市場(chǎng)現(xiàn)狀概述

　　軌道交通作為城市客流交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，具有大運(yùn)能、低能耗、高環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，得到各國(guó)政府的支持。我國(guó)目前正處于建設(shè)的高峰期。1995年至2008年12年間，我國(guó)建有軌道交通的城市，從2個(gè)增加到10個(gè)，投資以每年100多億元的速度在推進(jìn)。至2010年初止，已有10個(gè)城市開(kāi)通了31條城市軌道交通線，運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到835.5公里。2009年末，國(guó)務(wù)院又批復(fù)了22個(gè)城市的地鐵建設(shè)規(guī)劃，總投資達(dá)8820.03億元。

　　目前，廣州市為適應(yīng)城市發(fā)展的需要，改善交通擁擠現(xiàn)狀，同時(shí)在建和擬建多條地鐵線路，至2010年亞運(yùn)會(huì)開(kāi)幕前，將累計(jì)建成開(kāi)通線路達(dá)8條、230多公里的基本網(wǎng)絡(luò)體系。在建設(shè)速度加快的情況下，為了最大限度確保乘客出行與軌道交通安全，為地鐵營(yíng)造安全祥和的客運(yùn)環(huán)境，地鐵的安防系統(tǒng)建設(shè)、安全運(yùn)營(yíng)管理的重要性日益凸顯。

　　地鐵的安防系統(tǒng)建設(shè)必須根據(jù)軌道交通實(shí)際情況，按照相關(guān)的安全技術(shù)防范技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)及建設(shè)。安全運(yùn)營(yíng)管理必須結(jié)合已有的安防系統(tǒng)及非傳統(tǒng)安全技術(shù)防范手段，實(shí)現(xiàn)軌道交通日常治安事件的控制、突發(fā)事件的處置以及應(yīng)對(duì)恐怖活動(dòng)。

　　系統(tǒng)組成

　　廣州地鐵涉及到安全技術(shù)防范方面，原有地鐵線路主要體現(xiàn)在地鐵通信專(zhuān)業(yè)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)和車(chē)站、運(yùn)營(yíng)控制中心及車(chē)輛段的門(mén)禁系統(tǒng)。

　　閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

　　閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)主要包括運(yùn)營(yíng)閉路電視監(jiān)控、票務(wù)閉路電視監(jiān)控以及公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　運(yùn)營(yíng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)一般供運(yùn)營(yíng)、管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)站客流、列車(chē)出入站、旅客上下車(chē)等情況，是加強(qiáng)運(yùn)行組織管理，提高效率，確保安全正點(diǎn)地運(yùn)送旅客的重要手段。發(fā)生災(zāi)害時(shí)，由兼管防災(zāi)的調(diào)度員或值班員使用本系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)控災(zāi)害和乘客疏散情況。票務(wù)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)在站長(zhǎng)室內(nèi)設(shè)置監(jiān)控器，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)站內(nèi)的進(jìn)出閘機(jī)、票亭、票務(wù)管理室內(nèi)的圖像監(jiān)控功能。公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)軌道交通各車(chē)站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)、震懾和打擊違法犯罪行為，為查緝破案提供錄像取證。

　　公安視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般與運(yùn)營(yíng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)共用前端攝像機(jī)方式實(shí)現(xiàn)資源共享，后臺(tái)控制及顯示獨(dú)立設(shè)置。視頻流信息可以得到有效管理，相互干擾較小。

　　目前，軌道交通閉路監(jiān)控系統(tǒng)采用的視頻監(jiān)控技術(shù)可分模擬視頻監(jiān)控、模擬采集+數(shù)字傳輸視頻監(jiān)控和數(shù)字視頻監(jiān)控三種。

　　模擬視頻監(jiān)控占用的光纖資源多、輔助設(shè)備復(fù)雜、管理維護(hù)困難且擴(kuò)容難度大。在攝像機(jī)數(shù)量眾多的情況下，基于模擬視頻控制矩陣的監(jiān)控方式難以實(shí)現(xiàn)畫(huà)面的靈活切換、快速定位、多個(gè)用戶(hù)的優(yōu)先級(jí)控制和換乘站圖像資源共享等功能。而數(shù)字視頻監(jiān)控具有將視頻信號(hào)、控制信號(hào)同時(shí)編碼，監(jiān)控終端可通過(guò)多媒體處理軟件結(jié)合GIS電子地圖實(shí)現(xiàn)視頻的靈活控制以及分配用戶(hù)優(yōu)先級(jí)的功能。

