淺析城市軌道交通綜合安防系統

□ 文/鄒輝

城市軌道交通市場的安防市場

城市軌道交通成為近年來越來越多城市解決交通擁堵問題的方法，且軌道交通因其具有的低能耗、高環保、大動能和可持續發展性，在國外軌道交通已經是城市主要交通工具。隨著我國現代化建設的需求，越來越多的城市開始軌道交通建設。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品在實際中為軌道交通環境和運營提供保障。

城市軌道交通，俗稱地鐵，運營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，僅憑值班員的主動監視發現問題難以實現，智能是不變的需求。

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絡子系統、安防集成管理子系統、視頻監控子系統、門禁子系統、車站乘客求助及告警子系統、周界報警子系統、聯網安檢子系統等構成。

軌道交通綜合安防系統實現對車站、主變電所的設備和管理用房、出入口、票務室、銀行等重點區域的出入管理、登記、實時視頻監控等功能，實現事件的實時傳達、告知、報警，以使事件能夠在最短的時間內得到處理和備案，有效保障地鐵運營安全。

▲綜合安防與應急管理指揮系統結構圖

系統架構介紹

安防網絡子系統

網絡子系統是安防系統的基礎傳輸平臺，擔負著車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。

綜合安防系統在OCC控制中心設核心交換機。在各車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，接入附近車站。匯聚層交換機通過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安防系統的集成管理平臺，集中控制管理視頻監控系統、門禁系統、車站乘客求助及告警子系統、周界報警系統和聯網安檢系統，并負責這些系統間的聯動控制。安防集成管理子系統同時與綜合監控系統互聯（按照綜合監控系統規劃的網段接入綜合監控系統），管理與綜合監控系統（包括環境與設備監控系統BAS、防災報警FAS）之間的聯動。

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際業務流程的特點，制定各種自動、半自動的智能化模式。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，可以根據災害區域釋放相應區域的門禁電子鎖，迅速轉變為地鐵防災救援和事故處理的指揮調度平臺。

視頻監控子系統

視頻監控子系統實現對車站、車輛段、列車、主變電所的實時視頻監控功能。電視監控子系統采用全數字化網絡監控系統，主要由前端網絡數字攝像機設備、數字編解碼器、管理服務器、視頻顯示終端、控制鍵盤、數字視頻存儲設備、以及相關應用軟件和其它輔助設備組成。

地鐵高清視頻監視系統（CCTV）一般分為運營視頻監控系統和公安視頻監控系統。主要由各車站、車輛段/停車場視頻監視系統、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。

地鐵運營視頻監控系統主要由車站、車輛段/停車場監控和OCC運營控制中心組成。

運營視頻監控系統主要為調度員提供有關列車運行、客流情況、軌道交通站內重要場所、防災環控以及旅客疏導等方面的視覺信息，使他們能及時觀察列車進出站、客流動態及相關設備的運行情況，達到有效組織指揮客運工作和指揮搶險、乘客疏散的目的。

運營視頻監控系統可為車站值班員提供對車站的站廳、站臺等主要區域進行監視；為列車司機提供對相應站臺旅客上、下車等情況進行監視；為中心調度員提供對各車站及在線運營列車相關區域進行監視；為票務管理人員提供對票務管理室、票亭的情況進行監視。

停車場/車輛段的值班員需要實時監視該場/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、列車進出等情況，提高指揮效率。

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

公安視頻監控系統為公安監控值班員提供實時地鐵站內外的情況，及時發現潛在或正在發生的違法犯罪行為，維護治安并處理突發犯罪行為，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，車站警務室為三級控制，平時以車站警務室的監控為主，在突發事件發生時，由地鐵分局直接管理，地鐵分局可以查看管理整個城市軌道交通線路監控視頻，通過以上模式，實現警務室值班員對車站的站廳、站臺以及重要設備的監視，地鐵派出所對其負責的警務室相關視頻進行管理，地鐵分局對城市的全部軌道交通安全負責。

門禁子系統

門禁系統（ACS）實現對車站、車輛段和主變電所設備和管理用房、出入口、票務室等重點區域的自動化出入管理、登記功能，以及車站、主變電所考勤管理功能。門禁系統主要由服務器、門禁控制器、前端設備（門禁點控制器、讀卡器、門磁、電控鎖）及相關軟件構成。

