列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分從總體上可以分為三部分：前端攝像、編碼部分，網絡傳輸部分，終端顯示、存儲部分?？傮w結構的模型示意圖如下圖所示。

前端攝像、編碼部分：
    每節(jié)車廂配置兩臺彩色固定式攝像機，兩臺攝像機安裝在車廂兩端，具體的安裝位置應該保證攝像機的視角能完全覆蓋整節(jié)車廂（包括貫通通道），沒有視頻盲點。每臺攝像機通過視頻同軸電纜與一臺單路視頻服務器連接。單路視頻服務器應包括編碼器、控制器、存儲器等。編碼器首先對輸入的模擬視頻信號進行采樣、量化，將其轉化為數字信號，然后按照一定的視頻壓縮標準對數字視頻信號進行編碼。編碼的標準建議選取H.264。

網絡傳輸部分：
    每節(jié)車廂配置一臺以太網交換機（具有100MbpsRJ-45端口），車廂內的兩臺單路視頻服務器均通過以太網線（雙絞線）與交換機連接，相鄰車廂的交換機也通過以太網線連接，兩端帶司機室車廂的交換機與視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端主機連接，這樣構成了列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分的以太網傳輸網絡?？紤]到列車運行中帶來的震動和沖擊，交換機應采用工業(yè)等級的工業(yè)以太網交換機；另外，考慮到城軌列車的特殊供電方式，以及開關元器件的頻繁啟停，造成了車內復雜惡劣的電磁環(huán)境，以太網線應采用具有一定抗干擾能力的屏蔽雙絞線來降低干擾。

方案二城市軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體結構
    視頻監(jiān)控系統(tǒng)由車站本地監(jiān)視和控制中心遠端監(jiān)視2部分組成。車站本地監(jiān)視系統(tǒng)主要包括視頻分配器、視頻切換矩陣、控制設備、監(jiān)視器、視頻編碼設備、錄像存儲設備、攝像機及附屬設備等，中心遠程監(jiān)視系統(tǒng)主要包括視頻切換矩陣、控制設備、二次錄像存儲設備、監(jiān)視器等。

[nextpage]車站本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)部分：
    根據軌道交通運行竹理特點，車站監(jiān)視區(qū)按上行站臺、下行站臺、站廳3個區(qū)域進行設置。車站綜合控制室設置2臺彩色監(jiān)視和1個控制鍵盤，以供車站值班員對本站所有區(qū)域的監(jiān)視和控制。左右線站臺端部停車標志位附近各設1臺大屏幕彩色監(jiān)視器，用于列車司機觀察乘客上、下車，合理地掌握開關門時間，保證旅客乘車安全。每個島式站站臺設4臺固定焦距彩色攝像機，每個側式站臺各設2臺固定焦距彩色攝像機，站臺安裝的攝像機各自監(jiān)視本側站臺范圍；同側站臺的2臺攝像機接入1臺畫面分割器，畫面分割器輸出端接入視頻切換矩陣。站廳層共設4臺帶云臺控制的可變焦自動光圈彩色攝像機。車站綜合控制室監(jiān)視器采用選擇監(jiān)視。

控制中心遠端監(jiān)控設備
    列車調度員、環(huán)控（防災）調度員可以各設1臺桌面彩色監(jiān)視器及控制鍵盤，并在適當位置設置大屏幕彩色顯示設備?？刂浦行囊曨l切換矩陣容量可采用32x32，另設二次錄像存儲設備1臺用于存儲關鍵報警視頻圖像。并設視頻管理維護終端1臺用于電視監(jiān)視系統(tǒng)的維護管理。

方案三基于WLAN的軌道交通車地視頻通訊方案
    列車是一個不斷移動的載體，如何將車上的視頻監(jiān)控信息傳輸到地面各個車站和控制中心是一個長期依賴困擾軌道交通安防設計的問題?，F提出了基于WLAN的解決方案。

    WLAN遵循802.11a/b/g協議，提供地面與列車的通信乎段；其設備包括在車輛段和沿軌道設置的無線接入點（AP）、設置在車站或運行控制中心的漫游控制設備，以及車載無線單元和天線。在車站的交換機和軌旁的無線接入點之間通過多模光纜連接?？紤]到無線接入點的位置可能需要在勘測后有所調整，需預留一部分光纜。光纜可安裝在己有的隧道側面的光纜走線架上或沿軌道的光纜竹道中；根據車站之間的平均距離，可選用12芯的LSOH（低煙無毒）多模光纜。

