浅析城市轨道交通综合安防系统

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　　一、城市轨道交通市场的安防市场

　　城市轨道交通成为近年来越来越多城市解决交通拥堵问题的方法，且轨道交通因其具有的低能耗、高环保、大动能和可持续发展性，在国外轨道交通已经是城市主要交通工具。随着我国现代化建设的需求，越来越多的城市开始轨道交通建设。在轨道交通建设中，安全是不可或缺的一部分，以轨道交通为主安防产品在实际中为轨道交通环境和运营提供保障。

　　城市轨道交通，俗称地铁，运营于相对狭小封闭的地下空间内，人流密集，易受攻击与破坏。随着地铁视频监控建设需求的日益高涨，监控摄像机数量倍增，仅凭值班员的主动监视发现问题，难以实现，智能是不变的需求。

　　二、安防在轨道交通中的应用

　　轨道交通综合安防系统由安防网络子系统、安防集成管理子系统、视频监控子系统、门禁子系统、车站乘客求助及告警子系统、周界报警子系统、联网安检子系统等构成。

　　轨道交通综合安防系统实现对车站、主变电所的设备和管理用房、出入口、票务室、银行等重点区域的出入管理、登记、实时视频监控等功能，实现事件的实时传达、告知、报警，以使事件能够在最短的时间内得到处理和备案，有效保障地铁运营安全。

　　综合安防与应急管理指挥系统结构图

　　1、系统架构介绍

　　安防网络子系统

　　网络子系统是安防系统的基础传输平台，担负着车站和主变电所的本地数据交换，以及至控制中心的数据传输任务。

　　综合安防系统在OCC控制中心设核心交换机。在各车站设汇聚层交换机和接入交换机。主变电所设汇聚层交换机，接入附近车站。汇聚层交换机通过通信系统提供接入控制中心核心交换机。

　　安防集成管理子系统

　　安防集成管理子系统是整个安防系统的集成管理平台，集中控制管理视频监控系统、门禁系统、车站乘客求助及告警子系统、周界报警系统和联网安检系统，并负责这些系统间的联动控制。安防集成管理子系统同时与综合监控系统互联(按照综合监控系统规划的网段接入综合监控系统)，管理与综合监控系统(包括环境与设备监控系统BAS、防灾报警FAS)之间的联动。

　　地铁安防集成管理子系统可以根据智能化安全策略管理的设置和地铁系统中实际业务流程的特点，制定各种自动、半自动的智能化模式。由于高度集成地铁安防各子系统，可以提供更丰富的与预案和流程管理功能。在出现火灾等异常情况时，可以根据灾害区域释放相应区域的门禁电子锁，迅速转变为地铁防灾救援和事故处理的指挥调度平台。

　　视频监控子系统

　　视频监控子系统实现对车站、车辆段、列车、主变电所的实时视频监控功能。电视监控子系统采用全数字化网络监控系统，主要由前端网络数字摄像机设备、数字编解码器、管理服务器、视频显示终端、控制键盘、数字视频存储设备、以及相关应用软件和其它辅助设备组成。

　　地铁高清视频监视系统(CCTV)一般分为运营视频监控系统和公安视频监控系统。主要由各车站、车辆段/停车场视频监视系统、控制中心视频监视系统、派出所视频监控系统、地铁公安分局视频监控系统等部分组成。

　　地铁运营视频监控系统主要由车站、车辆段/停车场监控和OCC运营控制中心组成

　　运营视频监控系统主要为调度员提供有关列车运行、客流情况、轨道交通站内重要场所、防灾环控以及旅客疏导等方面的视觉信息，使他们能及时观察列车进出站、客流动态及相关设备的运行情况，达到有效组织指挥客运工作和指挥抢险、乘客疏散的目的。

　　运营视频监控系统可为车站值班员提供对车站的站厅、站台等主要区域进行监视;为列车司机提供对相应站台旅客上、下车等情况进行监视;为中心调度员提供对各车站及在线运营列车相关区域进行监视;为票务管理人员提供对票务管理室、票亭的情况进行监视。