　　隨著地鐵線路的不斷建設(shè)，換乘站將會(huì)越來(lái)越多，對(duì)于數(shù)字視頻監(jiān)控方案，只需要換乘站 IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，就可方便地實(shí)現(xiàn)圖像互看。另外，數(shù)字監(jiān)控方式更有利于線網(wǎng)圖像資源共享、視頻分析、視頻聯(lián)動(dòng)等功能的實(shí)現(xiàn)。隨著其硬件及軟件的不斷完善，數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)的性能會(huì)有很大的改進(jìn)，價(jià)格也會(huì)逐漸降低。因此，逐漸采用數(shù)字視頻技術(shù)組建閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)是發(fā)展方向。

　　門(mén)禁系統(tǒng)

　　門(mén)禁系統(tǒng)保證授權(quán)人員在受控情況下方便地進(jìn)入設(shè)備及管理區(qū)域，防止非授權(quán)人員進(jìn)入限制區(qū)域，在車(chē)站、車(chē)輛段的設(shè)備房及管理用房設(shè)置門(mén)禁系統(tǒng)。一般為集中式管理系統(tǒng)，分為中央與車(chē)站兩級(jí)管理，中央、車(chē)站和現(xiàn)場(chǎng)三級(jí)控制方式，并預(yù)留與線網(wǎng)授權(quán)中心的接口。系統(tǒng)運(yùn)行模式分為在線、離線、災(zāi)害三種模式，并且可根據(jù)不同情況進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

　　門(mén)禁系統(tǒng)由中央級(jí)設(shè)備、車(chē)站/車(chē)輛段級(jí)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備和連接中心與各車(chē)站/車(chē)輛段的傳輸網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。

　　門(mén)禁系統(tǒng)采用分布式控制和集中監(jiān)控管理的運(yùn)行方式。在車(chē)站級(jí)，為確保主控制器與該地控制器之間通信可靠性，采用RS485環(huán)型總線或雙總線形式，數(shù)據(jù)交換速率快，可靠性高，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，分布在各處的智能門(mén)禁控制器能繼續(xù)按照預(yù)先設(shè)定的程序?qū)Τ鋈肟谶M(jìn)行管理。

　　由于地鐵線路越來(lái)越多，對(duì)于各線門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)置集中的門(mén)禁授權(quán)中心，規(guī)范門(mén)禁系統(tǒng)，采用通用的數(shù)據(jù)格式、總線及傳輸方式，將是門(mén)禁系統(tǒng)新的發(fā)展方向。

　　隨著地鐵建設(shè)發(fā)展，安防方面涉及的內(nèi)容和范圍將不斷補(bǔ)充完善。近來(lái)，廣州地鐵對(duì)于在建新線提出設(shè)置單獨(dú)的全線安防系統(tǒng)項(xiàng)目，目前主要的運(yùn)用范圍是以下兩方面：車(chē)輛段與綜合基地安防和區(qū)間出入隧道口、高架橋區(qū)間、主變電站的安防方面，是對(duì)原有安全技術(shù)防范的擴(kuò)展補(bǔ)充。 [nextpage]

　　廣州五號(hào)線工程概述

　　以目前已經(jīng)建成開(kāi)通的廣州地鐵五號(hào)線安防系統(tǒng)項(xiàng)目為例，廣州市軌道交通五號(hào)線首期工程(口至文沖段)正線線路全長(zhǎng)32 km，其中29.79km為地下線路，2km為高架線路。線路西起芳村區(qū)的口，東至黃埔的文沖站，從東往西依次設(shè)置24座車(chē)站，設(shè)1個(gè)車(chē)輛段，1個(gè)控制中心。車(chē)輛段選址在魚(yú)珠，負(fù)責(zé)五號(hào)線的停車(chē)及檢修工作?？刂浦行脑O(shè)于魚(yú)珠車(chē)輛段內(nèi)。

