淺析城市軌道交通綜合安防系統

　　一、城市軌道交通市場(chǎng)的安防市場(chǎng)

　　城市軌道交通成為近年來(lái)越來(lái)越多城市解決交通擁堵問(wèn)題的方法，且軌道交通因其具有的低能耗、高環(huán)保、大動(dòng)能和可持續發(fā)展性，在國外軌道交通已經(jīng)是城市主要交通工具。隨著(zhù)我國現代化建設的需求，越來(lái)越多的城市開(kāi)始軌道交通建設。在軌道交通建設中，安全是不可或缺的一部分，以軌道交通為主安防產(chǎn)品在實(shí)際中為軌道交通環(huán)境和運營(yíng)提供保障。

　　城市軌道交通，俗稱(chēng)地鐵，運營(yíng)于相對狹小封閉的地下空間內，人流密集，易受攻擊與破壞。隨著(zhù)地鐵視頻監控建設需求的日益高漲，監控攝像機數量倍增，僅憑值班員的主動(dòng)監視發(fā)現問(wèn)題，難以實(shí)現，智能是不變的需求。

　　二、安防在軌道交通中的應用

　　軌道交通綜合安防系統由安防網(wǎng)絡(luò )子系統、安防集成管理子系統、視頻監控子系統、門(mén)禁子系統、車(chē)站乘客求助及告警子系統、周界報警子系統、聯(lián)網(wǎng)安檢子系統等構成。

　　軌道交通綜合安防系統實(shí)現對車(chē)站、主變電所的設備和管理用房、出入口、票務(wù)室、銀行等重點(diǎn)區域的出入管理、登記、實(shí)時(shí)視頻監控等功能，實(shí)現事件的實(shí)時(shí)傳達、告知、報警，以使事件能夠在最短的時(shí)間內得到處理和備案，有效保障地鐵運營(yíng)安全。

　　綜合安防與應急管理指揮系統結構圖

　　1、系統架構介紹

　　安防網(wǎng)絡(luò )子系統

　　網(wǎng)絡(luò )子系統是安防系統的基礎傳輸平臺，擔負著(zhù)車(chē)站和主變電所的本地數據交換，以及至控制中心的數據傳輸任務(wù)。

　　綜合安防系統在OCC控制中心設核心交換機。在各車(chē)站設匯聚層交換機和接入交換機。主變電所設匯聚層交換機，接入附近車(chē)站。匯聚層交換機通過(guò)通信系統提供接入控制中心核心交換機。

　　安防集成管理子系統

　　安防集成管理子系統是整個(gè)安防系統的集成管理平臺，集中控制管理視頻監控系統、門(mén)禁系統、車(chē)站乘客求助及告警子系統、周界報警系統和聯(lián)網(wǎng)安檢系統，并負責這些系統間的聯(lián)動(dòng)控制。安防集成管理子系統同時(shí)與綜合監控系統互聯(lián)(按照綜合監控系統規劃的網(wǎng)段接入綜合監控系統)，管理與綜合監控系統(包括環(huán)境與設備監控系統BAS、防災報警FAS)之間的聯(lián)動(dòng)。

　　地鐵安防集成管理子系統可以根據智能化安全策略管理的設置和地鐵系統中實(shí)際業(yè)務(wù)流程的特點(diǎn)，制定各種自動(dòng)、半自動(dòng)的智能化模式。由于高度集成地鐵安防各子系統，可以提供更豐富的與預案和流程管理功能。在出現火災等異常情況時(shí)，可以根據災害區域釋放相應區域的門(mén)禁電子鎖，迅速轉變?yōu)榈罔F防災救援和事故處理的指揮調度平臺。

　　視頻監控子系統

　　視頻監控子系統實(shí)現對車(chē)站、車(chē)輛段、列車(chē)、主變電所的實(shí)時(shí)視頻監控功能。電視監控子系統采用全數字化網(wǎng)絡(luò )監控系統，主要由前端網(wǎng)絡(luò )數字攝像機設備、數字編解碼器、管理服務(wù)器、視頻顯示終端、控制鍵盤(pán)、數字視頻存儲設備、以及相關(guān)應用軟件和其它輔助設備組成。