　　停车场/车辆段的值班员需要实时监视该场/段内的变电所、出入口、咽喉岔区、库房及公共区等重要区域，了解设备运行、列车进出等情况，提高指挥效率。

　　根据轨道交通运营的管理模式，单条地铁线路的视频监控系统采用二级控制方式，OCC为一级控制，车站/车辆段值班员为二级控制，平时以车站、车辆值班员控制为主，在紧急情况下转为控制中心调度员控制，OCC可以实现对整个城市轨道交通线路运营的控制。

　　公安视频监控系统为公安监控值班员提供实时地铁站内外的情况，及时发现潜在或正在发生的违法犯罪行为，维护治安并处理突发犯罪行为，为后期调查取证提供有效证据。

　　根据轨道交通公安的管理模式，视频监控系统采用三级控制方式，地铁分局为一级控制，派出所为二级控制，车站警务室为三级控制，平时以车站警务室的监控为主，在突发事件发生时，由地铁分局直接管理，地铁分局可以查看管理整个城市轨道交通线路监控视频，通过以上模式，实现警务室值班员对车站的站厅、站台以及重要设备的监视，地铁派出所对其负责的警务室相关视频进行管理，地铁分局对城市的全部轨道交通安全负责。

　　门禁子系统

　　门禁系统(ACS)实现对车站、车辆段和主变电所设备和管理用房、出入口、票务室等重点区域的自动化出入管理、登记功能，以及车站、主变电所考勤管理功能。门禁系统主要由服务器、门禁控制器、前端设备(门禁点控制器、读卡器、门磁、电控锁)及相关软件构成。

　　门禁系统分为三级架构。控制中心的中央级服务器、车站级的门禁控制主机、就地级的门禁控制模块。门禁控制主机以网络的形式和中央级服务器连通，就地级门禁控制模块采用双总线的形式连接，系统的架构合理、组网灵活、稳定性高。门禁系统所有设备均属于自主研发，主控制模块的协议是不开放的，不会被外界攻击。读卡器等下层设备都经过严格的加密算法加密，避免了采用监听的方式窃取系统信息。门禁控制主机有超大的存储容量，从中央级服务器获取数据，独立备份存储于控制器中，每个车站的门禁系统在服务器断开的情况下，均可独立运行。

　　乘客求助及告警系统

　　乘客求助及告警系统主要包括设置在车站站台层、站厅层公共区和重要设备管理用房(票务室、客服中心)的紧急告警终端设备。实现紧急情况下，可实现乘客与工作人员以及车控室值班人员的视频通话功能和报警功能。

　　乘客求助及告警系统主要由求助电话主机、求助电话、紧急报警按钮、告警指示器和监控管理工作站构成。其中乘客求助电话安装在站厅、站台、残疾人专用厕所的明显位置。紧急报警按钮设在重要设备管理用房、票务室、客服中心的隐蔽位置。

　　乘客求助及告警子系统设备具备联网功能，提供完善的控制、管理功能和软件以及电子地图软件，纳入安防系统软件的统一管理，实现中心和车站的两级监控、管理功能;在监控终端上应能够以电子地图方式显示求助电话、紧急报警按钮等终端设备的布局和工作状态;监控管理终端应能够记录、查询相关求助、报警事件;当求助电话被使用时，系统能够实现与视频监控系统联动，车控室监控终端能够自动弹出相应监控画面，并对求助图像和声音同时录像。

