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[摘 要]本文调研分析了国内几座城市地铁中运营与公安视频监控的建设组网方案，详尽的分析比较了已投入运营的四种系统资源共享方案，并提出了合理建议。
[关键词]地铁 运营视频监控 公安视频监控 资源共享
中图分类号：T552.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0214-02
1、概述
目前地铁线路的视频监控系统主要是两大部分组成：运营视频监控系统（运营CCTV）和公安视频监控系统（公安CCTV）。两套系统所完成的功能基本类似，所不同的是使用人员和侧重点不同，一方是警务人员，通过公安视频监控系统确保整个地铁区域处于安全的状态，维护区域治安稳定；另一方是运营管理人员，通过专用视频监控系统了解列车到发状况，客流大小等有关管理的画面。
随着视频监控技术的发展，高清网络摄像机成为趋势，以往运营视频监控和公安视频监控共享前端模拟摄像机的方案不再适用，需要分析研究新的共享方案，尽量减少系统投资，实现资源共享，又同时满足公安与运营需求的解决方案。
2、国内地铁运营CCTV与公安地铁资源共享现状
目前国内许多大中型城市均已有城市轨道交通线路投入运营，本文重点对国内有采用高清IP摄像机进行建设的一些代表性新线进行调研。
1）南京地铁
目前南京已运营的地铁线路为1、2号线，前端都采用模拟摄像机，而正处于通信系统施工阶段的南京地铁3号线和机场线的视频监控系统方案与既有线相比有较大改进，采用了高清IP摄像机组网方案，并且实现了专用CCTV与公安CCTV最大化的资源共享，公安不仅共享运营CCTV建设的前端高清IP摄像机（200万以上像素）、还共享运营CCTV建设的后端设备（包括以太网交换机、各类服务器、网络存储设备等）。
车站公安CCTV在车站警务室的视频监控终端接入运营CCTV交换机，专用CCTV为该终端提供相应视频操作软件。
另外选择控制中心或重点站设置网闸设备，将专用视频系统接入公安计算机网络，车站、分局、派出所及公安其他有权限部门的计算机网络终端和派出所、公安分局的视频监视器，可以调用运营CCTV的图像。
系统可通过软件设置公安和运营对各个球机的控制优先级。
2）无锡地铁
无锡地铁1、2号线的运营CCTV采用标清模拟摄像机全数字组网方式，公安CCTV采用高清与标清混合全数字视频方案。运营CCTV系统将公共区模拟摄像机图像通过视频分配器分配共享给公安CCTV系统；公安CCTV系统再根据公安部门自身需求对重点监控区域进行必要的补盲，其中公安在出入口的补盲摄像机为高清IP摄像机，并前端提供模拟输出口给运营共享。其他补盲模拟摄像机，运营也可根据自身需求，与公安CCTV分配共享不超过20路的模拟图像。
3）广州地铁
广州地铁目前开通运营的線路有1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、8号线、广佛线、APM，前端都采用模拟摄像机，采用方案不适用当前技术发展趋势，即不多做描述。
广州地铁6号线首期工程运营CCTV采用标清模拟摄像机全数字组网方式，运营CCTV与公安CCTV采用视频分配器方式共享前端模拟视频（因行政管理等原因，双方仅预留接入条件，并未接入）。目前两系统根据自身需求尽量不重叠设置摄像机，如站台运营视频监控点位主要关注屏蔽门状态、公安视频监控点位主要关注上下车人流，扶梯运营视频监控点位主要关注扶梯上人员、公安视频监控点位主要关注出扶梯后人员。公安CCTV采用高清IP摄像机与模拟摄像机加编码器混合的全数字视频组网方式，公安CCTV高清数字摄像机主要设置于出入闸机前方7米左右处，摄录出入闸机人员正面。