　　其中，工程實(shí)施范圍包括：1)魚(yú)珠車(chē)輛段安防系統(tǒng)，包括整個(gè)魚(yú)珠車(chē)輛段的周界報(bào)警系統(tǒng)以及段內(nèi)重要地點(diǎn)、建筑物的監(jiān)控系統(tǒng)工程;2)五號(hào)線正線坦尾至中山八區(qū)間出入隧道口處的安防系統(tǒng)。

　　五號(hào)線安防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

　　各區(qū)域安防系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　車(chē)輛段安防系統(tǒng)主要用于車(chē)輛段段內(nèi)的人身財(cái)產(chǎn)安全和生產(chǎn)基地的防盜、防破壞監(jiān)控管理，通過(guò)該系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛段的智能化、多方位、全天候的現(xiàn)代化先進(jìn)管理，以確保地鐵車(chē)輛段正常、有序地作業(yè)生產(chǎn)，從而保障地鐵運(yùn)營(yíng)的正常進(jìn)行。主要由三個(gè)子系統(tǒng)組成：周界報(bào)警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)。

圖1   閉路監(jiān)控系統(tǒng)攝像機(jī)設(shè)置

　　高架區(qū)間出入隧道口處設(shè)置的安防系統(tǒng)為車(chē)輛段安防系統(tǒng)的延伸，主要由周界報(bào)警和閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成。

　　沿隧道口圍蔽設(shè)置震動(dòng)電纜和攝像機(jī)，報(bào)警信號(hào)及視頻圖像傳輸至魚(yú)珠車(chē)輛段監(jiān)控中心統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控和管理，前端攝像機(jī)設(shè)備(含周界報(bào)警系統(tǒng))電源由就近車(chē)站通信設(shè)備房?jī)?nèi)UPS系統(tǒng)提供，光纜線路利用五號(hào)線專(zhuān)用通信系統(tǒng)沿地鐵線路敷設(shè)的光纜中的備用纖芯。

　　周界報(bào)警系統(tǒng)

　　周界報(bào)警系統(tǒng)主要通過(guò)設(shè)置震動(dòng)感應(yīng)電纜的方式實(shí)現(xiàn)。周界防范報(bào)警系統(tǒng)包括需要設(shè)置區(qū)段的震動(dòng)感應(yīng)電纜、震動(dòng)感應(yīng)器(室外前端處理單元)、震動(dòng)電纜連接器(室外串接單元)、周界防范報(bào)警中心終端接收處理單元、周界報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制器和系統(tǒng)管理等。

　　系統(tǒng)沿車(chē)輛段、周邊隧道口圍蔽(金屬擴(kuò)張網(wǎng))設(shè)置震動(dòng)感應(yīng)電纜、震動(dòng)電纜及連接單元直接綁扎固定在金屬擴(kuò)張網(wǎng)上。震動(dòng)電纜的固定高度按距地面1.5m設(shè)置，同時(shí)配以相應(yīng)的報(bào)警處理單元、連接單元、終端負(fù)載單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元和防雷單元及電源模塊等。

　　列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)、刮風(fēng)下雨和打雷時(shí)會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)張網(wǎng)的震動(dòng)。因此，震動(dòng)感應(yīng)電纜要求具有自識(shí)別功能，排除風(fēng)、雨、雷電和車(chē)輛通行造成的震動(dòng)干擾。每一根震動(dòng)電纜根據(jù)圍蔽的實(shí)際機(jī)械特性建立一條隨位置不同的靈敏度曲線而不是只有一個(gè)報(bào)警值，使報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警閾值，達(dá)到與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境高度吻合，最大限度避免誤報(bào)和漏報(bào)。

　　當(dāng)電纜檢測(cè)到震動(dòng)信號(hào)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)可通過(guò)設(shè)定時(shí)間窗口、震動(dòng)次數(shù)和震動(dòng)強(qiáng)度來(lái)定義報(bào)警事件，做到對(duì)真正的攀爬或破壞圍墻的行為發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而對(duì)老鼠、貓、狗等小動(dòng)物的一次性沖擊圍界不予理會(huì);當(dāng)電纜檢測(cè)到一個(gè)真正的報(bào)警事件時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)能精確顯示報(bào)警位置，定位精度不應(yīng)大于10米，且能與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，提高系統(tǒng)的安全防范等級(jí)，具有誤報(bào)率低、不受地形和環(huán)境限制、安全性高等特點(diǎn)。

