大连地铁视频监控系统升级方案设计

大连地铁视频监控系统升级方案设计

唐龙

（大连地铁运营有限公司，辽宁 大连116113）

摘要：近年来，全国大部分省会城市和计划单列市的城轨交通逐步形成网络化运营格局。全国城市轨道交通已经全面向“智慧化”“智能化”的方向演进。随着监控行业进入高清时代，公安治安管理、反恐等要求更加具体，轨道交通视频监控开始更多要考虑快速调看、数据分析、人员分析、轨迹调看等人工智能机器视觉能力。不少城市地铁线路开始在现有全高清智能视频监控系统的基础上试点应用人脸识别、人员轨迹、人员数据结构化等算法功能以提升公共区域治安管理能力。除治安等刚性需求外，怎样通过人工智能的技术提升视频监控系统能力的多元化，通过与其他系统的联动实现整个车站运营的智慧化，提高运营效率、降低运营成本、提升乘客体验是未来城市轨道交通需要思考和探索的重要方向。

关键字：视频监控；智能；升级

0引言

不少城市地铁开始在现有全高清智能视频监控系统的基础上试点应用人脸识别、人员轨迹、人员数据结构化等算法功能以提升公共区域治安管理能力。除治安等刚性需求外，怎样通过人工智能技术提升视频监控系统能力的多元化，通过与其他系统的联动实现整个车站运营的智慧化，提高运营效率、降低运营成本、提升乘客体验是未来城市轨道交通需要思考和探索的重要方向。

1  视频监控平台介绍

1.1  既有平台标清现状

既有标清车站的视频控制平台不支持“智能化”算法及相关应用；无法与全新智能管理平台对接、不具备向智慧车站人工智能系统全面演进的能力。

1.2  智能化升级介绍

本次智能化升级方案整合了人工智能技术、融合视频监控技术及5G技术，对视频控制平台智能化升级，该升级解决了原有视频监控系统改造后高清和标清双平台管理问题，全面接入公安视频大联网平台。同时使整合后的视频监控系统具备了向智慧车站人工智能系统全面演进的能力。

1.3  视频监控平台技术架构

本次智能化升级方案是在大连地铁1、2号线视频监视系统增补摄像机项目对控制中心、4个高清站改造的基础上，在其余45个标清站点加装一套华为IVS1800设备承载IVS管理平台。以实现整个1、2号线全部49个车站的人工智能安防监控及管理，本次智能化升级不改动任何设备，利用既有光通道和视频监控系统传输通道组建视频专网，与控制中心交换机互联。

2  视频监控平台升级方案

2.1  车站升级方案

2.1.1车站既有系统架构

车站主要设备：固定摄像机、云台摄像机（含镜头、防护罩等）、隔离地变压器、视频分配器、视频编码器、视频服务器、云台优先级控制设备、录像存储设备、网络交换机、视频监视终端、控制切换软件及完成本系统功能所需的其他设备。摄像机输出的模拟信号经视频分配器输出至视频编码设备，然后经以太网交换机接入录像存储设备及传输通道，通过传输通道将视频编码设备转换的数字信号传送至控制中心。

2.1.2升级后车站架构

车站内既有视频监控系统架构不变；利用既有编码器将摄像机模拟信号转成数字信号接入华为IVS1800设备；利用既有竞天视频控制平台调取现网存储进行补码以保证转换后数字信号的完整性；本次新增华为IVS1800设备，与控制中心华为IVS3800设备无缝对接，从而达到统一管理功能。

2.2控制中心升级方案

2.2.1 控制中心既有系统架构

控制中心主要设备：网络交换机、视频解码器组、网络管理设备、运营处电视墙（2×3液晶监视器）、画面分割器、监控终端、视频服务器(2台，冗余热备)、网络视频存储设备等组成。控制中心接收各车站发送的图像信息，控制中心各调度员通过中心视频控制设备将任选的车站远端上传的视频信号调看全线视频。

2.2.2升级后控制中心架构

控制中心内既有架构保持原有不变；将标清车站IVS1800设备通过既有传输网络与控制中心IVS3800设备进行对接，实现1、2号线全线摄像机监控设备管理、权限管理、时钟同步等。