3、运营CCTV与公安CCTV共享方案分析
根据相关调研、当前高清产品特点及公安部门的相关要求，前端采用高清IP摄像机的组网方式下运营CCTV与公安CCTV的共享方案总结主要由4种。
1）方案一：视频信号双输出方案
即前端摄像机输出一路1080P高清网络信号接入公安网/运营网，进行视频的显示、存储、转发等管理；另输出一路模拟视频信号给运营/公安进行编码后，在网络上传输，实现视频的显示、存储、转发等功能。由于两路信号分别为数字和模拟，且相互独立，实现公安CCTV网与运营CCTV网绝对的物理隔离。
2）方案二：车站网络隔离方案
车站运营CCTV设置的摄像机，接入运营CCTV网，公安增加摄像机进行补盲，接入公安CCTV网，建设完整的公安视频网和运营视频网，公安视频网与运营视频网车站交换机间设置安全接入设备进行隔离互联，实现资源共享。运营CCTV对运营摄像机的图像进行存储，而公安CCTV除存储本系统增补摄像机图像外，还需要存储共享的运营CCTV图像，将其以标清画质全实时保存。
3）方案三：中心网络隔离方案
车站运营CCTV设置的摄像机，接入运营CCTV网，公安增加摄像机进行补盲，接入公安CCTV网，建设完整的公安视频系统和运营视频系统，公安视频信息在地铁公安系统间（车站、派出所、公安分局间）通过独立的视频专网传输，公安视频专网与公安内部网（公安计算机网络系统）是完全独立的。运营视频网交换机与公安视频专网交换机直接互联，运营CCTV对运营摄像机的图像进行存储，而公安CCTV除存储本系统增补摄像机图像外，还需要存储共享的运营CCTV图像，将其以标清画质全实时保存。在公安分局公安视频专网交换机与公安内部网交换机通过安全接入设备连接，以实现公安内部网终端对地铁视频图像的调用。
4）方案四：车站全共享方案
车站前端的IP摄像机、各类服务器、网络存储设备等完全由运营CCTV建设，公安CCTV不仅共享运营CCTV建设的前端高清IP摄像机、还共享运营CCTV建设的后端设备（包括以太网交换机、各类服务器、网络存储设备等）。 车站公安CCTV在车站警务室的视频监控终端接入运营CCTV交换机，专用CCTV为该终端提供相应视频操作软件。
另外选择控制中心或重点站设置安全接入设备，将专用视频系统接入公安内网（公安计算机网络），车站、分局、派出所及公安其他有权限部门的计算机网络终端和派出所、公安分局的视频监视器，可以调用运营CCTV的图像。
系统可通过软件设置公安和运营对各个球机的控制优先级。架构图如（图1）所示。
4、方案分析比较
方案一、视频信号双输出方案实现公安CCTV与运营CCTV的物理隔离。但该方案只共享前端摄像机，前端信号传输线缆和后台处理控制设备都是完全独立，共享程度较低；公安CCTV和运营CCTV必有一方牺牲监控画质，采用输出的标清模拟图像；前端的模拟输出口一般是现场测试用，接口可靠性待验证；个别品牌只枪机具有模拟输出口，球机无该接口，就难以实现球机共享。
方案二、车站网络隔离方案，前端摄像机的信号分隔界面在接入层交换机一侧，车站每台运营CCTV交换机通过千兆端口接入公安防火墙。采用组播方式，前端摄像机只有1路高清视频信号输出，稳定性增加，网络压力减小；防火墙设置只出不进的路由表，映射不同组播地址段，也可以通过MAC地址绑定的方式，防止公安网络外泄，但此方式会造成控制权限和设备状态查询问题，通过网络发送控制指令会破坏只出不进的网络规矩，就只能将控制权限单独划给运营CCTV系统，公安CCTV系统增补自己可控制的球机，或公安CCTV系统单独安装一个对方的客户端，平时不控球机，需要时则使用这个唯一的客户端控制；网络上增设了安全处理设备，其延时会加大；每个车站都增加安全隔离设备，增加了系统投资。