　　地鐵高清視頻監視系統(CCTV)一般分為運營(yíng)視頻監控系統和公安視頻監控系統。主要由各車(chē)站、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)視頻監視系統、控制中心視頻監視系統、派出所視頻監控系統、地鐵公安分局視頻監控系統等部分組成。

　　地鐵運營(yíng)視頻監控系統主要由車(chē)站、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)監控和OCC運營(yíng)控制中心組成。

　　運營(yíng)視頻監控系統主要為調度員提供有關(guān)列車(chē)運行、客流情況、軌道交通站內重要場(chǎng)所、防災環(huán)控以及旅客疏導等方面的視覺(jué)信息，使他們能及時(shí)觀(guān)察列車(chē)進(jìn)出站、客流動(dòng)態(tài)及相關(guān)設備的運行情況，達到有效組織指揮客運工作和指揮搶險、乘客疏散的目的。

　　運營(yíng)視頻監控系統可為車(chē)站值班員提供對車(chē)站的站廳、站臺等主要區域進(jìn)行監視;為列車(chē)司機提供對相應站臺旅客上、下車(chē)等情況進(jìn)行監視;為中心調度員提供對各車(chē)站及在線(xiàn)運營(yíng)列車(chē)相關(guān)區域進(jìn)行監視;為票務(wù)管理人員提供對票務(wù)管理室、票亭的情況進(jìn)行監視。

　　停車(chē)場(chǎng)/車(chē)輛段的值班員需要實(shí)時(shí)監視該場(chǎng)/段內的變電所、出入口、咽喉岔區、庫房及公共區等重要區域，了解設備運行、列車(chē)進(jìn)出等情況，提高指揮效率。

　　根據軌道交通運營(yíng)的管理模式，單條地鐵線(xiàn)路的視頻監控系統采用二級控制方式，OCC為一級控制，車(chē)站/車(chē)輛段值班員為二級控制，平時(shí)以車(chē)站、車(chē)輛值班員控制為主，在緊急情況下轉為控制中心調度員控制，OCC可以實(shí)現對整個(gè)城市軌道交通線(xiàn)路運營(yíng)的控制。

　　公安視頻監控系統為公安監控值班員提供實(shí)時(shí)地鐵站內外的情況，及時(shí)發(fā)現潛在或正在發(fā)生的違法犯罪行為，維護治安并處理突發(fā)犯罪行為，為后期調查取證提供有效證據。

　　根據軌道交通公安的管理模式，視頻監控系統采用三級控制方式，地鐵分局為一級控制，派出所為二級控制，車(chē)站警務(wù)室為三級控制，平時(shí)以車(chē)站警務(wù)室的監控為主，在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，由地鐵分局直接管理，地鐵分局可以查看管理整個(gè)城市軌道交通線(xiàn)路監控視頻，通過(guò)以上模式，實(shí)現警務(wù)室值班員對車(chē)站的站廳、站臺以及重要設備的監視，地鐵派出所對其負責的警務(wù)室相關(guān)視頻進(jìn)行管理，地鐵分局對城市的全部軌道交通安全負責。

　　門(mén)禁子系統

　　門(mén)禁系統(ACS)實(shí)現對車(chē)站、車(chē)輛段和主變電所設備和管理用房、出入口、票務(wù)室等重點(diǎn)區域的自動(dòng)化出入管理、登記功能，以及車(chē)站、主變電所考勤管理功能。門(mén)禁系統主要由服務(wù)器、門(mén)禁控制器、前端設備(門(mén)禁點(diǎn)控制器、讀卡器、門(mén)磁、電控鎖)及相關(guān)軟件構成。

　　門(mén)禁系統分為三級架構?？刂浦行牡闹醒爰壏?wù)器、車(chē)站級的門(mén)禁控制主機、就地級的門(mén)禁控制模塊。門(mén)禁控制主機以網(wǎng)絡(luò )的形式和中央級服務(wù)器連通，就地級門(mén)禁控制模塊采用雙總線(xiàn)的形式連接，系統的架構合理、組網(wǎng)靈活、穩定性高。門(mén)禁系統所有設備均屬于自主研發(fā)，主控制模塊的協(xié)議是不開(kāi)放的，不會(huì )被外界攻擊。讀卡器等下層設備都經(jīng)過(guò)嚴格的加密算法加密，避免了采用監聽(tīng)的方式竊取系統信息。門(mén)禁控制主機有超大的存儲容量，從中央級服務(wù)器獲取數據，獨立備份存儲于控制器中，每個(gè)車(chē)站的門(mén)禁系統在服務(wù)器斷開(kāi)的情況下，均可獨立運行。