　　周界报警子系统

　　在车辆段安装周界报警设备，实现入侵探测、报警功能。

　　周界报警系统由红外对射入侵探测器、报警主机、车辆段/停车场操作终端、信号传输、网管等设备组成。

　　周界防范子系统的覆盖范围包括车辆段/停车场周界围墙、车辆段/停车场敞开区围墙等。在车辆段/停车场值班室设操作终端，报警信号均在该操作终端实现。

　　视频监控系统实现和周界防范子系统的联动。

　　联网安检子系统

　　联网安检系统由安检信息管理系统、武器与易燃易爆检测系统、炸药探测系统、生化探测系统、放射物品探测系统、液体检测系统组成。

　　安检信息管理系统实现各区域、各类安检设备信息实时采集、传输、存储和处理，并可与相关应急处置程序和设施联动。

　　武器与易燃易爆检测系统，采用通道式X射线检查，主要用于爆炸物与武器、管制器具等危险违禁品检测。

　　炸药探测系统，采用痕量爆炸物探测技术，能够自动检测行包和粉末状、胶状嫌疑物品是否存在痕量爆炸物，并鉴别爆炸物种类。

　　生化探测系统，能够自动检测几十米范围内的毒气，并发出报警声。

　　放射物品探测系统，主要用于“脏弹”等放射性物质材料自动监测和核素识别。

　　液体检测系统，采用计算机断层扫描成像技术，能够自动识别易燃、易爆、易腐蚀性危险液体，以及用于制作液体爆炸物的主要液体组成成分。

　　2、根据实际情况，可采取以下安检方案：

　　乘客分流，区别带包和不带包的，手提行包要过行李物品机，探测可疑行李物品，并配备便携式爆炸物探测仪用于对特定怀疑对象的抽检;

　　在闸口入口处两端设置放射性物质探测门，实时探测人流携带的放射性物质;

　　乘客通过地铁通道进入内部等候区，等候区设置检查间，可以随机性的对乘客进行抽查，配备行李物品机及便携式爆炸物探测仪用于对特定怀疑对象的抽检，检查间还设置排爆及各种必要的武器装备;在发现爆炸物时，迅速将爆炸物放置在密闭式储存容器中处置;

　　在入口、等候区、车厢内部安装核生化探测器并联网控制，用于探测环境中可能存在的生物化学威胁。

　　3、方案特点

　　l轨道交通综合安防系统通过安防集成管理子系统对视频监控系统、门禁系统、周界报警系统、联网安检系统等系统进行了深度集成。可以提供更丰富的与预案和流程管理。在出现异常情况时，可以迅速转变为地铁防灾救援和事故处理的指挥调度平台。

　　基于网络开放协议视频流直存，不需要存储服务器，消除存储服务器单点故障，简化了组网，节约成本。

　　采用流媒体服务器集群与负载均衡技术，解决单点故障和负载压力。

　　支持IP流媒体和IP组播两种不同的媒体流传输方式。

　　将控制中心的视频服务器作为车站视频服务器的备份，当车站内视频服务器宕机时，为保证能正常调看图像。

　　在车站、车辆段/停车场视频存储设备故障时，可由控制中心视频存储设备完成相应功能，实现视频存储设备的异地数据存储。

　　平台客户端支持离线登陆模式，即当客户端与中心管理服务器失去连接时，各个客户端仍然能够正常登录。

　　摄像机具有内置光口，可直接利用光纤进行远距离传输。保证了系统安全性，检修维护的方便性。

　　B20视频综合平台集视频编解码、模拟及数字矩阵切换、大屏拼接、光纤接入、光端机接入等多功能为一体。使用综合平台不仅使整个监控系统更加简洁，安装调试、维护变得容易，并且具有良好的兼容性以及扩展性。

　　视频质量诊断系统提供了一套智能化视频故障分析与预警系统，极大提升了大规模网络视频监控系统的运维工作效率。

　　视频周界报警及事件检测系统智能检测监控画面中的异常情况，以最快和最佳的方式发出警报并提供有用信息。

　　采用领先的人脸抓拍机方案，人脸抓拍机内嵌人脸抓拍功能，能对图像中的人脸进行自动抓拍和上传，减轻网络带宽和后端服务器运算能力的压力，减少视频编解码过程对图像质量的损失，提升人脸图像质量。黑名单来源支持公安二代身份证照片库。

　　三、结束语

　　安防系统在整个地铁建设和运营成本上所占比例并不很高，但当遇到极端事件时，发挥的作用则是举足轻重的。安防行业作为国民经济中极具成长性的新兴产业，正在飞速发展之中，各个行业对安防产品的需求也日益增加。据悉，国内有33个城市正规划建设地铁，已有28个城市获得批复，地铁安防将会成为安防行业中的又一个热点。

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