方案三、中心网络隔离方案，該方案的前提条件是建设车站、派出所、公安分局间的视频专网（该视频专网可采用MSTP、千兆以太网、RPR等组网技术），车站级方案与方案二类似，只是两系统站级视频交换机直接互联，节省了隔离设备，系统延时相对小，又不违反公安内部网与外网隔离的原则；采用组播方式，前端摄像机只有1路高清视频信号输出，稳定性增加，网络压力减小。选择中心或某车站将公安视频专用与公安内部网（公安计算机网络）经安全接入设备连接，实现公安内部网终端对地铁视频监控图像的简单调用。但采用该方案公安车站视频交换机与公安车站计算机网络交换机不能共享。
方案四：车站全共享方案，实现了运营CCTV与公安CCTV最大化的资源共享，不仅共享运营CCTV建设的前端高清IP摄像机、还共享运营CCTV建设的后端设备（包括以太网交换机、各类服务器、网络存储设备等），系统投资最低；系统可通过软件设置公安和运营对各个球机的控制优先级；并且地铁视频网与公安内部网（计算机网络）单点连通，入侵点只有一处，可以重点加强该点的防御措施。
5、分析结论
通过上述多方面综合分析比较，本文认为：
车站全共享方案，实现了运营CCTV与公安CCTV最大化的资源共享，系统投资最低，并且地铁视频网与公安内部网（计算机网络）单点连通，入侵点只有一处，可以重点加强该点的防御措施，因此建议地铁新建工程公安CCTV与运营CCTV共享方案采用车站全共享方案，并将网络隔离方案作为备选方案。
后期应根据技术的发展、各部门的需求及工程特点等选择较适合的共享方案。
参考文献
[1] 陈明华、李苏雯、马强.城市轨道交通视频监控系统整合方案的设计与应用[J].铁路计算机应用，2012，21（4）：61-62.
[2] 徐伟锋.数字高清视频监控系统在轨道交通中的应用[J].中国高新技术企业，2012.04：59-60.
[3] 吴乃安.浅谈轨道交通数字高清视频监控系统解决方案[J].技术分析，2012.07：74-75.
[关键词]地铁 运营视频监控 公安视频监控 资源共享
中图分类号：T552.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0214-02
1、概述
目前地铁线路的视频监控系统主要是两大部分组成：运营视频监控系统（运营CCTV）和公安视频监控系统（公安CCTV）。两套系统所完成的功能基本类似，所不同的是使用人员和侧重点不同，一方是警务人员，通过公安视频监控系统确保整个地铁区域处于安全的状态，维护区域治安稳定；另一方是运营管理人员，通过专用视频监控系统了解列车到发状况，客流大小等有关管理的画面。
随着视频监控技术的发展，高清网络摄像机成为趋势，以往运营视频监控和公安视频监控共享前端模拟摄像机的方案不再适用，需要分析研究新的共享方案，尽量减少系统投资，实现资源共享，又同时满足公安与运营需求的解决方案。
2、国内地铁运营CCTV与公安地铁资源共享现状
目前国内许多大中型城市均已有城市轨道交通线路投入运营，本文重点对国内有采用高清IP摄像机进行建设的一些代表性新线进行调研。
1）南京地铁
目前南京已运营的地铁线路为1、2号线，前端都采用模拟摄像机，而正处于通信系统施工阶段的南京地铁3号线和机场线的视频监控系统方案与既有线相比有较大改进，采用了高清IP摄像机组网方案，并且实现了专用CCTV与公安CCTV最大化的资源共享，公安不仅共享运营CCTV建设的前端高清IP摄像机（200万以上像素）、还共享运营CCTV建设的后端设备（包括以太网交换机、各类服务器、网络存储设备等）。
车站公安CCTV在车站警务室的视频监控终端接入运营CCTV交换机，专用CCTV为该终端提供相应视频操作软件。
