《電子技術(shù)應(yīng)用》
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深圳地鐵5號(hào)線(xiàn)綜合安防集成系統(tǒng)案例
摘要: 軌道交通作為主要的交通設(shè)施,具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn),解決城市的交通問(wèn)題根本在于優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)。近幾年,中國(guó)軌道交通建設(shè)進(jìn)入到高速增長(zhǎng)的階段,而軌道交通環(huán)境封閉、線(xiàn)路長(zhǎng)、區(qū)域涉及面廣等特點(diǎn)給公共安全防范帶來(lái)迫切需求。軌道交通安防系統(tǒng)的建設(shè)也并非易事,一方面,各種安防子系統(tǒng)的規(guī)模龐大而復(fù)雜,另一方面,市場(chǎng)需求與新技術(shù)要求不斷變化。因此
Abstract:
Key words :

軌道交通作為主要的交通設(shè)施,具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn),解決城市的交通問(wèn)題根本在于優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)。近幾年,中國(guó)軌道交通建設(shè)進(jìn)入到高速增長(zhǎng)的階段,而軌道交通環(huán)境封閉、線(xiàn)路長(zhǎng)、區(qū)域涉及面廣等特點(diǎn)給公共安全防范帶來(lái)迫切需求。軌道交通安防系統(tǒng)的建設(shè)也并非易事,一方面,各種安防子系統(tǒng)的規(guī)模龐大而復(fù)雜,另一方面,市場(chǎng)需求與新技術(shù)要求不斷變化。因此,這就對(duì)安防系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商提出較高要求。以下以深圳地鐵5號(hào)線(xiàn)塘朗車(chē)輛段綜合樓綜合安防集成系統(tǒng)為例,逐一分析軌道交通安防系統(tǒng)建設(shè)的特點(diǎn)和先進(jìn)完整的解決方案。 

深圳地鐵5號(hào)線(xiàn)塘朗車(chē)輛段位于南山區(qū)東部,地處留仙大道與中央大道交叉路口以西,車(chē)站主體沿留仙大道呈東西走向。此站為地面三層高架島式站臺(tái)車(chē)站,10m寬島式站臺(tái),車(chē)站總長(zhǎng)度為140m,標(biāo)準(zhǔn)段寬為17.80m,車(chē)站總建筑面積 7971平米。

此次項(xiàng)目為車(chē)輛段綜合樓,其包括主樓和附樓兩部分,建筑高度99.5米,總建筑面積59429平米,屬于一類(lèi)高層建筑,其中地下二層,主要為設(shè)備房和停車(chē)庫(kù);主樓地面一到五層主要為警務(wù)、辦公和員工食堂,六至二十七層主要為員工宿舍,附樓的地面一到九層主要為運(yùn)營(yíng)辦公和功能用房。 

該項(xiàng)目為綜合安防集成系統(tǒng),需完全支持公共安全防范集成數(shù)控整合平臺(tái)技術(shù)架構(gòu),并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù),對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行集成和管理,且補(bǔ)充完善子系統(tǒng)的功能,構(gòu)筑整個(gè)地鐵的中央監(jiān)控與管理界面。通過(guò)可視化的、統(tǒng)一的圖形界面,管理人員可以十分方便、快捷地對(duì)全套系統(tǒng)中所有子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施監(jiān)視、控制和集中的統(tǒng)一管理。通過(guò)這套產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集中管理、分散控制、優(yōu)化運(yùn)行的特點(diǎn)。如何體現(xiàn)該特點(diǎn),則可從系統(tǒng)構(gòu)成、平臺(tái)結(jié)構(gòu)、平臺(tái)功能等方面具體分析。 

