1.系統概述
全國各地都以籌建客運中心樞紐為趨勢。集城際鐵路站、高速鐵路站、長途客運站(旅游巴士樞紐)、軌道交通線車站、公交樞紐站(含BRT支線)、社會停車場、出租車停靠站等多種交通功能以及商業、商務辦公于一體的現代化大型綜合交通樞紐。
對于客運中心樞紐CCTV系統，集高速鐵路、城際鐵路、長途客運、公交、出租車等各種交通方式于一體，與網絡系統等多個分系統存在接口關系，是整個運輸網的重要環節，具有如下特點。
1)交通方式復雜
項目涵蓋鐵路、城市軌道交通，長途客運、公共汽車和出租車等多種交通方式，復雜性很高。
2)換乘方式多
客運中心樞紐結合了高鐵、城鐵、公交、出租、長途等多種交通方式，其中長途、鐵路、公交、出租等均有站點分布在客運中心樞紐內，這樣，就造成了旅客在客運中心樞紐內部行走路線、換乘方式等選擇的復雜度。
3)信息來源多
多種交通方式，以及大量的專屬系統，意味著有大量信息來源，需要對多種信息進行分門別類的處理，為管理者提供信息和決策支持。
4)投資和運營主體多
各交通方式建設分屬不同的投資主體，運營管理分屬不同的單位。
5)運營管理難度大
由于存在多個運營主體，相互間難以制約，不利于實現統一的運營管理和控制。
客運中心樞紐系統工程的視頻監控系統作為整個客運中心樞紐建筑群安防系統的核心，是一個集中與分布相結合的系統，為客運中心樞紐的安全監視、設備監控、生產運行提供有效的技術手段。視頻監控系統主要針對建筑各出入口、內部重要區域、各樓層公共通道區域、各個重要功能房間等進行實時監控，以達到威懾犯罪分子、防潛伏作案、防暴力搶劫作案、及時處理突發事件及事后查詢分析等目的，從而保障客運中心樞紐內部安全，實現客運中心樞紐安全防范的有序化管理。
鑒于客運中心樞紐不同主體管理復雜性及重要性，安防系統設計應按照相當于或大于一級風險，不低于一級防護進行安防及各子系統設計。
2.系統需求分析
由于客運中心樞紐及綜合配套系統工程占地面積大，管理主體多，視頻監控系統采用數字化解決方案比較合理，運用技術手段結合人防手段，通過科學的管理，建立“客運中心樞紐數字視頻監控系統”，對整個客運中心區域實現全方位、立體的控制和綜合管理，及時發現、應對并制止異常情況的發生，同時記錄事件，提供人性化服務手段。建立起高效的、全方位、全天候的、立體化的安全防范網絡，使整個客運中心內部區域處在嚴密監控之中。安全管理人員通過此高科技手段，能實時掌握客運中心內部區域的人流、物流的動態變化，能隨時記錄、調用有關信息，能進行有針對性的管理，同時還可通過系統掌握的信息與其它相關系統進行聯動，起到確保整個客運中心樞紐安全的作用。
系統應采用先進、成熟的技術，使系統可靠、實用、獨具特色，同時引入集中與分散的控制管理模式，力求最大程度的為管理者提供方便，因此系統應具備開放性、可擴展性及兼容性，并是一個高可靠、容錯的系統，以減輕管理者的壓力。
3.系統產品選型
目前基于IP尋址的多媒體通信技術發展勢頭強勁，監控設備的數字化、網絡化發展已經普遍展開，網絡數字監控系統的建設已成為發展趨勢，客運中心樞紐視頻監控系統應該順應這一歷史潮流。
網絡監控系統是完全基于數字視頻技術和網絡傳輸的視頻監控系統，綜合運用了多媒體視頻技術、計算機網絡技術、工業控制技術，實現了視頻/音頻的數字化、系統的網絡化、應用的多媒體化以及管理的智能化。系統將傳統的視頻、音頻及控制信號數字化，以IP包的形式在網絡上傳輸，實現集中監控、集中管理。
4.系統方案設計
4.1系統組成
客運中心樞紐及綜合配套系統工程的視頻監控系統主要由高速鐵路視頻監控系統、城際鐵路視頻監控系統、長途站視頻監控系統和公共交通視頻監控系統等四套獨立的視頻監控系統組成。
視頻監控系統系統主要有前端攝像機、編碼器、解碼器、網絡視頻存儲管理器、存儲擴展單元、工作站、視頻控制顯示器、鍵盤和系統管理控制器等設備組成。
(1)攝像機
前端攝像機是整個安全防范系統的原始信號源，攝像部分的好壞及它產生圖像信號的質量將影響整個系統的質量，在選擇攝像機時按照以下原則：
室內吸頂一體化球型攝像機水平分辨率≥540線;