另外选择控制中心或重点站设置网闸设备，将专用视频系统接入公安计算机网络，车站、分局、派出所及公安其他有权限部门的计算机网络终端和派出所、公安分局的视频监视器，可以调用运营CCTV的图像。
系统可通过软件设置公安和运营对各个球机的控制优先级。
2）无锡地铁
无锡地铁1、2号线的运营CCTV采用标清模拟摄像机全数字组网方式，公安CCTV采用高清与标清混合全数字视频方案。运营CCTV系统将公共区模拟摄像机图像通过视频分配器分配共享给公安CCTV系统；公安CCTV系统再根据公安部门自身需求对重点监控区域进行必要的补盲，其中公安在出入口的补盲摄像机为高清IP摄像机，并前端提供模拟输出口给运营共享。其他补盲模拟摄像机，运营也可根据自身需求，与公安CCTV分配共享不超过20路的模拟图像。
3）广州地铁
广州地铁目前开通运营的線路有1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、8号线、广佛线、APM，前端都采用模拟摄像机，采用方案不适用当前技术发展趋势，即不多做描述。
广州地铁6号线首期工程运营CCTV采用标清模拟摄像机全数字组网方式，运营CCTV与公安CCTV采用视频分配器方式共享前端模拟视频（因行政管理等原因，双方仅预留接入条件，并未接入）。目前两系统根据自身需求尽量不重叠设置摄像机，如站台运营视频监控点位主要关注屏蔽门状态、公安视频监控点位主要关注上下车人流，扶梯运营视频监控点位主要关注扶梯上人员、公安视频监控点位主要关注出扶梯后人员。公安CCTV采用高清IP摄像机与模拟摄像机加编码器混合的全数字视频组网方式，公安CCTV高清数字摄像机主要设置于出入闸机前方7米左右处，摄录出入闸机人员正面。
3、运营CCTV与公安CCTV共享方案分析
根据相关调研、当前高清产品特点及公安部门的相关要求，前端采用高清IP摄像机的组网方式下运营CCTV与公安CCTV的共享方案总结主要由4种。
1）方案一：视频信号双输出方案
即前端摄像机输出一路1080P高清网络信号接入公安网/运营网，进行视频的显示、存储、转发等管理；另输出一路模拟视频信号给运营/公安进行编码后，在网络上传输，实现视频的显示、存储、转发等功能。由于两路信号分别为数字和模拟，且相互独立，实现公安CCTV网与运营CCTV网绝对的物理隔离。
2）方案二：车站网络隔离方案
车站运营CCTV设置的摄像机，接入运营CCTV网，公安增加摄像机进行补盲，接入公安CCTV网，建设完整的公安视频网和运营视频网，公安视频网与运营视频网车站交换机间设置安全接入设备进行隔离互联，实现资源共享。运营CCTV对运营摄像机的图像进行存储，而公安CCTV除存储本系统增补摄像机图像外，还需要存储共享的运营CCTV图像，将其以标清画质全实时保存。
3）方案三：中心网络隔离方案
车站运营CCTV设置的摄像机，接入运营CCTV网，公安增加摄像机进行补盲，接入公安CCTV网，建设完整的公安视频系统和运营视频系统，公安视频信息在地铁公安系统间（车站、派出所、公安分局间）通过独立的视频专网传输，公安视频专网与公安内部网（公安计算机网络系统）是完全独立的。运营视频网交换机与公安视频专网交换机直接互联，运营CCTV对运营摄像机的图像进行存储，而公安CCTV除存储本系统增补摄像机图像外，还需要存储共享的运营CCTV图像，将其以标清画质全实时保存。在公安分局公安视频专网交换机与公安内部网交换机通过安全接入设备连接，以实现公安内部网终端对地铁视频图像的调用。
4）方案四：车站全共享方案
