城市轨道交通安防集成平台独立建设案例研究

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510010）

随着我国社会经济不断发展，城市交通建设也进入日益增长的背景下，地铁建设近年来在各个城市发展迅速，地铁逐渐成为人们日常出行的重要交通工具。交通安防措施关系到乘客的人身和财产安全，成为地铁运营部门和公安部门重点关注的问题。为了有效应对和消除各种潜在的安全威胁，加快建设信息化、智能化的安全防范体系，成为地铁建设中迫切需要解决的问题。

《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》（GB 51151—2016）的发布实施，对国内的城市轨道交通公共安全技术防范系统的建设提出了明确、全面的要求。本文分析安防系统的发展现状，总结各地建设经验，以济南轨道交通2号线的安防集成平台建设为例，开展安防集成平台建设案例的研究。

1 公共安全防范系统现状分析

城市轨道交通公共安全技术防范系统是综合运用各种安全防范手段，建立具有防非法入侵、防暴力破坏袭击、安全检查记录等功能的系统。

根据《地铁设计规范》相关要求，目前国内轨道交通已建成运营线路，安防系统建设情况各地都略有差异。主要设置包括安检系统、视频监控系统、门禁系统（出入口控制系统）、周界报警系统等。虽然各系统的技术水平不断提高，系统功能不断完善，但系统通常分散设置，相对独立，仅能完成各自的系统功能，但在系统联动方面的自动化、智能化程度较低，人工依赖度高。

因此建设安防集成平台，合理有效地集成和互联各个子系统，实现安防相关系统的统一管理是解决当前系统功能分散、智能联动缺乏的有效措施。

2 安防系统组成

根据《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》（GB 51151—2016）中相关规定，济南轨道交通2号线公共安全技术防范系统由安防集成平台、视频监控系统、入侵报警系统、安全检查及探测系统、出入口控制系统及电子巡查系统构成。

从系统架构层次分析，济南轨道交通2号线安防系统由安防监控数据源、信息传输网络、监控中心及终端用户对象四部分组成。安防监控数据源是系统各类安防基础数据的来源，信息传输网络为数据源、监控中心和终端对象之间信息传递提供通道，监控中心是系统统一管理信息数据和联动信息共享的平台，用户终端是系统信息服务的对象。

安防系统应用总体架构如图1所示。

图1 安防系统架构示意图

3 安防集成平台总体架构

3.1 平台架构

根据规范要求，涉及安全防范相关的内容是纳入安防集成平台的主要监控对象。济南市轨道交通2号线安防集成平台的监控和管理采用线路中心级和站点级两级制。为满足两级制监控和管理的需求，该平台在线路中心和车站/场段站点级别设置两级管理，在线路中心、车站/场段站点级和现场级别进行三级控制，即两级管理、三级控制的分层分布式体系架构。现场级控制功能由接入的子系统完成，属于各子系统本身具有的功能，不属于安防集成平台设计范围，各接入子系统需要满足安防集成平台的总体架构、接口和协议要求。考虑到城市后续线路的建设规划，系统需满足网络化运营的需求，基于可扩展性原则，系统预留与线网指挥中心的接口。

3.2 平台接入范围

根据《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》（GB 51151—2016）要求，接入安防集成平台的系统包括视频监控系统、入侵报警系统、安全检查及探测系统、出入口控制系统、电子巡查系统。

3.3 平台服务器配置方案

鉴于该线路站点数目较大，单站监控点数较多，为了减小故障时波及范围，保证数据的安全，服务器配置方案采用中央集中与站点分布相结合的设置方案。

中央集中与站点分布式相结合配置方案是在各车站级站点设置系统服务器，主要用于负担本站所辖范围内的数据采集、报警分析、运算控制、事件记录等。历史数据不在本站实现，数据以文件形式传输至中心级，由中心级负责全线网所有站点的存储、整理、统计分析等工作。在中心级设置冗余系统服务器和磁盘列阵，全线所有站点的实时报警监控数据通过骨干网传输至中心进行处理、存储和管理。中心级系统服务器性能需求高于车站系统服务器，该方案有利于数据的多重保护和历史数据的集中管理。

中央集中与站点分布相结合配置方案如图2所示。

图2 中央集中与站点分布相结合配置方案示意图

3.4 主干网组网方案

为了充分利用通信专业已经搭建的传输平台，实现通信系统的网络资源共享，减少重复投资，济南市轨道交通2号线一期工程安防集成平台采用通信传输系统组建骨干网方案。根据宽带估算，由通信传输系统提供2 000 Mbps用于数据传输。

安防集成平台在车站级和中央级通过以太网交换机组建自身的局域网，车站级和中央级通过通信专业的通信传输系统提供的通信通道，构建一个大型的城域网。

该方案将传输网链路层功能和网络层功能分开，由不同硬件设备实现。链路层功能由通信传输系统相关设备完成，网络层功能由安防集成平台自身交换机完成。

安防集成平台的车站级和中央级局域网可采用IP over SDH和IP over OTN等技术接入通信传输系统骨干网。在通信传输系统骨干网中，可同时传输实时数据监控信息、语音信息、视频信息、报警信息和文件等。利用安防集成平台交换机具备的虚拟局域网功能，可为安防集成平台本身及相关接入子系统划分逻辑独立的虚拟子网。安防集成平台利用通信传输系统组建骨干网如图3所示。

图3 安防集成平台利用通信传输系统组网示意图

3.5 平台软件方案

为了满足城市轨道交通安防集成平台的系统功能需求，适应未来业务的发展变化，使系统管理达到先进水平，系统采用成熟、主流、先进的计算机技术和网络通信技术，遵循先进、可靠、安全、易用、可扩展、可维护原则，建立一个稳定、安全、国内领先的安防集成平台。

安防集成平台系统软件由一系列基于服务器和基于工作站的软件模块组成，具有标准的、先进的C/S和B/S结构，能够完成SPS多层、C/S和B/S结构相结合的功能。

软件采用模块化设计，方便后续系统扩展功能及维护，支持延伸线路的接入。采用分布式面向对象的实时数据库，提供标准数据接口，具备数据备份、灾难恢复、系统错误恢复、认为操作错误恢复等功能，适用于地铁系统的改变和扩容以及C/S和B/S使用环境。

4 结语

综上所述，本文基于济南轨道交通2号线安防集成平台建设案例，进行了独立建设安防集成平台的方案分析。提出了两级管理、三级控制的总体架构方案，进一步确定了平台在车站级和中心级的配置方案以及组网方案。安防集成平台可实现对线路级线网级轨道交通安全技术防范系统的自动化、智能化运营管理和安全防范。