首先,從這套系統(tǒng)構(gòu)成上看,此次子系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè):閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)、門(mén)禁子系統(tǒng)、周界報(bào)警子系統(tǒng)、求助呼叫子系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理子系統(tǒng)、離線(xiàn)巡更子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行互不影響,平臺(tái)通過(guò)與各子系統(tǒng)對(duì)接,進(jìn)行分散控制管理。以閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)為例,綜合安防集成系統(tǒng)平臺(tái)控制視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)提供的(RS232或API等)接口定時(shí)匯集的視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)裝置的使用數(shù)據(jù),并進(jìn)行累積,同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下功能: 

一、系統(tǒng)可以以電子地圖和菜單多種方式管理所有的攝像機(jī); 
二、可以預(yù)設(shè)所有攝像機(jī)的動(dòng)作序列; 
三、對(duì)每個(gè)攝像機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置,接收其它系統(tǒng)的報(bào)警信息并進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)動(dòng); 
四、從窗口中觀(guān)察實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控圖像; 
五、控制攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、俯仰及變焦對(duì)焦,自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警記錄明細(xì)報(bào)表。 

當(dāng)大樓發(fā)生報(bào)警(如收到非法闖入信號(hào)或火災(zāi)報(bào)警信息)時(shí),根據(jù)聯(lián)動(dòng)關(guān)系將最接近現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)報(bào)警部位,將該攝像機(jī)的圖像信號(hào)立即切換到主監(jiān)視器上。 

另外,除了對(duì)子系統(tǒng)分散控制,綜合安防集成系統(tǒng)平臺(tái)還會(huì)通過(guò)分層對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行集中管理。整個(gè)綜合安防集成系統(tǒng)平臺(tái)共三層,包括設(shè)備層、控制層、和應(yīng)用層。 

設(shè)備層由綜合安防集成系統(tǒng)中所包括的控制、子系統(tǒng)或設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序以及相關(guān)的綜合布線(xiàn)、通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所組成,該層主要對(duì)子系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行收集和處理。由于各個(gè)子系統(tǒng)可能采用不同的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式,所以,該層的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完成對(duì)不同的協(xié)議和數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。即完成將各子系統(tǒng)的不同通信協(xié)議及數(shù)據(jù)信息格式轉(zhuǎn)換成上層(核心決策層)認(rèn)可的協(xié)議和格式,同時(shí)將核心層處理后的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)子系統(tǒng)認(rèn)可的協(xié)議和格式。完成對(duì)各子系統(tǒng)的控制和管理。該層實(shí)際上起到了一個(gè)通信網(wǎng)關(guān)的作用,也可以稱(chēng)為通信網(wǎng)關(guān)。 

控制層是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,也是系統(tǒng)的"神經(jīng)中樞",它完成的主要工作有: 

(1)對(duì)由底層輸入的各子系統(tǒng)信息按內(nèi)在的邏輯關(guān)系進(jìn)行加工處理,將處理后的結(jié)果傳輸?shù)较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),通知上層以直觀(guān)的方式顯示。同時(shí)接受上層(GUI)授權(quán)操作人員發(fā)出的請(qǐng)求信息或系統(tǒng)的控制信息并對(duì)這些信息進(jìn)行相應(yīng)處理,將結(jié)果通知驅(qū)動(dòng)器層,由驅(qū)動(dòng)器層通知相應(yīng)子系統(tǒng)完成相應(yīng)的動(dòng)作。 
(2)接受上層(GUI)授權(quán)操作人員發(fā)出的信息綜合管理的請(qǐng)求信息,按要求完成這些請(qǐng)求的信息進(jìn)行綜合處理,將結(jié)果返回GUI層,供其顯示輸出。 
(3)完成各子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能處理,某一事件的發(fā)生不僅要引起該事件所屬子系統(tǒng)的反應(yīng),而且會(huì)引起與之有關(guān)聯(lián)的其它子系統(tǒng)采取相應(yīng)的動(dòng)作。這種聯(lián)動(dòng)關(guān)系由核心層來(lái)決策。 
(4)對(duì)下層和上層提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的ODBC接口,以完成與系統(tǒng)各部分的內(nèi)部通信。 