车站前端的IP摄像机、各类服务器、网络存储设备等完全由运营CCTV建设，公安CCTV不仅共享运营CCTV建设的前端高清IP摄像机、还共享运营CCTV建设的后端设备（包括以太网交换机、各类服务器、网络存储设备等）。 车站公安CCTV在车站警务室的视频监控终端接入运营CCTV交换机，专用CCTV为该终端提供相应视频操作软件。
另外选择控制中心或重点站设置安全接入设备，将专用视频系统接入公安内网（公安计算机网络），车站、分局、派出所及公安其他有权限部门的计算机网络终端和派出所、公安分局的视频监视器，可以调用运营CCTV的图像。
系统可通过软件设置公安和运营对各个球机的控制优先级。架构图如（图1）所示。
4、方案分析比较
方案一、视频信号双输出方案实现公安CCTV与运营CCTV的物理隔离。但该方案只共享前端摄像机，前端信号传输线缆和后台处理控制设备都是完全独立，共享程度较低；公安CCTV和运营CCTV必有一方牺牲监控画质，采用输出的标清模拟图像；前端的模拟输出口一般是现场测试用，接口可靠性待验证；个别品牌只枪机具有模拟输出口，球机无该接口，就难以实现球机共享。
方案二、车站网络隔离方案，前端摄像机的信号分隔界面在接入层交换机一侧，车站每台运营CCTV交换机通过千兆端口接入公安防火墙。采用组播方式，前端摄像机只有1路高清视频信号输出，稳定性增加，网络压力减小；防火墙设置只出不进的路由表，映射不同组播地址段，也可以通过MAC地址绑定的方式，防止公安网络外泄，但此方式会造成控制权限和设备状态查询问题，通过网络发送控制指令会破坏只出不进的网络规矩，就只能将控制权限单独划给运营CCTV系统，公安CCTV系统增补自己可控制的球机，或公安CCTV系统单独安装一个对方的客户端，平时不控球机，需要时则使用这个唯一的客户端控制；网络上增设了安全处理设备，其延时会加大；每个车站都增加安全隔离设备，增加了系统投资。
方案三、中心网络隔离方案，該方案的前提条件是建设车站、派出所、公安分局间的视频专网（该视频专网可采用MSTP、千兆以太网、RPR等组网技术），车站级方案与方案二类似，只是两系统站级视频交换机直接互联，节省了隔离设备，系统延时相对小，又不违反公安内部网与外网隔离的原则；采用组播方式，前端摄像机只有1路高清视频信号输出，稳定性增加，网络压力减小。选择中心或某车站将公安视频专用与公安内部网（公安计算机网络）经安全接入设备连接，实现公安内部网终端对地铁视频监控图像的简单调用。但采用该方案公安车站视频交换机与公安车站计算机网络交换机不能共享。
方案四：车站全共享方案，实现了运营CCTV与公安CCTV最大化的资源共享，不仅共享运营CCTV建设的前端高清IP摄像机、还共享运营CCTV建设的后端设备（包括以太网交换机、各类服务器、网络存储设备等），系统投资最低；系统可通过软件设置公安和运营对各个球机的控制优先级；并且地铁视频网与公安内部网（计算机网络）单点连通，入侵点只有一处，可以重点加强该点的防御措施。
5、分析结论
通过上述多方面综合分析比较，本文认为：
车站全共享方案，实现了运营CCTV与公安CCTV最大化的资源共享，系统投资最低，并且地铁视频网与公安内部网（计算机网络）单点连通，入侵点只有一处，可以重点加强该点的防御措施，因此建议地铁新建工程公安CCTV与运营CCTV共享方案采用车站全共享方案，并将网络隔离方案作为备选方案。
后期应根据技术的发展、各部门的需求及工程特点等选择较适合的共享方案。
参考文献
[1] 陈明华、李苏雯、马强.城市轨道交通视频监控系统整合方案的设计与应用[J].铁路计算机应用，2012，21（4）：61-62.
[2] 徐伟锋.数字高清视频监控系统在轨道交通中的应用[J].中国高新技术企业，2012.04：59-60.
[3] 吴乃安.浅谈轨道交通数字高清视频监控系统解决方案[J].技术分析，2012.07：74-75.