彩色半球攝像機的水平分辨率≥520線;
室內半球日/夜型攝像機的水平分辨率≥520線
寬動態日/夜型攝像機的水平分辨率≥480線
日/夜型槍式攝像機的水平分辨率≥540線
室外一體化云臺攝像機的水平分辨率≥540線
(2)視頻編碼器
支持H.264、MJPEG、MPEG4、MPEG2圖像壓縮格式;支持PAL和NTSC圖像制式;圖像分辨率最高可達720×576(PAL制)，支持D1、4CIF、2CIF、CIF、QCIF分辨率;高碼率是圖像清晰的保障，對于H.264，編碼器支持最高4Mbps碼流編碼，對于MPEG4，編碼器支持最高8Mbps碼流編碼，對于MPEG2，編碼器支持最高16Mbps碼流編碼。傳輸碼率可按實際需求調節;視頻編碼參數可調節，支持視頻亮度、對比度、色調和飽和度等參數調節。
(3)網絡視頻存儲管理器
完全基于64位硬件體系和64位專用Linux存儲操作系統，保證系統在7×24小時海量視頻數據連續存取時的穩定性和可靠性。
(4)視頻解碼器
支持的解碼圖像分辨率最高可達720×576(PAL制)，支持D1、4CIF、2CIF、CIF、QCIF分辨率。對于H.264，可支持64kbps-4Mbps碼流，對于MPEG4，可支持64kbps-8Mbps碼流，對于MPEG2，可支持64kbps-16Mbps碼流。
(5)智能控制鍵盤
使用USB口可連接在工作站或者VCD顯示控制臺上，可直接通過鍵盤訪問VCD畫面上的主菜單，進行切換控制。
(6)系統管理器
可長時間運行，支持7×24小時不間斷工作方式。同時，具有自愈能力，當意外掉電、網絡故障等問題修復后，服務器自動恢復到故障發生前的狀態繼續運行。
支持視頻監控系統區域內GIS電子地圖，并在地圖上標注攝像機的具體布置，向視頻應用客戶端提供GIS電子地圖下載服務。
4.2客運中心樞紐視頻監控系統設計
系統設計覆蓋高速鐵路區域、城際鐵路區域、長途汽車站區域、公共交通區域、公安分局指揮中心及其它公共換乘區域等。
視頻監控系統主要由前端攝像機、編碼器、存儲管理服務器、存儲擴展陣列、解碼器、工作站、智能控制鍵盤、系統管理服務器以及專用的安保網絡組成。
在本系統中前端攝像機通過同軸電纜SYV75-5連接到匯聚層，視頻信號同軸電纜連接到相應的編碼器上，再通過編碼器編碼將模擬信號轉換成網絡數字信號，通過TCP/IP網絡傳輸。
機房核心系統配置DLP投影單元、4路解碼器輸出、多媒體工作站和控制鍵盤以及系統管理服務器。
視頻監控系統的網絡在結構上分為核心、公安分局指揮中心匯聚兩級結構組成，其中一級平臺主要完成整個高速鐵路、城際鐵路、長途汽車站、公共交通中心所有視頻監控系統的視頻圖像管理，通過部署中心系統管理服務器完成對整個高速鐵路、城際鐵路、長途汽車站、公共交通中心數字視頻監控系統的管理功能。
公安分局安防專網向高速鐵路、城際鐵路、長途汽車站、公共交通的視頻監控主控機房內做延伸，在根據其內部的報警機制，在其向監視屏輸出報警視頻的回路上分配出一路視頻，接入隨同安防專網延伸過來的視頻監控系統編碼設備，即可實現其內部報警視頻上聯高速鐵路、城際鐵路、長途汽車站、公共交通中心視頻監控，并在分局指揮中心監視屏上的專用報警區域顯示。
公安分局指揮中心視頻監控設計
公安分局指揮中心的視頻監控系統配置DLP投影單元、4路解碼器輸出、多媒體工作站和控制鍵盤等設備，用于公安分局對客運中心樞紐安防的監控業務。
日常運行時，公安分局指揮中心對系統的控制優先級高于客運中心樞紐視頻監控系統的主控;緊急或特殊情況下，兩者的優先權可作互換。
公安分局指揮中心由于公安自身的業務需求，需要將客運中心樞紐的監控視頻通過公安專網與市局聯網運行，為此客運中心樞紐視頻監控系統將選取所轄范圍部分的監控視頻信號(具體點位由公安確定)以模擬方式直接連入客運中心公安分局指揮中心，并為公安配置128路輸入32路輸出(可擴展)模擬視頻矩陣設備，供公安局聯網使用。
4.3視頻編碼存儲計算
系統配置存儲管理服務器(NVR)。按照每條存儲碼流2Mb/s(D1格式、25幀)設計。
