试析视频监控系统全景摄像机技术的应用影响

2021-03-20 265 上传者：管理员

摘要：郑州地铁5号线、市民文化服务区地下交通市政工程及后续线路单站摄像机数量均在90路以上，部分站点甚至超过110路。摄像机数量的增加为前期工程建设及后期运营维护带来了诸多挑战，如何在满足安防需求的前提下简化摄像机点位布放数量，提升运维效率成为一大课题。目前市场上全景摄像机种类较多，各摄像机厂家提供的产品性能参数、适用场景也不尽相同，本研究探讨视频监控系统现状及全景摄像机的应用。

关键词：
摄像机技术
电信技术
视频监控
轨道交通
运维效率
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1、城市轨道交通视频监控系统现状分析

1.1 视频监控系统点位不断增加

专用视频监控系统可监控列车运行、客流情况及变电所设备室设备运行情况等，是提高行车指挥透明度的辅助通信工具[1],对提高轨道交通运营能力、保障运营安全和加强车站治安管理都具有重要意义。随着轨道交通行业的快速发展，长周期、无死角的监控覆盖对视频监控系统部署提出了更高的要求。

1.1.1 国家标准

《GB50157—2013地铁设计规范》规定，视频监控系统应在售检票大厅、乘客集散厅、上下行站台、自动扶梯、换乘通道等公共场所设置监视摄像设备；在变电设备用房及票务室、售票处等场所也可设置。

1.1.2 典型车站部署

典型车站摄像机的设置位置(按标准车站设置，岛式站台，共计4个出入口)数量参见表1。

设计院依据《地铁设计规范》,在满足用户需求的前提下，根据摄像机覆盖范围、站点规模、建筑特色，结合相似地铁设计经验出具系统终端布放点位设计图纸。以某城市线路典型车站站台摄像机布放为例，站台区域长度按照120米计算，布置4台枪型摄像机(枪型摄像机有效覆盖半径可达50米)。其中：摄像机1与摄像机3相对布置，覆盖站台头端至站台中部区域；摄像机2与摄像机4相对布置，覆盖站台尾端至站台中部区域，存在重叠覆盖区。终端布放示意图如图1所示。

1.1.3 国内地铁视频监控系统情况

调研国内城市地铁视频监控系统，发现与郑州地铁5号线同时期开通的北京地铁16号线车站平均布置160路摄像机，杭州地铁4号线车站平均布置130路摄像机，深圳地铁11号线车站平均布置89路摄像机，深圳地铁6号线车站平均布置115路摄像机。

地铁摄像机布放数量与地铁开通时间、城市发达程度、客流量等多种因素有关，城市发达程度越高，地铁客流量越大，对于监控系统的覆盖范围要求越高，终端数量需求越大。国内地铁站平均摄像机点位数量呈现逐渐上升趋势，并趋于平稳。

1.2 场景应用需求逐渐丰富

伴随地铁建设的快速发展，运维人员及乘客对视频监控提出越来越高的要求，新建线路单站摄像机数量均在90路以上，部分站点甚至超过110路。目前，市场上主流的全景摄像机有180°拼接全景摄像机、360°拼接全景摄像机、多目摄像机和全景瞭望摄像机等。

2、全景摄像机技术特点及应用

2.1 全景摄像机技术特点

根据地铁车站布局设计特点，适合地铁运用的全景摄像机主要有180°拼接全景摄像机、多目摄像机。其主要特点有：

(1) 180°拼接全景摄像机具有180°水平视场角，适合安装于宽广的侧墙上，覆盖整个监控区域；

(2) 多目摄像机，一般含3～8个镜头，主流配置为4个镜头，适合安装于中部，提供全方位360°高清画面，极大降低安装布线成本；

(3) 全景摄像机大场景单画面展示，提升监控中心视频巡逻效率，全方位掌握场、站内情况，整体感强；

(4) 全景摄像一般体积较大，需要安装在较高且视野开阔位置，安装高度宜大于2.5米[2]。

2.2 全景摄像机应用场景

全景摄像机点位布放不及传统摄像机灵活，因此在实际运用中，全景摄像机比较适合在监视环境相对简单的场所，例如零售店、小型商场、电梯、停车场与会议室等。若应用于相对复杂的环境，如人流量大的商场、步行街、十字路口等，全景摄像机则仍然无法完全替代枪机、半球机等常规型传统摄像机，所以通常搭配常规型摄像机使用。

全景摄像机虽然监控范围较大，但焦距相对较短，细节识别能力有限。以180°拼接全景摄像机为例，安装高度为2.5米时，在半径约5米内可以看清五官，超过5米就会模糊，且在摄像机正下方存在盲区。

全景摄像机的优点在于通过减少布线、装机等工程量降低工程成本，但全景摄像机的单价偏高(单台约1.5万元),其监控距离有局限、码流较大(单路约8Mbps)、线路负荷也较大且对终端设备解码能力要求高。

2.3 全景摄像机应用优缺点

2.3.1 优点

(1) 覆盖区域更全面，监控盲区更少。

全景摄像机将覆盖区域的场景通过多路视频拼接，去除重叠区域，形成一个完整视频图像，整体感更强，更易于掌控现场情况。

(2) 设备数量减少，站厅美观度增加。

通过设置合理的安装位置，4个全景摄像机即可监控全站厅区域，减少安装点位，有利于增强车站整体美观度。

(3) 节省工程投资，利于施工和维护。

随着摄像机数量的减少，配套的光纤、光缆、网线、电源线、光电转换等设备数量也会减少，一定程度上降低工程施工投资。全景摄像机集成度高，日常维护简单，可以降低总体检修时长，降低人力成本。

2.3.2 缺点

(1) 画面细节缺失，灵活性降低。

全景摄像机采用定焦镜头，无法动态调整重点关注区域，仅能保证部分区域画质的清晰，边缘区域无法体现细节，细微动作或行为无法有效识别和判定。

(2) 设备故障时影响范围较大，无法单部件更换。

单个全景摄像机覆盖范围大，因此故障时会引起大范围的监控丢失[3];集成度高，单个部件故障也需要整体更换进行返厂维修且周期长。为保证监控系统的可靠度，需保证备件数量，增加库存成本。

3、结语

全景摄像机适用于监控场景对细节要求不高且场景相对简单的区域，但全景摄像机码流较大，对线路负荷及终端解码能力要求较高。针对既有线路综合考虑线路负荷、施工难度、成本等方面因素不建议使用全景摄像机，可在新线线路站厅部署全景摄像机并搭配常规型摄像机使用，以减少摄像机布放数量，节约工程成本，提高车站美观度，实现更大区域覆盖。

参考文献：

[1]赵延帅.视频监控系统在轨道交通行业的应用[J].中国新通信,2014(7):71.

[2]侯莉茜,孙立力.核电站保护区双围栏电视监控系统设计与实施[J].科技与企业,2014(2):151.

[3]陈乾.超大范围细节兼顾鱼球联动摄像机浅析[J].中国安防,2015(12):85.

张辰.视频监控系统摄像机技术发展趋势研究[J].郑州铁路职业技术学院学报,2021,33(01):38-41.