應(yīng)用層是人機(jī)對(duì)話(huà)的窗口,一方面將核心層處理過(guò)的信息用明了形象、直觀(guān)的方式在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái),為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制整個(gè)建筑的所有現(xiàn)場(chǎng)信息。另一方面,通過(guò)該層界面,用戶(hù)可根據(jù)預(yù)先的設(shè)計(jì)完成對(duì)子系統(tǒng)的功能配置和設(shè)定,完成聯(lián)動(dòng)的設(shè)置和對(duì)系統(tǒng)的綜合管理。 

用戶(hù)界面層可支持WEB技術(shù),可通過(guò)瀏覽器在INTERNET/INTRANET環(huán)境中瀏覽所有信息,并通過(guò)授權(quán)可完成對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和管理

此綜合安防集成系統(tǒng)平臺(tái)除以上表現(xiàn)的系統(tǒng)集中管理、分散控制等特點(diǎn)外,優(yōu)化運(yùn)行也是其重要特點(diǎn),能方便用戶(hù)提高工作效率,降低運(yùn)行成本。強(qiáng)大多元的平臺(tái)功能不僅能讓子系統(tǒng)各司其職,同時(shí)可優(yōu)化全套系統(tǒng)運(yùn)行狀況,保證多方高效工作。此系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能有如下幾點(diǎn): 

(1)視頻流管理服務(wù) 
平臺(tái)為用戶(hù)提供客戶(hù)端的IE瀏覽訪(fǎng)問(wèn)模式(WEB服務(wù)),實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻流單播和組播服務(wù),同時(shí)提供多人同時(shí)查看1路視頻圖像的功能(視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)),并對(duì)數(shù)字視頻流集中管理,為視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)提供相關(guān)視頻索引信息。另可對(duì)前端任意攝像機(jī)圖像選擇性存儲(chǔ),采用磁盤(pán)陣列進(jìn)行存儲(chǔ)(視頻存儲(chǔ)管理服務(wù))。
 
(2)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控 
在保證實(shí)時(shí)性和圖像質(zhì)量的前提下,平臺(tái)采用成熟的H.264圖像編碼技術(shù)有效地傳輸圖像。監(jiān)控中心電視墻上可實(shí)時(shí)顯視各重要部位的所有圖像信息,完成重要部位圖像的實(shí)時(shí)顯示功能。在授權(quán)客戶(hù)端電腦上可實(shí)時(shí)監(jiān)視多路(1、4、9、16)實(shí)時(shí)圖像信息實(shí)現(xiàn)一機(jī)同屏同時(shí)監(jiān)視。
 
(3)輪巡 
系統(tǒng)具備視頻自動(dòng)巡視功能,在監(jiān)控中心的電視墻上可設(shè)定間隔時(shí)間對(duì)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行圖像輪巡顯示,參與輪巡的對(duì)象可以任意設(shè)定,可以是系統(tǒng)內(nèi)的不同攝像機(jī),也可是同一攝像機(jī)的不同預(yù)置位等(需前端攝像機(jī)云臺(tái)和解碼器支持預(yù)置位),另輪巡間隔時(shí)間可任意設(shè)置。
 
(4)遠(yuǎn)程控制 
在監(jiān)控中心的鍵盤(pán)和授權(quán)客戶(hù)端電腦上可以遠(yuǎn)程控制監(jiān)控設(shè)備(包括云臺(tái)、鏡頭等)??刂茩?quán)的等級(jí)可設(shè)定,高優(yōu)先級(jí)的用戶(hù)根據(jù)等級(jí)優(yōu)先的原則可無(wú)條件獲得低優(yōu)先級(jí)用戶(hù)的控制權(quán),同級(jí)別用戶(hù)根據(jù)時(shí)間優(yōu)先的原則獲得控制權(quán)。
 
