主頁（http://www.www.xzhtuan.com）：軌道交通車廂智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案(3)

    兩臺主機均通過交換機接入車載以太傳輸網(wǎng)絡(luò)。主機通過網(wǎng)絡(luò)接收來自各車廂視頻服務(wù)器的視頻碼流，一方面以視頻文件的形式存儲在主機的硬盤里，另一方面經(jīng)過解壓縮實時顯示到顯示器上。

    考慮到列車運行時的震動和沖擊環(huán)境，主機應(yīng)采用堅固化設(shè)計的工控機。主機由CPU、主板、電子硬盤(主機自身使用)、數(shù)據(jù)硬盤(存儲壓縮視頻文件)、網(wǎng)卡、電源等部分構(gòu)成，主板上應(yīng)配置VGA輸出接口、USB接口、RS232或RS485接口等。為方便列車司機對列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制和操作，顯示器采用帶觸摸屏的LCD顯示器。主機通過VGA輸出接口與顯示器連接傳輸視頻圖像，通過RS232或RS485接口傳輸來自觸摸屏的操作指令，顯示器的電源通過主機電源供給。

　　列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)

    要實現(xiàn)城市軌道交通控制中心對運行中的列車車廂內(nèi)的實時監(jiān)控，即將行駛中列車車廂內(nèi)的視頻監(jiān)控圖像實時傳輸至控制中心，必須采用無線傳輸方式來實現(xiàn)。前面第二章中介紹模擬和數(shù)字視頻傳輸方式時提到了采用射頻及微波介質(zhì)的情況，但是顯然那種單路視頻占用一個無線信道的模擬傳輸方式不能滿足有眾多列車運行的城市軌道交通系統(tǒng)。再考慮到列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分采用了網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，車載主機已經(jīng)對車內(nèi)各路監(jiān)控圖像進行了匯集，為了更好地利用車載主機，實現(xiàn)系統(tǒng)的承接性，應(yīng)該構(gòu)建車地無線網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)視頻圖像的傳輸。

    無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

    同有線網(wǎng)絡(luò)一樣，無線網(wǎng)絡(luò)也可分為電路交換和共享帶寬兩種。典型的電路交換無線網(wǎng)絡(luò)如GMS蜂窩移動通信系統(tǒng)，共享帶寬網(wǎng)絡(luò)有無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)、藍牙技術(shù)等。對于長時間傳輸高分辨率的視頻圖像來說，電路交換的移動通信系統(tǒng)的帶寬是不夠的，而藍牙技術(shù)傳輸?shù)木嚯x非常短，適用于像房間這樣的環(huán)境中的終端設(shè)備通過無線接入固定網(wǎng)絡(luò)。近年來不斷發(fā)展和改進的無線局域網(wǎng)無論從帶寬還是覆蓋范圍方面都適合在城軌這種區(qū)域性系統(tǒng)中完成視頻傳輸?shù)墓ぷ鳌�無線網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計和選擇物理層傳輸方式時要考慮采取一定的措施來避免或減少其對傳輸性能的影響。

    列車視頻監(jiān)控無線傳輸系統(tǒng)

    現(xiàn)階段，比較成熟且已經(jīng)實現(xiàn)商用的高速無線接入系統(tǒng)主要采用基于IEEE802.11系列標準的無線局域網(wǎng)技術(shù)。通過比較，車地無線傳輸系統(tǒng)建議采用基于802.119標準的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，可對其技術(shù)和設(shè)備進行二次開發(fā)和改造，以滿足城軌列車高速運行情況下視頻傳輸?shù)囊�求，以及城軌線路較差的使用環(huán)境。

    城市軌道交通線路由車站和區(qū)間組成，一條線路一般有15-40座車站，線路長度在15-50Km之間。顯然，在如此長的路徑上配置純粹的無線局域網(wǎng)是不現(xiàn)實的。因為目前802.11g標準的無線接入設(shè)備(秒)的信號覆蓋范圍僅為200rn左右(彎道時距離更短)，因此基本上一個區(qū)間就要設(shè)置幾個AP點，這就決定了無線局域網(wǎng)絡(luò)配置時要采用PCF模式(DCF模式一個AP對應(yīng)一臺終端設(shè)備)。采用PCF模式在每個車站設(shè)置一個“基站”，每個“基站”管理一個區(qū)間的所有AP設(shè)備，“基站”之間通過有線傳輸網(wǎng)絡(luò)連接起來，構(gòu)成整條線路的無線傳輸系統(tǒng)。因此，車地無線傳輸系統(tǒng)應(yīng)該包括兩部分：有線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和車地無線傳輸平臺。

    有線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)

    有線骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)為控制中心和車站之間提供視頻監(jiān)控圖像的傳輸通道，并作為車地無線傳輸系統(tǒng)的骨干傳輸路由。骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)在各車站為車地無線傳輸平臺提供接入端口，同時與控制中心和車站的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)切換矩陣互聯(lián)，使得列車內(nèi)視頻監(jiān)控圖像經(jīng)車地無線傳輸平臺后通過骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸至車站及控制中心的監(jiān)視設(shè)備實時顯示。

    城軌在建設(shè)時一般會為后續(xù)的通信系統(tǒng)建設(shè)敷設(shè)冗余的光纖，配置骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)時可以使用這些預(yù)留的光纖，并在控制中心和各車站設(shè)置局域網(wǎng)交換機，通過光纖連接成為局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)形式可以定為百兆以太網(wǎng)，也可以定為千兆以太網(wǎng)考慮到以后系統(tǒng)功能增加或改進的需求，骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)建議采用千兆以太網(wǎng)的形式。為增強網(wǎng)絡(luò)的容錯性和可靠性，連接網(wǎng)絡(luò)時可采用單環(huán)冗余或者雙環(huán)冗余。

    車地無線傳輸平臺

    車地無線傳輸平臺采用基于IEEE802.119標準的無線局域網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品，主要由中心無線網(wǎng)絡(luò)交換機、車站無線接入交換機、光電轉(zhuǎn)換器(或波分復(fù)用設(shè)備)、無線接入點(AP)和車載AP等設(shè)備構(gòu)成。中心交換機設(shè)置于城市軌道交通控制中心，按雙機互為備份模式工作，在其中一臺出現(xiàn)故障時，所有AP的控制管理能自動切換到另一臺交換機上。無線接入點(AP)使用單模光纖和光電轉(zhuǎn)換器(或波分復(fù)用設(shè)備)在各車站通過車站無線網(wǎng)絡(luò)交換機與骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成覆蓋全線區(qū)間和車站的無線傳輸系統(tǒng)。車地無線傳輸平臺的總體結(jié)構(gòu)如圖5所示。    

    結(jié)束語

    安防已經(jīng)變成了服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，視頻智能分析管理的行業(yè)化、定制化將給廠商帶來新機會，從發(fā)展趨勢來看，未來的視頻監(jiān)控技術(shù)的主流發(fā)展方向仍然是網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化和行業(yè)化，順應(yīng)這個發(fā)展趨勢，必定能進一步開拓更加豐富的視頻監(jiān)控技術(shù)，為城市軌道交通安全服務(wù)。