地铁视频监控系统高清摄像机接入方案

陈礼云

（中铁第一勘察设计院集团有限公司通信信号处，陕西 西安 710043）

传统的地铁视频监控系统采用的是标清技术，模拟摄像机的像素一般只能达到30~40万像素，只能保证看到图像，而无法提供图像细节。模拟视频信号传输多使用同轴电缆，这种传输方式有如下缺点：①信号很容易受地铁电磁场干扰；②摄像机到设备室的距离较远时，需通过光端机进行传输；③云台摄像机还需增加控制线；④模拟视频无法进行远程网管。随着安防监控高清技术的迅猛发展，一些新建地铁线路已经开始建设高清的视频监控系统，画面清晰度大幅提高，能够提供更多的细节，可以满足高密度人流的监控需求，高清的图像数据还将进一步推动智能分析技术的发展。本文重点分析了高清视频监控系统中高清摄像机的接入方案。

1 地铁车站特点

地铁车站由站台、站厅、出入口等组成，部分地下车站还融入了商业区。在视频监控系统中，部分摄像机点位距离设备室比较远，摄像机的布置密度也在迅速增加。随着城市地铁多条线路建设开通，需要远距离接入的摄像机点位的需求更大。面对高密度和远距离的接入需求，选择合适的摄像机接入方案尤为重要。

2 高清摄像机

第一类高清摄像机是网络摄像机（IPC），符合国际HDTV 标准，通常把1080P图像压缩到6~8M，实时全帧率，一般带以太网电口和SFP光口，有的IPC还提供了EPON（以太无源光网络）接口。

第二类高清摄像机是数字非压缩高清摄像机。整套系统主要是使用HD-SDI（1.485G bit/s）高清视频信号作为高清摄像机、高清光端机、高清矩阵、高清显示设备互连的标准。

3 高清摄像机接入方案

3.1 数字非压缩高清摄像机接入方案

数字非压缩高清摄像机通常使用HD-SDI数字同轴电缆传输视频，传输距离不超过100m，一般在摄像机附近设置光端机，通过光端机接入到设备室，光信号不受电磁干扰；带云台的摄像机需增加RS485线进行控制；施工时需考虑室外光端机的安装。数字非压缩高清摄像机接入方案如图1所示。

图1 数字非压缩高清摄像机接入方案

图2 EPON网接入IPC的示意图

3.2 高清IPC以太网电口接入方案

高清IPC以太网口电口接入方案，通过网线可以传输视频信号和控制信号，还可以使用POE（以太网供电）供电，通过网线传输数字信号抗干扰能力较强；距离较远时可以采用室外接入交换机中继，通过交换机的光口接入设备室；可以支持远程网管，便于故障排查；施工时需考虑需室外交换机的安装。

3.3 高清IPC以太网光口接入方案

高清IPC以太网光口接入方案，通过光纤传输视频信号和控制信号，传输距离远，可以直接接入设备室，光信号不受电磁干扰；可以支持远程网管，便于故障排查。

3.4 高清IPC EPON接入方案

EPON采用点到多点结构，无源光纤传输方式，在以太网上提供多种业务。

在一个EPON中，不需任何复杂的协议，光信号就能准确地传送到最终用户，最终数据也能被集中传送到中心网络。在物理层，EPON使用千兆PON光接口，同时在PON的传输机制上，通过MAC控制命令来控制和优化各光网络单元（ONU）与光线路终端（OLT）之间突发性数据通信和实时的TDM通信。另外，EPON通过在MAC层中实现802.1p来提供QoS。

现在一些IPC集成了EPON接口，可作为一个ONU直接接入EPON网络，EPON网接入IPC的示意图如图2所示。

从地铁设备室交换机千兆EPON口引出的主光纤就像一根水管，通过无源分光器进行分路，接入IPC的EPON口（无源分光器有1分2、1分4到1分16等型号，分别接入1路IPC、3路IPC到15路IPC，另外一路用于连接主光纤，如图3所示），主光纤的距离最大可达20km。这种组网方式的优点：①1根主光纤可以接入多路IPC，线缆节省是数量级的；②1座车站只需几根主光纤接入设备室，走线清晰简单，布线非常方便；③无需室外的光端机或接入交换机等设备；④分光器是无源设备，无需供电，可靠性高；⑤不受电磁干扰；⑥可以网络远程管理，便于故障排查；⑦具有设备认证、数据加密技术，还可采用VLAN（虚拟局域网）隔离，安全性高。

EPON由于使用了经济而高效的结构，从而成为接入网的一种上佳通信方法。目前已有国内地铁高清视频监控系统采用EPON接入方案，相信EPON接入方案将会得到更为广泛的应用。

[1]阎德升，边恩炯，王旭，刘鸣，等.EPON-新一代宽带光接入技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]GB 50348-2004，安全防范工程技术规范[S].

[3]GB 50395-2007，视频安防监控系统工程设计规范[S].