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城市轨道交通视频监控系统中的故障分析
发布时间:2014-01-10 来源:未知
Abstract: Video Surveillance System was the very important component in construction and operation management of Urban Traffic. In order to improve the subway operation management and the security, protect he safety of passengers and the subway normal operation, the paper introduced several common problems and solutions in construction and operation management.
Key words: Urban Traffic; Video Surveillance System; system debugging; network traffic 
视频监控系统是安全防范技术中的一个重要组成部分,不断应用到社会的各行各业,例如:工厂、仓库、银行、矿山、公园、公安部门、公共场所、轨道交通、高速公路等行业与场所,日益受到人们的关注,视频监控系统在还不错近 20 年中也越来越普遍地应用于保安系统中。在视频监控系统中,可以把被监视场所的图像内容实时传送到监控中心,使被监控场所的情况一目了然,并记录下发生的所有事件。
1  城市轨道交通视频监控系统简介轨道交通视频监控系统分为 2 部分:
(1)为运营服务的闭路电视监视(CCTV)系统;
(2)为公安服务的公安视频监控系统。
1.1  闭路电视监视(CCTV)系统
城市轨道交通的闭路电视监视(CCTV)系统主要是由地铁运营公司使用,该系统由前端摄像头采集图像信息,传输到车站通信机房的编码器,由视频编码器转换为网络数据,该数据再由交换机传输到视频服务器、视频存储服务器及视频解码器,还不错后由客户终端显示图像和回放录像。
1.2  公安视频监控系统
公安视频监控系统结构与运营 CCTV 系统一样,都是由前端摄像头采集图像信息,传输到车站通信机房的编码器,再由视频编码器转换为网络数据,由交换机传输到视频服务器、视频存储服务器及视频解码器,还不错后由客户终端显示图像和回放录像。CCTV 系统与公安视频监控系统区别是:前者的主要监视范围是:站台、站厅、闸机和 AFC 等,后者的监视范围是整个车站。
2  系统调试遇到的问题
在一个监控系统进入调试阶段、试运行阶段以及交付使用后,有可能出现不能正常运行、系统达不到设计要求的技术指标、整体性能和质量不理想等情况。下面就一些较为常见故障的原因进行分析并给出解决方法。
2.1  常见问题
2.1.1  电源问题 
电源是引起设备故障的常见原因。有以下几种可能:
(1)电源功率不够,现在在市面上标称的功率,但实际达不到此功率,所以在购买电源时要计算一下富余量。
(2)电压不正确,在接线时一定确定好供电线路的电压值,以免接错造成设备损坏。
(3)供电线路线径不够,这样会导致线路过热,长时间会引起火灾或线路短时间老化,造成线路寿命缩短,达不到设计年限。还有其它的如:线路出现断路、短路瞬间过压等现象,都会引起设备故障。
2.1.2  无视频或蓝屏
在地铁 8 号线里的视频监控中,无视频现象一般有 2 种情况:(1)黑屏;(2)蓝屏带字符。黑屏的情况是视频分配器连接到编码器之间的视频线问题或视频分配器的输出有问题。蓝屏带字符的情况是从前端摄像到视频分配器的输入有问题或者连接线有问题。只要检测相应的节点即可解决问题。
2.1.3  云台控制问题
云台控制,一卡通,主要使用 RS-485 通信方式控制,故障原因有以下几种情况:
(1)RS-485 接口电缆线连接不正确;
(2)云台解码器协议类型不对;
(3)云台解码器波特率设置不正确;
(4)云台解码器地址位设置不正确;
