地鐵是城市軌道交通中最重要的組成部分，也一直是安防行業(yè)中倍受看好的領(lǐng)域。在地鐵安防中主要有哪些子系統(tǒng)？其設(shè)計(jì)有何講究？本文將為您一一講述。

    城市快速軌道交通（rail rapid transit，RRT)作為城市公共交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，在中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市公共交通常用名詞術(shù)語(yǔ)》中，將其定義為“通常以電能為動(dòng)力，采取輪軌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的快速大運(yùn)量公共交通之總稱?！?城市快速軌道交通（以下簡(jiǎn)稱“城市軌道交通”）包括地鐵、輕軌、有軌電車、磁懸浮列車等多種類型。因?yàn)橛熊夒娷嚭痛艖腋×熊囁际袌?chǎng)份額很少，所以一般泛指地鐵和輕軌，劃分兩者的依據(jù)是單向最大高峰小時(shí)客流量的大小。采用中等載客量車廂，能適應(yīng)遠(yuǎn)期單向最大高峰小時(shí)客流量1.5~3.0萬(wàn)人次的稱為輕軌；采用大載客量車廂，能適應(yīng)遠(yuǎn)期單向最高高峰小時(shí)客流量為3.0~6.0萬(wàn)人次的統(tǒng)稱為地鐵。

城市軌道交通綜合安防系統(tǒng)
    城市軌道交通智能化系統(tǒng)包括綜合監(jiān)控系統(tǒng)、乘客資訊系統(tǒng)、綜合安防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)。

    在幾大系統(tǒng)中，地鐵綜合安防系統(tǒng)與乘客資訊系統(tǒng)原來(lái)都屬于地鐵通信系統(tǒng)的子系統(tǒng)，近年來(lái)，隨著全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)為了滿足運(yùn)營(yíng)監(jiān)控和公安監(jiān)控的需求，及其對(duì)多媒體資訊的渴望，綜合安防系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越龐大，經(jīng)常獨(dú)立設(shè)置標(biāo)段招標(biāo)。

    目前，國(guó)內(nèi)城市軌道交通行業(yè)對(duì)綜合安防系統(tǒng)的劃分不盡相同。以深圳地鐵為例，綜合安防系統(tǒng)一般由安防網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（其它專業(yè)或標(biāo)段提供）、安防集成管理子系統(tǒng)、綜合電視監(jiān)視子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)、入侵探測(cè)系統(tǒng)（也稱電子圍墻系統(tǒng)）以及車站緊急告警子系統(tǒng)等構(gòu)成。主要針對(duì)全線車站、車輛段、停車場(chǎng)、主變電所的設(shè)備和管理用房、出入口、票務(wù)室、銀行等重點(diǎn)區(qū)域的出入管理、登記、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和入侵探測(cè)等功能，從而有效保障運(yùn)營(yíng)安全。

    綜合安防系統(tǒng)分為中央級(jí)、車站級(jí)和終端級(jí)三級(jí)結(jié)構(gòu)。一般情況下，綜合安防系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)在中央級(jí)和車站級(jí)互聯(lián)，接受綜合監(jiān)控系統(tǒng)的模式控制信息，由綜合監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)綜合安防系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等之間的聯(lián)動(dòng)。

城市軌道交通綜合安防系統(tǒng)各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
安防網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)
    網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)是綜合安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)傳輸平臺(tái)，擔(dān)負(fù)著車站/列車、車輛段、停車場(chǎng)和主變電所的本地?cái)?shù)據(jù)交換，以及控制中心的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，以及車地之間實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)囊?，也引發(fā)了傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重大變革。 [nextpage]

    網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由核心層、匯聚層和接入層三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)采用千兆/萬(wàn)兆冗余星型/環(huán)型結(jié)構(gòu)，車站接入網(wǎng)絡(luò)推薦采用百兆/千兆冗余星型結(jié)構(gòu)，車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)推薦采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，百兆星型/環(huán)型結(jié)構(gòu)。在控制中心設(shè)核心交換機(jī)（中心骨干網(wǎng)交換機(jī)），在各車站設(shè)匯聚層交換機(jī)（車站骨干網(wǎng)交換機(jī)），在各車站/列車、主變電所設(shè)接入層交換機(jī)。匯聚層交換機(jī)通過(guò)千兆/萬(wàn)兆光接口接入核心交換機(jī)，接入層交換機(jī)通過(guò)千兆接口接入?yún)R聚層交換機(jī)，服務(wù)器、工作站、控制器等設(shè)備均接入接入層交換機(jī)。區(qū)間（隧道）的AP推薦采用光電轉(zhuǎn)換器+光纜以星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)接入到車站接入交換機(jī)。