　　在監(jiān)控中心(魚(yú)珠OCC消防控制室)設(shè)置周界報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)控終端，對(duì)入侵行為進(jìn)行報(bào)警，并與閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，及時(shí)顯示入侵地點(diǎn)的視頻圖像。當(dāng)有人在攀爬或破壞車(chē)輛段周界金屬擴(kuò)張網(wǎng)時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)向值班人員發(fā)出可聽(tīng)、可視的報(bào)警信息，并且能迅速在電子地圖上對(duì)入侵地點(diǎn)進(jìn)行定位。 [nextpage]

圖2   監(jiān)控中心現(xiàn)場(chǎng)圖

　　閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

　　1、基本功能要求

　　閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心值班人員對(duì)車(chē)輛段周界及段內(nèi)重要地段的監(jiān)控。當(dāng)報(bào)警信號(hào)發(fā)出時(shí)，系統(tǒng)能夠迅速顯示入侵發(fā)生地點(diǎn)的視頻圖像信息，從而使值班人員能及時(shí)對(duì)入侵行為做出反應(yīng)。

　　監(jiān)控的區(qū)域主要為車(chē)輛段周界，以及車(chē)輛段出入口、控制中心出入口、主變電站出入口、出入段線隧道口、運(yùn)用庫(kù)出入口、河涌?jī)蓚?cè)等位置。沿車(chē)輛段周界設(shè)置的攝像機(jī)主要用于和周界報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在段內(nèi)各重要地段設(shè)置的攝像機(jī)主要用于監(jiān)控人員和車(chē)輛的進(jìn)出情況。為實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)控的功能，所有前端攝像機(jī)應(yīng)加裝紅外燈，當(dāng)室外照度低于攝像機(jī)限值時(shí)，紅外燈自動(dòng)打開(kāi)，輔助攝像機(jī)攝像。

　　2、中心監(jiān)控和操作功能

　　在監(jiān)控中心設(shè)有視頻矩陣、監(jiān)控操作臺(tái)、液晶監(jiān)控器等設(shè)備。通過(guò)監(jiān)控操作臺(tái)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)以下功能：可接收、切換全部前端攝像機(jī)的監(jiān)控圖像;可對(duì)所有視頻圖像或已設(shè)置的固定組合監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)監(jiān)控，輪循間隔可調(diào);可設(shè)置人工監(jiān)控模式，對(duì)車(chē)輛段內(nèi)的任意一路攝像機(jī)圖像進(jìn)行人工單選監(jiān)控;可對(duì)設(shè)置在車(chē)輛段的一體化紅外高速云臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行遙控，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)變焦和云臺(tái)的操作;可實(shí)現(xiàn)任意選擇內(nèi)容的四畫(huà)面圖像顯示功能。此外還有圖像漢字疊加功能和錄象功能等。

　　廣播系統(tǒng)

　　廣播系統(tǒng)主要用于對(duì)入侵行為進(jìn)行阻止。當(dāng)周界報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并經(jīng)中心值班人員確認(rèn)有入侵行為正在發(fā)生時(shí)，值班人員可通過(guò)設(shè)置于監(jiān)控中心的廣播操作臺(tái)(含話(huà)筒)進(jìn)行人工廣播或播放預(yù)置錄音，以達(dá)到阻止入侵行為的目的。

　　通過(guò)控制廣播操作臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)以下功能： 編組廣播功能，對(duì)任意一個(gè)區(qū)域、多個(gè)區(qū)域、全部區(qū)域進(jìn)行廣播; 話(huà)筒/語(yǔ)音合成廣播，話(huà)筒為單路，語(yǔ)音合成分為0-9共10段不同內(nèi)容(可擴(kuò)充)，總的存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不短于600秒，語(yǔ)音內(nèi)容能方便的更改;編程功能，用于人工對(duì)段內(nèi)廣播的編組設(shè)定、語(yǔ)音合成信息鍵位與內(nèi)容設(shè)定等;監(jiān)聽(tīng)選擇模式，可對(duì)語(yǔ)音合成的廣播內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。