    采用基于WLAN的視頻傳輸解決方案是目前技術水平下兼具先進性、實用性和可擴展性的較成熟的車載視頻傳輸解決方案。利用WLAN接入技術，可以實現列車與地面之間的雙向高速通信。該網絡日前可提供最高約20Mbit/s的帶寬，穩(wěn)定帶寬約16Mbit/s，滿足在120km/h運行狀態(tài)下的視頻數據傳送需求，相當于將以太網延伸到列車上；可以用與車站交換數據相類似的方式向列車發(fā)送數字視頻信號，以及由列車向地面發(fā)送監(jiān)控數字視頻信號。[nextpage]

    基于802.11a/b/g的Wi-Fi系統(tǒng)中，抗多徑干擾的能力主要表現如下：1.采用OFDM（正交頻分復用）技術，通過串并變換以及循環(huán)前綴等方式減少干擾；2.通過空間分集增加抗十擾能力。在OFDM傳輸系統(tǒng)中可采用多天線實現空間分集，利用時間、頻率和空間二種分集技術，使無線系統(tǒng)對噪聲、十擾、多徑的容限大大增加。

    為了保證帶寬需求，在系統(tǒng)中相鄰AP選用的通道盡可能為WLAN802.11頻譜不重疊的通道，如1/6/11等，以減少“同頻干擾”的問題。針對該問題的考慮如下：1.基于WLAN的碰撞檢測和避免措施，相鄰AP可以使用同一個頻率，因此AP選擇同頻時的影響主要在于帶寬共享問題；2.列車采用定向天線，可以減少車載的移動單元同時訪問的AP數量。

方案四：軌道交通視頻監(jiān)控多級聯網管理系統(tǒng)方案
    根據網絡化運營對視頻系統(tǒng)的應用需求，新建的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)應發(fā)展成為包括車站級監(jiān)控、線路級監(jiān)控、網絡級監(jiān)控、以及市級監(jiān)控等多級網絡。

    車站級監(jiān)控：包括車站、車輛、車輛段等本地監(jiān)控，目前主要是車站監(jiān)控，一般由攝像機、視頻矩陣（切換設備）、顯示設備等組成，每路圖像信號采集后經視頻處理輸出兩路模擬視頻信號，一路視頻信號傳送到遠程的線路控制中心，另一路視頻信號送入本站視頻切換知陣供車站行車指揮人員和公安值班人員使用。

    線路級監(jiān)控：每條線路的各車站將圖像信息,通過光傳輸設備將圖像送到線路控制中心，給行車調度員、電力調度員、防災調度員、調度主任和公安調度值班員等提供圖像顯示及控制。一般線路控制中心具備20路視頻信急的顯示能力，中心對于每路圖像具備任意選擇權和攝像機控制權。

    網絡級中心：將各線路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號傳送到地鐵網絡監(jiān)控中心和公安監(jiān)視中心，供網絡級的指揮調度人員使用，同時提供遠程圖像選路和對圖像的控制功能。由于目前各大城市的地鐵線路監(jiān)控中心基本是采用相對集中或分散設置的，因此，為了建立網絡化運行的監(jiān)控中心還需要建立城域網。

    市級監(jiān)控：根據各市交通聯動指揮的要求，地鐵的監(jiān)控圖像需要實時傳送給市級相關應急中心等部門，用于緊急狀況下的聯合交通指揮與應急搶險指揮。

    目前，車站內的視頻監(jiān)控均采用了模擬方式；各車站至線路控制中心一般是通過視頻數字編解碼將圖像轉換為MPEG-2/MPEG4/H.264等格式，通過地鐵的光數字傳輸系統(tǒng)（SDH，ATM，MSTP，OTN等）進行傳送。在網絡化運營方式下，線路中心以上各級中心的傳輸一般采用專線或城域IP承載網絡，車站級圖像需要傳送到各級監(jiān)控中心。根據多媒體通信技術的發(fā)展，應考慮采用組播方式進行圖像傳輸，以節(jié)約傳輸帶寬和視頻源端的圖像處理壓力。