門禁系統分為三級架構。控制中心的中央級服務器、車站級的門禁控制主機、就地級的門禁控制模塊。門禁控制主機以網絡的形式和中央級服務器連通，就地級門禁控制模塊采用雙總線的形式連接，系統的架構合理、組網靈活、穩定性高。門禁系統所有設備均屬于自主研發，主控制模塊的協議是不開放的，不會被外界攻擊。讀卡器等下層設備都經過嚴格的加密算法加密，避免了采用監聽的方式竊取系統信息。門禁控制主機有超大的存儲容量，從中央級服務器獲取數據，獨立備份存儲于控制器中，每個車站的門禁系統在服務器斷開的情況下，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站站臺層、站廳層公共區和重要設備管理用房（票務室、客服中心）的緊急告警終端設備。實現緊急情況下，可實現乘客與工作人員以及車控室值班人員的視頻通話功能和報警功能。

跨文化意識是最近幾年提出的，是指在不同文化交際的過程中通過不自覺或者是自覺養成的認知標準，也是一種調節方式。它能作為一項語言媒介消減文化之間的敏感性，讓不同語言文化更好地開展交流以及傳遞。受到中西方兩種文化的差異影響，在對歷史文化或者是特殊文化在翻譯過程中會出現一些誤區，不能讓接受翻譯的對象更好理解所翻譯的內容。為此，需要在大的文化背景下對文化差異進行思考，減少文化差異給翻譯工作帶來的阻礙，未能對文化知識進行更好的翻譯，合理消減文化差異帶來的翻譯困難。

乘客求助及告警系統主要由求助電話主機、求助電話、緊急報警按鈕、告警指示器和監控管理工作站構成。其中乘客求助電話安裝在站廳、站臺、殘疾人專用廁所的明顯位置。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網功能，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，實現中心和車站的兩級監控、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、緊急報警按鈕等終端設備的布局和工作狀態；監控管理終端應能夠記錄、查詢相關求助、報警事件；當求助電話被使用時，系統能夠實現與視頻監控系統聯動，車控室監控終端能夠自動彈出相應監控畫面，并對求助圖像和聲音同時錄像。

周界報警子系統

在車輛段安裝周界報警設備，實現入侵探測、報警功能。

周界報警系統由紅外對射入侵探測器、報警主機、車輛段/停車場操作終端、信號傳輸、網管等設備組成。

周界防范子系統的覆蓋范圍包括車輛段/停車場周界圍墻、車輛段/停車場敞開區圍墻等。在車輛段/停車場值班室設操作終端，報警信號均在該操作終端實現。

視頻監控系統實現和周界防范子系統的聯動。

聯網安檢子系統

聯網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。

武器與易燃易爆檢測系統，采用通道式X射線檢查，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，能夠自動檢測行包和粉末狀、膠狀嫌疑物品是否存在痕量爆炸物，并鑒別爆炸物種類。

生化探測系統，能夠自動檢測幾十米范圍內的毒氣，并發出報警聲。

放射物品探測系統，主要用于“臟彈”等放射性物質材料自動監測和核素識別。

液體檢測系統，采用計算機斷層掃描成像技術，能夠自動識別易燃、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。

根據實際情況，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探測門，實時探測人流攜帶的放射性物質；

乘客通過地鐵通道進入內部等候區，等候區設置檢查間，可以隨機性的對乘客進行抽查，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；在發現爆炸物時，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、車廂內部安裝核生化探測器并聯網控制，用于探測環境中可能存在的生物化學威脅。

方案特點

軌道交通綜合安防系統通過安防集成管理子系統對視頻監控系統、門禁系統、周界報警系統、聯網安檢系統等系統進行了深度集成。可以提供更豐富的與預案和流程管理。在出現異常情況時，可以迅速轉變為地鐵防災救援和事故處理的指揮調度平臺。

基于網絡開放協議視頻流直存，不需要存儲服務器，消除存儲服務器單點故障，簡化了組網，節約成本。

采用流媒體服務器集群與負載均衡技術，解決單點故障和負載壓力。

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器作為車站視頻服務器的備份，當車站內視頻服務器宕機時，為保證能正常調看圖像。

在車站、車輛段/停車場視頻存儲設備故障時，可由控制中心視頻存儲設備完成相應功能，實現視頻存儲設備的異地數據存儲。

平臺客戶端支持離線登陸模式，即當客戶端與中心管理服務器失去連接時，各個客戶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監控系統更加簡潔，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絡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面中的異常情況，以最快和最佳的方式發出警報并提供有用信息。

采用領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行自動抓拍和上傳，減輕網絡帶寬和后端服務器運算能力的壓力，減少視頻編解碼過程對圖像質量的損失，提升人臉圖像質量。黑名單來源支持公安二代身份證照片庫。

結語

安防系統在整個地鐵建設和運營成本上所占比例并不很高，但當遇到極端事件時，發揮的作用則是舉足輕重的。安防行業作為國民經濟中極具成長性的新興產業，正在飛速發展之中，各個行業對安防產品的需求也日益增加。據悉，國內有33個城市正規劃建設地鐵，已有28個城市獲得批復，地鐵安防將會成為安防行業中的又一個熱點。