　　乘客求助及告警系統

　　乘客求助及告警系統主要包括設置在車(chē)站站臺層、站廳層公共區和重要設備管理用房(票務(wù)室、客服中心)的緊急告警終端設備。實(shí)現緊急情況下，可實(shí)現乘客與工作人員以及車(chē)控室值班人員的視頻通話(huà)功能和報警功能。

　　乘客求助及告警系統主要由求助電話(huà)主機、求助電話(huà)、緊急報警按鈕、告警指示器和監控管理工作站構成。其中乘客求助電話(huà)安裝在站廳、站臺、殘疾人專(zhuān)用廁所的明顯位置。緊急報警按鈕設在重要設備管理用房、票務(wù)室、客服中心的隱蔽位置。

　　乘客求助及告警子系統設備具備聯(lián)網(wǎng)功能，提供完善的控制、管理功能和軟件以及電子地圖軟件，納入安防系統軟件的統一管理，實(shí)現中心和車(chē)站的兩級監控、管理功能;在監控終端上應能夠以電子地圖方式顯示求助電話(huà)、緊急報警按鈕等終端設備的布局和工作狀態(tài);監控管理終端應能夠記錄、查詢(xún)相關(guān)求助、報警事件;當求助電話(huà)被使用時(shí)，系統能夠實(shí)現與視頻監控系統聯(lián)動(dòng)，車(chē)控室監控終端能夠自動(dòng)彈出相應監控畫(huà)面，并對求助圖像和聲音同時(shí)錄像。

　　周界報警子系統

　　在車(chē)輛段安裝周界報警設備，實(shí)現入侵探測、報警功能。

　　周界報警系統由紅外對射入侵探測器、報警主機、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)操作終端、信號傳輸、網(wǎng)管等設備組成。

　　周界防范子系統的覆蓋范圍包括車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)周界圍墻、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)敞開(kāi)區圍墻等。在車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)值班室設操作終端，報警信號均在該操作終端實(shí)現。

　　視頻監控系統實(shí)現和周界防范子系統的聯(lián)動(dòng)。

　　聯(lián)網(wǎng)安檢子系統

　　聯(lián)網(wǎng)安檢系統由安檢信息管理系統、武器與易燃易爆檢測系統、炸藥探測系統、生化探測系統、放射物品探測系統、液體檢測系統組成。

　　安檢信息管理系統實(shí)現各區域、各類(lèi)安檢設備信息實(shí)時(shí)采集、傳輸、存儲和處理，并可與相關(guān)應急處置程序和設施聯(lián)動(dòng)。

　　武器與易燃易爆檢測系統，采用通道式X射線(xiàn)檢查，主要用于爆炸物與武器、管制器具等危險違禁品檢測。

　　炸藥探測系統，采用痕量爆炸物探測技術(shù)，能夠自動(dòng)檢測行包和粉末狀、膠狀嫌疑物品是否存在痕量爆炸物，并鑒別爆炸物種類(lèi)。

　　生化探測系統，能夠自動(dòng)檢測幾十米范圍內的毒氣，并發(fā)出報警聲。

　　放射物品探測系統，主要用于“臟彈”等放射性物質(zhì)材料自動(dòng)監測和核素識別。

　　液體檢測系統，采用計算機斷層掃描成像技術(shù)，能夠自動(dòng)識別易燃、易爆、易腐蝕性危險液體，以及用于制作液體爆炸物的主要液體組成成分。

　　2、根據實(shí)際情況，可采取以下安檢方案：

　　乘客分流，區別帶包和不帶包的，手提行包要過(guò)行李物品機，探測可疑行李物品，并配備便攜式爆炸物探測儀用于對特定懷疑對象的抽檢;