安防集成管理子系統(tǒng)
    安防集成管理子系統(tǒng)是整個(gè)綜合安防系統(tǒng)的集成管理平臺(tái)，集中管理門禁、綜合電視監(jiān)控、入侵探測(cè)和緊急告警等系統(tǒng)，并負(fù)責(zé)這些系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)控制。同時(shí)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)，管理與綜合監(jiān)控系統(tǒng)（包括BAS、FAS）之間的聯(lián)動(dòng)。

    集成管理系統(tǒng)可以依據(jù)智能化安全策略管理的設(shè)置，并結(jié)合地鐵系統(tǒng)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。一方面可以指導(dǎo)實(shí)際操作人員對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行正確有效的處理，另一方面也可以通過(guò)操作日志的紀(jì)錄來(lái)界定操作人員的實(shí)際工作效率。

    集成管理系統(tǒng)采用“集散管理、本地自治”的策略，由中央級(jí)和車站級(jí)兩級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合的方式構(gòu)成。中央級(jí)和車站級(jí)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)和手工冗余，以實(shí)現(xiàn)集散管理的目的；中央級(jí)系統(tǒng)則采用雙機(jī)熱備方式，當(dāng)中央級(jí)系統(tǒng)或通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，車站級(jí)系統(tǒng)可以依賴于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行“本地自治”，而不至于引起全系統(tǒng)的癱瘓。

綜合電視監(jiān)視子系統(tǒng)
    綜合電視監(jiān)控子系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)車站、列車、車輛段、停車場(chǎng)、主變電所和地面、高架線路區(qū)間的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。綜合電視監(jiān)控子系統(tǒng)采用全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，圖像編碼采用MPEG-2/4雙壓縮格式，主要由前端攝像機(jī)、數(shù)字編解碼器、管理服務(wù)器、視頻顯示終端、控制鍵盤、數(shù)字視頻存儲(chǔ)設(shè)備、以及相關(guān)應(yīng)用軟件和其它輔助設(shè)備組成。前端模擬視頻圖像傳輸至車站弱電綜合機(jī)械室，通過(guò)視頻分配器輸出4路圖像：一路經(jīng)數(shù)字視頻編碼器壓縮編碼后接入本站的接入交換機(jī)，完成本站視頻交換、傳輸功能；一路接入警用通信機(jī)械室內(nèi)的數(shù)字硬盤錄像機(jī)，經(jīng)環(huán)路輸出端口接入本地模擬視頻交換矩陣；一路用于智能視頻分析；一路作為預(yù)留。

    一般情況下，都是在弱電綜合機(jī)械室設(shè)服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)本站閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的配置和管理功；在車控室設(shè)綜合安防管理終端實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻圖像的監(jiān)視、控制、查詢、調(diào)用和管理；車控室還會(huì)設(shè)兩臺(tái)監(jiān)視器和控制鍵盤用于行車和防災(zāi)監(jiān)視；在站臺(tái)監(jiān)控亭設(shè)監(jiān)視器用于行車監(jiān)視；監(jiān)控終端一般設(shè)置在站長(zhǎng)室，主要用于站務(wù)監(jiān)視；在司機(jī)停車位處設(shè)監(jiān)視器，實(shí)現(xiàn)司機(jī)對(duì)本側(cè)站臺(tái)乘客候車情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在控制中心、車站和車輛段都設(shè)有磁盤陣列，采用IP SAN方式存儲(chǔ)本地視頻信息，通常對(duì)本站圖像的存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)都將達(dá)到7天以上。

門禁子系統(tǒng)
    門禁系統(tǒng)（ACS）主要用于對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的自動(dòng)化出入管理、登記功能，以及車站考勤管理功能，如管理用房、出入口、票務(wù)室等。門禁系統(tǒng)主要由服務(wù)器、門禁控制器（含網(wǎng)絡(luò)控制器、讀卡控制器）、前端設(shè)備（讀卡器、門磁、自動(dòng)閉門器、電控鎖）及相關(guān)軟件構(gòu)成。[nextpage]