(5)控制线过长或受干扰。
要解决这些问题,要查找接线是否连接正确,再检查防雷控制器的接线是否正确(一般的控制线防雷器有方向性)。如果物理连接都没有问题,查找云台协议类型、波特率和云台地址是否都正确,只要控制设备和被控制设备的协议、波特率都一致并已知云台地址,即可控制云台。
2.2  传输系统出现故障的分析与解决方法
视频监控的传输系统,常用的有视频线、光纤传输、网络传输、双绞线传输等。这些方式都会出现一些故障,我们要分析和排出这些故障。
2.2.1  视频线传输中的视频干扰故障
视频线传输中,视频干扰是比较常见的故障。电源干扰、电机类干扰、线缆中的屏蔽网受损导致干扰等。这些问题只有找到相应的干扰源才能采取相应措施。
  电源干扰,当摄像机前端和在机房中同时接地时,由于电缆外皮有电阻和两个接地点的电位不同,这样会在两个接地点引起 50 Hz 的地电位差,从而出现干扰信号电压,导致图像产生横暗带等现象。电机类干扰,在摄像机附近或传输线路附近有大功率的电机,如空调、抽水机、磨坊等都会对摄像机进行干扰。屏蔽网受损导致干扰,在施工穿线时会导致线缆受损,破坏了屏蔽网,这样很容易受到干扰。刺刀螺母连接器(BNC)也很容易出现这样的问题。认真检查每一个接头和线路就可以解决问题。
2.2.2  光纤传输和网络传输设备故障
光纤传输和网络传输,一般是中间设备问题,比如视频光端机的模块损坏,光纤收发器损坏,光纤断裂通常是由于外力挤压或过度弯折问题,光传输功率不足等问题。
2.2.3  交换机配置引起的故障
以 2012 年完成的一个轨道交通视频监控项目为例。该轨道交通视频监控项目中有 10 个车站,一个中心,一个备用中心。安装工作已接近尾声时,突然发现有 4 ~ 5 个车站的图像上传不到控制中心。还不错初认为是由于传输系统正在调试、导致网络断开所致。又过了 2 日,一卡通,发现还是同样的问题,在命令提示符中使用 PING 命令时网络偶尔会通一下,网络延时达到 2 000 ms ~ 5 000 ms,这才意识到不是传输系统调试引起的问题,而是网络问题。在视频监控组成的网络中,发现有大量的视频流在活动,其中 99% 为组播视频流量,网络延时非常大,丢包很严重,导致视频播放不流畅,而且有调阅不成功的现象。当时,为解决该问题所做的措施如下:
(1)查找物理连接,在中心的各个节点做测试,利用各种仪器检测网线的 RJ45 和光纤,都没有问题;
(2)检查视频软件,使用排除法,把视频软件及辅助软件单个关闭测试,软件也没有问题,现象依然存在;
(3)检查是否受病毒侵害,经过杀毒扫描,无病毒,把客户机做了出厂默认还原,重新安装所使用的软件。经过以上检查,仍没能够发现引起故障的原因,进而查找交换机问题:
(1)使用流量测试工具查看网络流量值为980  Mbps,该网络带宽为 1  000  Mbps,已使用到98%,导致网络堵塞,网络延时大,有 99% 为组播流量;
(2)由于是组播引起的问题,所以,对所有车站及运营控制中心(OCC)、运输指挥中心(TCC)、调度大厅、车辆段的交换机进行升级,使其支持开放式还不错短路径优先(OSPF)路由及独立组播协议(PIM);
(3)升级完成后,对现有 2 层网络结构进行更改,首先在其中一个站做试验,因更改网络结构有可能导致网络中断,因此需确保更改过程中操作得当,保证网络的连通性;
(4)对所有涉及的交换机进行配置更改,网络由 2 层架构变为 3 层架构,用一个虚拟局域网(VLAN)连接所有车站及 OCC、TCC、调度大厅、车辆段,启用OSPF及PIM协议。网络架构更改后,通过测试发现,网络中大流量得到缓解,网络恢复正常。
3  结束语
在不同的设备组合中会遇到各式各样的问题,建议在项目的设计和试验阶段就要考虑到位,这样,在项目的实施阶段就能够减少问题。城市轨道交通中的视频监控系统是运营和治安的重要保障系统,因此系统不能出现任何问题。
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):61-63.
[2] 轨道交通中视频监控系统的建设分析
[3] 视频监控系统常见故障问题维修办法