　　在閘口入口處兩端設置放射性物質(zhì)探測門(mén)，實(shí)時(shí)探測人流攜帶的放射性物質(zhì);

　　乘客通過(guò)地鐵通道進(jìn)入內部等候區，等候區設置檢查間，可以隨機性的對乘客進(jìn)行抽查，配備行李物品機及便攜式爆炸物探測儀用于對特定懷疑對象的抽檢，檢查間還設置排爆及各種必要的武器裝備;在發(fā)現爆炸物時(shí)，迅速將爆炸物放置在密閉式儲存容器中處置;

　　在入口、等候區、車(chē)廂內部安裝核生化探測器并聯(lián)網(wǎng)控制，用于探測環(huán)境中可能存在的生物化學(xué)威脅。

　　3、方案特點(diǎn)

　　· 軌道交通綜合安防系統通過(guò)安防集成管理子系統對視頻監控系統、門(mén)禁系統、周界報警系統、聯(lián)網(wǎng)安檢系統等系統進(jìn)行了深度集成?？梢蕴峁└S富的與預案和流程管理。在出現異常情況時(shí)，可以迅速轉變?yōu)榈罔F防災救援和事故處理的指揮調度平臺。

　　· 基于網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放協(xié)議視頻流直存，不需要存儲服務(wù)器，消除存儲服務(wù)器單點(diǎn)故障，簡(jiǎn)化了組網(wǎng)，節約成本。

　　· 采用流媒體服務(wù)器集群與負載均衡技術(shù)，解決單點(diǎn)故障和負載壓力。

　　· 支持IP流媒體和IP組播兩種不同的媒體流傳輸方式。

　　· 將控制中心的視頻服務(wù)器作為車(chē)站視頻服務(wù)器的備份，當車(chē)站內視頻服務(wù)器宕機時(shí)，為保證能正常調看圖像。

　　· 在車(chē)站、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)視頻存儲設備故障時(shí)，可由控制中心視頻存儲設備完成相應功能，實(shí)現視頻存儲設備的異地數據存儲。

　　· 平臺客戶(hù)端支持離線(xiàn)登陸模式，即當客戶(hù)端與中心管理服務(wù)器失去連接時(shí)，各個(gè)客戶(hù)端仍然能夠正常登錄。

　　· 攝像機具有內置光口，可直接利用光纖進(jìn)行遠距離傳輸。保證了系統安全性，檢修維護的方便性。

　　· B20視頻綜合平臺集視頻編解碼、模擬及數字矩陣切換、大屏拼接、光纖接入、光端機接入等多功能為一體。使用綜合平臺不僅使整個(gè)監控系統更加簡(jiǎn)潔，安裝調試、維護變得容易，并且具有良好的兼容性以及擴展性。

　　· 視頻質(zhì)量診斷系統提供了一套智能化視頻故障分析與預警系統，極大提升了大規模網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統的運維工作效率。

　　· 視頻周界報警及事件檢測系統智能檢測監控畫(huà)面中的異常情況，以最快和最佳的方式發(fā)出警報并提供有用信息。

　　· 采用領(lǐng)先的人臉抓拍機方案，人臉抓拍機內嵌人臉抓拍功能，能對圖像中的人臉進(jìn)行自動(dòng)抓拍和上傳，減輕網(wǎng)絡(luò )帶寬和后端服務(wù)器運算能力的壓力，減少視頻編解碼過(guò)程對圖像質(zhì)量的損失，提升人臉圖像質(zhì)量。黑名單來(lái)源支持公安二代身份證照片庫。

　　三、結語(yǔ)

　　安防系統在整個(gè)地鐵建設和運營(yíng)成本上所占比例并不很高，但當遇到極端事件時(shí)，發(fā)揮的作用則是舉足輕重的。安防行業(yè)作為國民經(jīng)濟中極具成長(cháng)性的新興產(chǎn)業(yè)，正在飛速發(fā)展之中，各個(gè)行業(yè)對安防產(chǎn)品的需求也日益增加。據悉，國內有33個(gè)城市正規劃建設地鐵，已有28個(gè)城市獲得批復，地鐵安防將會(huì )成為安防行業(yè)中的又一個(gè)熱點(diǎn)。