(5)錄像及錄像回放 
在監(jiān)控中心可對(duì)系統(tǒng)中任一攝像機(jī)的視頻圖像進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、檢索、回放。除此之外,在監(jiān)控中心的錄像服務(wù)器上可實(shí)現(xiàn)全幀錄像、跳幀錄像、定時(shí)錄像、報(bào)警觸發(fā)錄像、畫(huà)面移動(dòng)檢測(cè)錄像等。另外,歷史圖像(時(shí)間可設(shè))的回放方式包括:逐幀、慢放、常速、快速、放大/縮小等多種方式。
 
(6)網(wǎng)絡(luò)瀏覽 
用戶(hù)可用標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器通過(guò)Web服務(wù)器瀏覽實(shí)時(shí)和回放歷史圖像。在用IE瀏覽器瀏覽Web 
服務(wù)器時(shí),采用密碼登陸,并有IP地址驗(yàn)證,保證系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)的安全性。而在Web瀏覽方式下,授權(quán)用戶(hù)還能對(duì)攝像機(jī)和云臺(tái)等對(duì)象進(jìn)行控制。 

(7)存儲(chǔ)管理 
平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)區(qū)域分散及中心集中存儲(chǔ)功能,降低網(wǎng)絡(luò)主干信息數(shù)據(jù)流量,提高系統(tǒng)效率。另外,系統(tǒng)還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分散存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)復(fù)制到后端監(jiān)控中心集中存儲(chǔ)設(shè)備上。 

(8)電子地圖 
系統(tǒng)客戶(hù)端軟件能夠?qū)腚娮拥貓D,在電子地圖上標(biāo)注各攝像機(jī)的位置,通過(guò)點(diǎn)擊攝像機(jī)圖標(biāo)進(jìn)行前端攝像機(jī)及圖像的使用和調(diào)看。同時(shí)在電子地圖上有報(bào)警探測(cè)器分布狀況,一旦有探測(cè)器發(fā)生報(bào)警,對(duì)應(yīng)的探測(cè)器圖標(biāo)會(huì)閃爍,并在主顯示屏上顯示報(bào)警對(duì)應(yīng)圖像。 

(9)權(quán)限及安全管理 
具有用戶(hù)登錄和安全管理功能,用戶(hù)根據(jù)授權(quán)進(jìn)行登錄和使用。在登錄時(shí)其授權(quán)必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在管理服務(wù)器上進(jìn)行認(rèn)證,不允許脫離管理服務(wù)器進(jìn)行登錄。此外,用戶(hù)權(quán)限可按操作、修改、管理(建立/刪除用戶(hù))進(jìn)行設(shè)置,并與各種使用設(shè)備及目標(biāo)關(guān)聯(lián),保證目標(biāo)設(shè)備及信息的使用安全和網(wǎng)絡(luò)安全。 

另一方面,系統(tǒng)所有重要操作,如登錄、控制、退出、報(bào)警確認(rèn)等,均有操作記錄,系統(tǒng)可對(duì)操作記錄進(jìn)行查詢(xún)和統(tǒng)計(jì),所有操作記錄不可刪除和不可更改。不僅如此,系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸將進(jìn)行加密處理,保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息不被竊取和破壞,系統(tǒng)保存的所有重要數(shù)據(jù),包括用戶(hù)信息、火警信息、操作記錄、日志等,也具有不可刪除和不可更改性。 

這套基于成熟、先進(jìn)、實(shí)用原則設(shè)計(jì)的綜合安防集成系統(tǒng),不僅將各子系統(tǒng)集成為一個(gè)完整和諧的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并讓系統(tǒng)進(jìn)行了信息高度的共享和合理的分配。該項(xiàng)目基于數(shù)字化系統(tǒng),同時(shí)結(jié)合了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和先進(jìn)性,將地鐵建筑智能化,維護(hù)了地鐵站周邊環(huán)境的安全,并為安防系統(tǒng)的發(fā)展注入了新的活力。

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