主页(http://www.pttcn.net):轨道交通车厢智能视频监控系统解决方案(3) 两台主机均通过交换机接入车载以太传输网络。主机通过网络接收来自各车厢视频服务器的视频码流,一方面以视频文件的形式存储在主机的硬盘里,另一方面经过解压缩实时显示到显示器上。 考虑到列车运行时的震动和冲击环境,主机应采用坚固化设计的工控机。主机由CPU、主板、电子硬盘(主机自身使用)、数据硬盘(存储压缩视频文件)、网卡、电源等部分构成,主板上应配置VGA输出接口、USB接口、RS232或RS485接口等。为方便列车司机对列车视频监控系统的控制和操作,显示器采用带触摸屏的LCD显示器。主机通过VGA输出接口与显示器连接传输视频图像,通过RS232或RS485接口传输来自触摸屏的操作指令,显示器的电源通过主机电源供给。 列车视频监控系统 要实现城市轨道交通控制中心对运行中的列车车厢内的实时监控,即将行驶中列车车厢内的视频监控图像实时传输至控制中心,必须采用无线传输方式来实现。前面第二章中介绍模拟和数字视频传输方式时提到了采用射频及微波介质的情况,但是显然那种单路视频占用一个无线信道的模拟传输方式不能满足有众多列车运行的城市轨道交通系统。再考虑到列车视频监控系统车载部分采用了网络传输方式,车载主机已经对车内各路监控图像进行了汇集,为了更好地利用车载主机,实现系统的承接性,应该构建车地无线网络来实现视频图像的传输。 无线网络技术 同有线网络一样,无线网络也可分为电路交换和共享带宽两种。典型的电路交换无线网络如GMS蜂窝移动通信系统,共享带宽网络有无线局域网(WLAN)、无线宽带网络、蓝牙技术等。对于长时间传输高分辨率的视频图像来说,电路交换的移动通信系统的带宽是不够的,而蓝牙技术传输的距离非常短,适用于像房间这样的环境中的终端设备通过无线接入固定网络。近年来不断发展和改进的无线局域网无论从带宽还是覆盖范围方面都适合在城轨这种区域性系统中完成视频传输的工作。无线网络在设计和选择物理层传输方式时要考虑采取一定的措施来避免或减少其对传输性能的影响。 列车视频监控无线传输系统 现阶段,比较成熟且已经实现商用的高速无线接入系统主要采用基于IEEE802.11系列标准的无线局域网技术。通过比较,车地无线传输系统建议采用基于802.119标准的无线局域网系统,可对其技术和设备进行二次开发和改造,以满足城轨列车高速运行情况下视频传输的要求,以及城轨线路较差的使用环境。 城市轨道交通线路由车站和区间组成,一条线路一般有15-40座车站,线路长度在15-50Km之间。显然,在如此长的路径上配置纯粹的无线局域网是不现实的。因为目前802.11g标准的无线接入设备(秒)的信号覆盖范围仅为200rn左右(弯道时距离更短),因此基本上一个区间就要设置几个AP点,这就决定了无线局域网络配置时要采用PCF模式(DCF模式一个AP对应一台终端设备)。采用PCF模式在每个车站设置一个“基站”,每个“基站”管理一个区间的所有AP设备,“基站”之间通过有线传输网络连接起来,构成整条线路的无线传输系统。因此,车地无线传输系统应该包括两部分:有线骨干传输网络和车地无线传输平台。 有线骨干传输网络 有线骨干传输网络为控制中心和车站之间提供视频监控图像的传输通道,并作为车地无线传输系统的骨干传输路由。骨干传输网络在各车站为车地无线传输平台提供接入端口,同时与控制中心和车站的闭路电视监控系统切换矩阵互联,使得列车内视频监控图像经车地无线传输平台后通过骨干网络传输至车站及控制中心的监视设备实时显示。 城轨在建设时一般会为后续的通信系统建设敷设冗余的光纤,配置骨干传输网络时可以使用这些预留的光纤,并在控制中心和各车站设置局域网交换机,通过光纤连接成为局域网。网络形式可以定为百兆以太网,也可以定为千兆以太网考虑到以后系统功能增加或改进的需求,骨干传输网络建议采用千兆以太网的形式。为增强网络的容错性和可靠性,连接网络时可采用单环冗余或者双环冗余。 车地无线传输平台 车地无线传输平台采用基于IEEE802.119标准的无线局域网技术产品,主要由中心无线网络交换机、车站无线接入交换机、光电转换器(或波分复用设备)、无线接入点(AP)和车载AP等设备构成。中心交换机设置于城市轨道交通控制中心,按双机互为备份模式工作,在其中一台出现故障时,所有AP的控制管理能自动切换到另一台交换机上。无线接入点(AP)使用单模光纤和光电转换器(或波分复用设备)在各车站通过车站无线网络交换机与骨干传输网络连接构成覆盖全线区间和车站的无线传输系统。车地无线传输平台的总体结构如图5所示。 结束语 安防已经变成了服务的网络,视频智能分析管理的行业化、定制化将给厂商带来新机会,从发展趋势来看,未来的视频监控技术的主流发展方向仍然是网络化、高清化、智能化和行业化,顺应这个发展趋势,必定能进一步开拓更加丰富的视频监控技术,为城市轨道交通安全服务。 (中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮) |