头及其附属设备（如云台、防护罩）等组成。
根据不同的被监视对象和环境要求，系统选用普通和球型（包括云台、解码器）两种类型的摄像机。
所有摄像机均选用彩色CCD、DSP摄像机。
整个系统前端视频监视点由各站站厅和站台组成,根据监视的不同环境以及标书的技术要求，分别采用美国VP品牌的不同前端产品：
室内高速智能球用于站厅大范围监视，选用了VP品牌VPDI-516系列快球，该系列球机由多款外形底盒，一个具有128X变焦镜头的高分辨、低照度等的彩色球驱动器和编程软件组成的。该款球机的速度变化范围可以从水平360度连续旋转，速度最大达320度/秒，垂直0-90度旋转，速度最大达200度/秒。
固定型摄像机用于站台、楼梯出入口、自动扶手梯等处监控，采用VP品牌的（VPC-31SH配手动变焦自动光圈镜头室内外防护罩EH2512防护罩），VPC-31SH系列摄像机具有高分辨率的数字彩色摄像机，通过SONYExviewHAD技术使照度达到0.05lux。高解像度彩色摄像机,吊装，美观且具有威摄作用；

B、总调度室和值班室控制中心系统功能和设备指标
1）图像显示方式
摄像机的图像可同时在本站和控制中心显示；
中心调度员能够在远程，通过计算机控制终端遥控全线车站任何一台球形一体化摄像机的转动及其变焦镜头的焦距调节；
车站值班员能够控制本站球形一体化摄像机的转动及其变焦镜头焦距的调节；
司机可监视本侧站台乘客情况；
中央控制室和车站综控室可根据预先设置程序，在室内监视器上自动顺序循环显示图像；
中心调度室和车站综控室可手动切换，在室内监视器上和大屏幕上固定显示任意一幅图像。
2）硬盘录像功能
控制中心的16路数字监控硬盘录像设备，录制电视墙及行车、防灾调度的彩色监视器输出的内容；
在无视频信号输入时，录像自动停止。
3）字符叠加编辑功能
摄像机输出的图像均应叠加上相应位置的中文字符；
字符位置可随意调整，各站字符单元应为统一字库，可根据摄像机的不同位置，随意变更位置名称的字符。
4）电源定时开关功能
每天在运营后自动关闭各车站和中心的监视器电源，在第二天运营前设备电源应顺序自动开启，应具有缓启动功能；
可通过网管设置电源常开。
5）网管功能
本工程在控制中心的网络管理中心设置一套闭路电视系统的网管终端设备。该套设备主要负责对闭路电视监视系统的运行情况进行综合的监视与管理，在必要时对系统数据及配置作及时的修改。
6）故障管理
能识别系统故障,并能对闭路电视系统设备发生的故障进行定位；
能报告所有告警信号及其记录的细节；
具有告警过滤和遮蔽功能；
提供声光告警显示功能。
7）系统管理
设备管理系统应可以与其选用的切换矩阵控制设备配套使用。所有系统控制功能均应在该操作平台上点击屏幕即可实现。用户菜单可以对系统进行快速简单的设置。其具有直观性以及图像标识、全线线路图及各站建筑示意图等功能使操作和控制过程简化。
8）信息实时存储
在VGA显示器上显示的实时视频信号应可以以多种方式显示，并存储在硬盘中，需要时可复制到移动硬盘保存。
网管操作系统应采用全中文操作界面，对闭路电视监视系统的系统设置、编程及故障告警等进行综合管理。
中心的计算机控制终端应采用全中文操作界面，采用图形操作平台，点击屏幕即可实现对各种显示方式的控制。
C、总调度室控制中心配置
1)监控系统中央主控制计算机，配多网络管理软件；
2)32路输入、输出微机矩阵切换主机构成监控中心控制系统；
3)配有29寸监视器组成电视墙；
4)主控制台一套；
5)电源控制器；
6)数码硬盘录像机（带画面分割功能）。
首先收集来自数字解码设备的视频信号分别输出到电视屏幕墙中，并且对这些摄像机进行录像。采用硬盘录像机对系统进行录像。
监控中心分为控制台、电视墙2部分，系统可能过软件把任意一路摄像机画面调到任意一台矩阵输出监视器上，并可编制各种授权的操作程序。
D、车站值班室控制中心配置
系统共有***个车站监控值班室，可以控制本站范围内所有的设备。各站均主要包括以下设备：
1）CCTV系统控制和切换矩阵.采用美国PELCO公司的CM9760微机矩阵切换主机构成监控中心控制系统；
2）控制键盘1个，配有21英寸高清晰彩色监视器；
3）电视墙挂装，多台29英寸监视器；
4）电源控制器、设备电源一套。

五、系统功能

A、系统基本功能
车站值班员通过控制键盘可选择显示任意两幅本站图像，两幅图像可自动循环显示。站台监控室监视器显示本站站台图像；站台监视器固定显示本侧站台二合一图像。调度员通过控制键盘可选择调入任意一幅图像至本台监视器，电视监视屏幕墙可人工选择或自动显示同一车站的全部图像，也可同时显示不同车站任何图像。
控制中心和车站值班员图像具有不同的显示方式，可人工选择监视，也可按不同的编程规律自动循环显示。控制键盘可控制摄像机云台和镜头动作，可调焦、旋转、定点等控制功能。当控制中心和车站同时控制相同的云台、镜头进行选择监视时，环控（防灾）调度员具有最高控制权，向下依次为列车调度员、车站值班员、公安调度员。同一站台的两摄机图像合为一幅图像，岛式站的四台摄像机合为一幅图像。指挥中心调度员可通过控制器将对图像进行长时录像。
系统具有字符叠加功能，每一幅图像都具有时间和地点信息显示，系统可将摄像机的地址、时间信息叠加在图像上，并随图像送至指挥中心及车站综合控制室。维护管理终端具有与调度员相同的监控功能，可对系统信息集中管理，对设备工作状态、图像质量、优先级控制等重要参数进行设置与监控，并具有向上级输出故障告警信息功能。OCC监控系统提供与时钟系统的RS422接口，统一地铁管理时间。整个电视监控系统具有下列基本功能：
●OCC能在任一监视器上实时显示任一摄像机画面；
●在一台监视器上能自动（通过时序编程轮循显示）或手动实现任意摄像机及摄像机预置位图像的快速切换。任意设定每幅图像的显示时间；
●在监视器显示的图像上可叠加显示日期、时间、摄像机号、预置位名称、被监视部位中文地址等有关信息。时间和字符能随意修改。中文地址能随图像一同随意切换；
●能调整任一摄像机的工作状态：如云台的方位、预置位，镜头的焦距、聚焦、光圈，雨刷，照明等；
●能调整球型摄像机和云台的水平、垂直转速；
●对于球型摄像机，能设置预置点，并能调用预置点；
●告警信号出现，自动录制现场图像或人工操作录制现场图像；
●能回放、放大任意部位、任意帧的图像；
●在照度不够的监控点，摄像机为低照度型；
●控制采用总线制，除视频线和电源线外，控制用一对双绞线；
●系统能作无需调整运行，即在投入运行时仅仅是操作电源开关而无需再作任何的调整；
●在监控范围内，能对监控对像实施连续不断的跟踪；
●可编程功能，手动控制功能；
●根据建设和远期规划，可连续原系统，具备可扩充功能；
●具备系统自检功能。