2.3 警用平台升级方案

  警用通信视频监视系统与专用通信视频监视子系统的既有视频控制平台采用上海竞天科技产品，从地铁各车站专用通信视频监视子系统交换机处获取监控图像信息，并通过警用传输子系统传送至交通治安分局的监控中心。本次大连地铁1、2号线标清站智能化升级对1、2号线所有标清站点进行平台网关升级，使用IVS1800设备与市局二级平台网关进行对接。智能化升级后的警用视频控制平台从地铁各车站专用通信视频监视子系统交换机处获取监控图像信息，并通过既有警用传输通道传送至所属派出所、地铁公安分局的监控中心。

3方案优势

智慧化升级后，整个1、2号线视频监控系统具备了向智慧车站人工智能系统全面演进的能力，华为智能平台支持前端事件分析功能，支持越线检测、徘徊检测、周界入侵检测、遗留检测、客流统计、人脸识别等，自动检测视频中的关键信息，提高效率，满足实际运营不同场景监控智能业务需求。

3.1越线检测

在整个视频区域中由车站运营工作人员自行设置警戒线，警戒线为直线，算法识别并跟踪画面中的运动目标，记录发生越线触发且满足车站运营工作人员设置入侵方向的目标，同时使用告警框进行标识，并对物体运动的轨迹加以描述，提醒相关人员注意。支持多级灵敏度设置，满足车站运营工作人员灵活控制的要求。

3.2徘徊检测

在整个视频区域中由车站运营工作人员自行设置感兴趣区域，感兴趣区域可以是矩形或者多边形，当监控范围内的目标在感兴趣区域内逗留超过预设的时间时就触发徘徊检测告警，同时使用告警框进行标识，并对物体运动的轨迹加以描述，提醒相关人员注意。支持多级灵敏度设置，满足车站运营工作人员灵活控制的要求。

3.3周界入侵检测

在整个视频区域中由车站运营工作人员自行设置感兴趣区域，感兴趣区域可以是矩形或者多边形，当运动目标物体在限定的感兴趣区域的时候，触发入侵检测告警，对检测到的物体进行标记，并对运动目标的轨迹加以描述，同时提醒相关工作人员在感兴趣区域中有入侵行为。支持多级灵敏度设置，满足车站运营工作人员灵活控制的要求。

3.4快速移动检测

在整个视频区域中由车站运营工作人员自行设置感兴趣区域，感兴趣区域可以是矩形或者多边形，算法识别并跟踪画面中快速移动的目标，记录发生快速移动且满足车站运营工作人员设置规则的目标，同时使用告警框进行标识，提醒相关人员注意。支持多级灵敏度设置，满足车站运营工作人员不同速度灵活检测的要求。

3.5人群聚集检测

在整个视频区域中由车站运营工作人员自行设置感兴趣区域，感兴趣区域可以是矩形或者多边形，算法识别并统计画面中人的数量，当区域内人员密度超多一定阈值，则产生告警，提醒相关人员注意。

4 结语

智能化平台升级完成后，整个大连地铁1、2号线视频监控系统可实现除前端摄像机外全系统智能化，未来标清站视频监控系统升级高清改造只需要前端升级更换，不再需要大范围大规模后端设备及平台更替；全系统实现初步智能化，可在全线范围内一定数量的数字摄像头实现人脸识别、人员结构化、轨迹检测、入侵检测等算法直接加载应用。升级后的平台相比目前的整体架构，提升了整个系统的运维安全性和管理性，为基于提高运营效率、降低运营成本、提升乘客体验的智慧运营的探索提供了科研创新平台。

参考文献

[1]张亮.数字视频远程监控[J].现代通信.2001(10):22-23

[2]杨磊，李峰，付龙，杨娟编著.电视监控实用技术.机械工业出版社，2003.

[3]信师国，刘庆磊，刘全宾.网络视频监控系统现状和发展趋势[J].信息技术与信息化，2010,(1):23-25

[4]黄铁军，郑锦，李波，等.多媒体技术研究:面向智能视频监控的视觉感知与处理[J]中国图象图形学报2014，19(11):1539-1562

[5]魏广巨.视频监控行业发展观察[J].中国安防2016,36(11):29-35

[6]李志华，田翔，谢立，等.视频监控系统中的多摄像头跟踪优化设计[J].哈尔滨工业大学学报，2008，923-25

[7]何遥.高清摄像机占比或将超过模拟系统[J].中国公共安全，2015,(6):90-92

[8]杨天怡.图像通信与监控系统[M].北京:中国铁道出版社，1994.

[9]卢选民，张原，史浩山.分布式智能监控系统视频多画面显示的设计与实现.计算机应用研究.2000.3.

[10] 鲁士文，计算机网络协议和实现技术，北京:清华大学出版社，2000