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(wǎng)絡(luò)傳輸部分，終端顯示、存儲(chǔ)部分?？傮w結(jié)構(gòu)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(tái)彩色固定式攝像機(jī)，兩臺(tái)攝像機(jī)安裝在車廂兩端，具體的安裝位置應(yīng)該保證攝像機(jī)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(diǎn)。每臺(tái)攝像機(jī)通過視頻同軸電纜與一臺(tái)單路視頻服務(wù)器連接。單路視頻服務(wù)器應(yīng)包括編碼器、控制器、存儲(chǔ)器等。編碼器首先對輸入的模擬視頻信號進(jìn)行采樣、量化，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后按照一定的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)字視頻信號進(jìn)行編碼。編碼的標(biāo)準(zhǔn)建議選取H.264。

網(wǎng)絡(luò)傳輸部分：
    每節(jié)車廂配置一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)（具有100MbpsRJ-45端口），車廂內(nèi)的兩臺(tái)單路視頻服務(wù)器均通過以太網(wǎng)線（雙絞線）與交換機(jī)連接，相鄰車廂的交換機(jī)也通過以太網(wǎng)線連接，兩端帶司機(jī)室車廂的交換機(jī)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端主機(jī)連接，這樣構(gòu)成了列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)車載部分的以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)?？紤]到列車運(yùn)行中帶來的震動(dòng)和沖擊，交換機(jī)應(yīng)采用工業(yè)等級的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)；另外，考慮到城軌列車的特殊供電方式，以及開關(guān)元器件的頻繁啟停，造成了車內(nèi)復(fù)雜惡劣的電磁環(huán)境，以太網(wǎng)線應(yīng)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(jié)構(gòu)
    視頻監(jiān)控系統(tǒng)由車站本地監(jiān)視和控制中心遠(yuǎn)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(shè)備、監(jiān)視器、視頻編碼設(shè)備、錄像存儲(chǔ)設(shè)備、攝像機(jī)及附屬設(shè)備等，中心遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)主要包括視頻切換矩陣、控制設(shè)備、二次錄像存儲(chǔ)設(shè)備、監(jiān)視器等。

[nextpage]車站本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)部分：
    根據(jù)軌道交通運(yùn)行竹理特點(diǎn)，車站監(jiān)視區(qū)按上行站臺(tái)、下行站臺(tái)、站廳3個(gè)區(qū)域進(jìn)行設(shè)置。車站綜合控制室設(shè)置2臺(tái)彩色監(jiān)視和1個(gè)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(tái)端部停車標(biāo)志位附近各設(shè)1臺(tái)大屏幕彩色監(jiān)視器，用于列車司機(jī)觀察乘客上、下車，合理地掌握開關(guān)門時(shí)間，保證旅客乘車安全。每個(gè)島式站站臺(tái)設(shè)4臺(tái)固定焦距彩色攝像機(jī)，每個(gè)側(cè)式站臺(tái)各設(shè)2臺(tái)固定焦距彩色攝像機(jī)，站臺(tái)安裝的攝像機(jī)各自監(jiān)視本側(cè)站臺(tái)范圍；同側(cè)站臺(tái)的2臺(tái)攝像機(jī)接入1臺(tái)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(shè)4臺(tái)帶云臺(tái)控制的可變焦自動(dòng)光圈彩色攝像機(jī)。車站綜合控制室監(jiān)視器采用選擇監(jiān)視。

控制中心遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備
    列車調(diào)度員、環(huán)控（防災(zāi)）調(diào)度員可以各設(shè)1臺(tái)桌面彩色監(jiān)視器及控制鍵盤，并在適當(dāng)位置設(shè)置大屏幕彩色顯示設(shè)備?？刂浦行囊曨l切換矩陣容量可采用32x32，另設(shè)二次錄像存儲(chǔ)設(shè)備1臺(tái)用于存儲(chǔ)關(guān)鍵報(bào)警視頻圖像。并設(shè)視頻管理維護(hù)終端1臺(tái)用于電視監(jiān)視系統(tǒng)的維護(hù)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(gè)不斷移動(dòng)的載體，如何將車上的視頻監(jiān)控信息傳輸?shù)降孛娓鱾€(gè)車站和控制中心是一個(gè)長期依賴?yán)_軌道交通安防設(shè)計(jì)的問題。現(xiàn)提出了基于WLAN的解決方案。