　　系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

　　當(dāng)周界報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，該系統(tǒng)報(bào)警監(jiān)控平臺(tái)可對(duì)入侵發(fā)生地點(diǎn)進(jìn)行定位，并在報(bào)警中心的電子地圖上用紅色亮點(diǎn)的閃爍顯示報(bào)警位置，顯示報(bào)警位置參數(shù)，發(fā)送聯(lián)動(dòng)信息至閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，將附近的攝像機(jī)鏡頭對(duì)準(zhǔn)入侵發(fā)生地點(diǎn)，同時(shí)監(jiān)控中心液晶監(jiān)控器顯示內(nèi)容自動(dòng)切換到該路視頻，顯示報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)圖像信息，從入侵行為發(fā)生到監(jiān)控器上顯示入侵地點(diǎn)視頻圖像的聯(lián)動(dòng)反應(yīng)時(shí)間應(yīng)不小于3s。同時(shí)可通過(guò)廣播系統(tǒng)對(duì)該廣播區(qū)域進(jìn)行人工廣播或播放預(yù)置錄音，以達(dá)到阻止入侵行為發(fā)生的目的。

　　地鐵安防系統(tǒng)的發(fā)展思考

　　數(shù)字技術(shù)和新型產(chǎn)品的運(yùn)用

　　由于信息技術(shù)的發(fā)展，基于成熟的TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)的IP數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等安防系統(tǒng)，由于其具有聯(lián)網(wǎng)性、開(kāi)放性、擴(kuò)展性等多方面優(yōu)勢(shì)，將在未來(lái)的軌道交通安防建設(shè)中成功運(yùn)用。當(dāng)然，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性還須進(jìn)一步關(guān)注。

　　除此之外，智能視頻監(jiān)控、無(wú)線視頻傳輸、震動(dòng)感應(yīng)電纜、地埋式感應(yīng)系統(tǒng)、室外微波收發(fā)探測(cè)器、微波對(duì)射入侵探測(cè)器等新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用也值得期待。

　　建立門(mén)禁授權(quán)中心

　　目前，各線的門(mén)禁系統(tǒng)單獨(dú)成網(wǎng)，各線都設(shè)獨(dú)立的中央級(jí)設(shè)備來(lái)統(tǒng)一對(duì)該線人員門(mén)禁授權(quán)，各線中央級(jí)設(shè)置非同一地點(diǎn)，對(duì)于運(yùn)營(yíng)需進(jìn)出多線人員的授權(quán)存在多次操作、遺漏等諸多問(wèn)題。因此，有必要在多條線路門(mén)禁系統(tǒng)中央級(jí)基礎(chǔ)上設(shè)置門(mén)禁授權(quán)中心，整合各線系統(tǒng)的授權(quán)管理，并預(yù)留新線接口。 [nextpage]

圖3  擴(kuò)張網(wǎng)敷設(shè)震動(dòng)感應(yīng)電纜

　　非傳統(tǒng)安防系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展

　　近年來(lái)，東京地鐵毒氣，巴黎、莫斯科及倫敦地鐵爆炸，韓國(guó)大邱地鐵縱火等一系列地鐵恐怖襲擊事件顯示，地鐵已經(jīng)成為暴力恐怖活動(dòng)襲擊的重要目標(biāo)。

　　上海市于2007年制定了針對(duì)城市軌道交通安全技術(shù)防范的地方標(biāo)準(zhǔn)“上海市《重點(diǎn)單位重要部位安全技術(shù)防范系統(tǒng)要求》第7部分：城市軌道交通”即《DB31/329.7—2007》，在該標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)城市軌道交通中使用的爆炸物、毒氣、放射性物質(zhì)、易燃易爆液體等危險(xiǎn)物品探測(cè)以及智能視頻分析等針對(duì)非傳統(tǒng)恐怖襲擊的安防子系統(tǒng)作了詳細(xì)規(guī)定。

　　放射性物品探測(cè)、易燃易爆化學(xué)物品探測(cè)、毒氣探測(cè)、炸藥探測(cè)，人臉識(shí)別等非傳統(tǒng)安防系統(tǒng)技術(shù)將得到更快的發(fā)展和運(yùn)用。

　　結(jié)語(yǔ)

　　新的安防技術(shù)在不斷推陳出新，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)范也在不斷改進(jìn)完善，未來(lái)軌道交通安防系統(tǒng)的建設(shè)將更加簡(jiǎn)單和標(biāo)準(zhǔn)化，維護(hù)和管理也將更加方便，安防系統(tǒng)在保障軌道交通運(yùn)營(yíng)和安保方面也將發(fā)揮著愈加重要的作用。