    地鐵安防中的門禁系統(tǒng)一般采用三層結(jié)構(gòu)模式：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、車站管理級(jí)和中央管理級(jí)?？刂浦行亩紩?huì)設(shè)立一個(gè)中央管理級(jí)，然后在各車站、車輛段、停車場(chǎng)設(shè)立車站管理級(jí)，主變電所的門禁設(shè)備作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入相鄰車站管理級(jí)。中央管理級(jí)與車站級(jí)通過(guò)以太網(wǎng)通道連接，車站級(jí)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間通過(guò)以太網(wǎng)或現(xiàn)場(chǎng)總線方式連接。

    門禁子系統(tǒng)的構(gòu)架，在正常情況下可由中央級(jí)系統(tǒng)直接實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，在中央級(jí)系統(tǒng)故障情況下選擇由車站級(jí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本地自治。

入侵探測(cè)系統(tǒng)
    入侵探測(cè)系統(tǒng)（也稱電子圍墻系統(tǒng)）用于探測(cè)是否有入侵物體進(jìn)入車輛段、停車場(chǎng)周界、地面和高架區(qū)段，有效保障地鐵運(yùn)營(yíng)安全，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性報(bào)警功能。

    入侵探測(cè)系統(tǒng)主要由激光探測(cè)設(shè)備、總線報(bào)警主機(jī)及監(jiān)控管理終端構(gòu)成。激光探測(cè)設(shè)備通過(guò)總線擴(kuò)展模塊接入總線報(bào)警主機(jī)，總線報(bào)警主機(jī)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接入綜合安防管理系統(tǒng)。當(dāng)激光入侵探測(cè)設(shè)備檢測(cè)到并確認(rèn)非法入侵事件發(fā)生時(shí)，綜合安防管理終端發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并以電子地圖方式顯示入侵位置，同時(shí)自動(dòng)彈出相應(yīng)的監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行攝像、存儲(chǔ)和確認(rèn)。

車站緊急告警子系統(tǒng)
    緊急告警子系統(tǒng)主要包括設(shè)置在車站站臺(tái)層、站廳層公共區(qū)和重要設(shè)備管理用房（票務(wù)室、售票問(wèn)訊處）的緊急告警終端設(shè)備。實(shí)現(xiàn)緊急情況下，乘客和工作人員與車控室值班人員的語(yǔ)音通話及報(bào)警。

    本系統(tǒng)主要由報(bào)警主機(jī)、求助電話、緊急報(bào)警按鈕、公安值班室報(bào)警燈（或警鈴）和監(jiān)控管理終端構(gòu)成。求助電話與設(shè)置在車站車控室操作臺(tái)上的報(bào)警主機(jī)采用總線形式連接，可實(shí)現(xiàn)與車控制工作人員的視頻對(duì)講。報(bào)警主機(jī)接受車站求助電話的報(bào)警，求助電話的視頻信號(hào)及報(bào)警主機(jī)的音頻信號(hào)通過(guò)視頻編碼器經(jīng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接到車控室監(jiān)控管理終端。在使用求助電話時(shí)，通過(guò)解碼板的報(bào)警輸出可實(shí)現(xiàn)求助電話的報(bào)警信號(hào)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，車控室監(jiān)控管理終端能夠自動(dòng)彈出相應(yīng)監(jiān)控畫(huà)面。

結(jié)語(yǔ)
    早期城市軌道交通建設(shè)中一般不設(shè)立綜合安防系統(tǒng)，各個(gè)安防子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)作，之間實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單聯(lián)動(dòng)功能。作為綜合安防系統(tǒng)的核心——視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要采用模擬視頻方式，結(jié)合數(shù)字硬盤存儲(chǔ)方式。

    目前，城市軌道交通綜合安防領(lǐng)域逐漸由分立的安防系統(tǒng)向綜合安防系統(tǒng)方向發(fā)展，呈現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的態(tài)勢(shì)。針對(duì)城市軌道交通領(lǐng)域，綜合安防系統(tǒng)廠家和系統(tǒng)集成商不斷推出新技術(shù)，新設(shè)備和新的解決方案，包括安防集成平臺(tái)、智能視頻分析單元設(shè)備、磁盤陣列等。隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，自然帶動(dòng)了綜合安防系統(tǒng)的發(fā)展，給眾多的綜合安防系統(tǒng)產(chǎn)品供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商帶來(lái)了無(wú)限商機(jī)。

作者簡(jiǎn)介：
①林必毅，深圳市賽為智能股份有限公司總裁助理兼技術(shù)總監(jiān)。
②周清華，深圳市賽為智能股份有限公司技術(shù)中心副主任。
③周俊，深圳市賽為智能股份有限公司資深設(shè)計(jì)師。