    WLAN遵循802.11a/b/g協(xié)議，提供地面與列車的通信乎段；其設(shè)備包括在車輛段和沿軌道設(shè)置的無線接入點(diǎn)（AP）、設(shè)置在車站或運(yùn)行控制中心的漫游控制設(shè)備，以及車載無線單元和天線。在車站的交換機(jī)和軌旁的無線接入點(diǎn)之間通過多模光纜連接?？紤]到無線接入點(diǎn)的位置可能需要在勘測后有所調(diào)整，需預(yù)留一部分光纜。光纜可安裝在己有的隧道側(cè)面的光纜走線架上或沿軌道的光纜竹道中；根據(jù)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(shù)水平下兼具先進(jìn)性、實(shí)用性和可擴(kuò)展性的較成熟的車載視頻傳輸解決方案。利用WLAN接入技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)列車與地面之間的雙向高速通信。該網(wǎng)絡(luò)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(yùn)行狀態(tài)下的視頻數(shù)據(jù)傳送需求，相當(dāng)于將以太網(wǎng)延伸到列車上；可以用與車站交換數(shù)據(jù)相類似的方式向列車發(fā)送數(shù)字視頻信號，以及由列車向地面發(fā)送監(jiān)控?cái)?shù)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(xiàn)如下：1.采用OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)，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?dāng)_能力。在OFDM傳輸系統(tǒng)中可采用多天線實(shí)現(xiàn)空間分集，利用時(shí)間、頻率和空間二種分集技術(shù)，使無線系統(tǒng)對噪聲、十?dāng)_、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(gè)頻率，因此AP選擇同頻時(shí)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(dòng)單元同時(shí)訪問的AP數(shù)量。

方案四：軌道交通視頻監(jiān)控多級聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)方案
    根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營對視頻系統(tǒng)的應(yīng)用需求，新建的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)展成為包括車站級監(jiān)控、線路級監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)級監(jiān)控、以及市級監(jiān)控等多級網(wǎng)絡(luò)。

    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(jī)、視頻矩陣（切換設(shè)備）、顯示設(shè)備等組成，每路圖像信號采集后經(jīng)視頻處理輸出兩路模擬視頻信號，一路視頻信號傳送到遠(yuǎn)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(shè)備將圖像送到線路控制中心，給行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、防災(zāi)調(diào)度員、調(diào)度主任和公安調(diào)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(quán)和攝像機(jī)控制權(quán)。

    網(wǎng)絡(luò)級中心：將各線路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號傳送到地鐵網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心和公安監(jiān)視中心，供網(wǎng)絡(luò)級的指揮調(diào)度人員使用，同時(shí)提供遠(yuǎn)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(shè)置的，因此，為了建立網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的監(jiān)控中心還需要建立城域網(wǎng)。

    市級監(jiān)控：根據(jù)各市交通聯(lián)動(dòng)指揮的要求，地鐵的監(jiān)控圖像需要實(shí)時(shí)傳送給市級相關(guān)應(yīng)急中心等部門，用于緊急狀況下的聯(lián)合交通指揮與應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮。

    目前，車站內(nèi)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(shù)字編解碼將圖像轉(zhuǎn)換為MPEG-2/MPEG4/H.264等格式，通過地鐵的光數(shù)字傳輸系統(tǒng)（SDH，ATM，MSTP，OTN等）進(jìn)行傳送。在網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)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(wǎng)絡(luò)，車站級圖像需要傳送到各級監(jiān)控中心。根據(jù)多媒體通信技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)考慮采用組播方式進(jìn)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。