每臺攝像機一天存儲容量(24小時)=2/8*3600*24/1024=21.09GB。
每臺按照30天的存儲容量設計,本地進行視頻存儲。
存儲采用RAID 5并考慮一定的余量，要求配置網絡磁盤陣列,配置一體化企業級SATA硬盤、熱插拔磁盤托架。
4.4數字視頻編解碼設計
4.4.1視頻編碼器設計
前端監控點的視頻編碼器完成監控信號的視音頻輸入，把模擬的視頻、音頻信號(如攝像機、麥克風等視音頻源信號)進行數字化和壓縮編碼，形成IP 數據包，利用網絡傳送到指定的目的地址。
作為大量前端監控點部署設備，視頻編碼器必須采用高性能設備：使用采用嵌入式結構設計，穩定可靠;具備工業防護設計，符合社會動態治安監控系統部署的要求;提供強大的圖像編碼能力，保障高質量的圖像效果;支持標準的通信協議和視頻編碼方式。
數據包利用網絡傳送到指定的目的地址，既可以進行實時查看，滿足實時監控的需求，也可以直接基于iSCSI寫入IPSAN存儲設備進行信息保存，滿足行業的需求。
4.4.2視頻解碼器設計
視頻解碼器主要功能是從網絡上獲取視音頻數據流，將數字信號轉換還原為模擬信號，輸出到監視器、多媒體大屏幕等模擬視音頻設備。
視頻解碼器作為后端監控中心等各級監控中心的視頻、音頻信號輸出設備，需要具備以下功能：自適應各種視音頻編碼方式;支持高碼流視頻解碼能力;設備穩定可靠適合長時間運行;易管理，配置簡單。
4.5網絡承載平臺設計
4.5.1組播設計
作為一種與單播和廣播并列的通信方式，組播技術能夠有效地解決單點發送多點接收的問題，從而實現了網絡中點到多點的高效數據傳送，能夠大量節約網絡帶寬、降低網絡負載。在客運中心樞紐閉路電視監視子系統中，視頻的存儲流為單播方式，但當多個用戶(解碼器或者PC客戶端)同時訪問同一個編碼器終端時，如果采用單播方式，從編碼器到各個接受端都需要有一路單播流，對網絡的帶寬造成很大壓力，因此建議針對這一業務模式進行相應的組播設置。
PIM-SM是一種與單播路由選擇協議無關的組播路由協議，它不依賴于特定的單播路由協議，使用現存的單播路由表實現RPF檢查。
PIM-SM同時也是一種稀疏模式的組播路由協議，比較適合應用于接收站點分布稀疏的網絡。它通過設置匯合點路由器RP和自薦路由器BSR來向所有PIM-SM路由器通告RP-Set信息、以及路由器的顯式發送加入—剪枝(Join/Prune)信息，建立起基于RP的共享樹RPT，組播數據沿著共享樹流到加入到該組播組的網段。當數據流量達到一定程度，組播數據流可以切換到基于源的最短路徑樹SPT，減少網絡延遲及負擔。
IGMP Snooping，即IGMP偵聽，指二層設備截獲主機和路由器之間傳送的IGMP報文，以在二層維護二層組播表。沒有IGMP Snooping，所有的組播報文都會在二層進行廣播，這樣既浪費網絡帶寬又會增加不需要接收組播報文的接收者處理負擔。
組播Vlan：要求組播流走單獨的Vlan，用戶端口需要加入該Vlan才能實現組播的接收。由于在二層多播報文的轉發是根據多播MAC地址，而從三層多播IP地址映射到MAC地址時，存在32個不同的IP地址映射到同一個MAC地址。啟用組播VLAN特性，那么即使MAC地址相同，而VLAN不同，那么在轉發時也認為是兩個不同的地址，從而可以在一定程度上避免這個組的成員收到另一個組的報文。
IGMP fast-leave下接組播接收者的交換機(不論二層還是三層，直接或間接連接收者)，都在相應vlan起用fast-leave。方便起見可以不指定vlan啟動fast-leave，這樣就在所有vlan起作用。
4.5.2網絡安全設計
從體系結構來看，安全體系應該是一個多層次、多方面的結構。系統設計安全性在總體結構上分為四個層次：網絡層安全、應用層安全、系統層安全和管理層安全。
網絡層安全是指在網絡的下三層(物理層、鏈路層、網絡層)采取各種安全措施來保障網絡平臺的安全。
應用層安全是指通過利用各應用系統和數據庫自身的安全機制，在應用層保證對網絡上所承載的各種網絡應用系統的信息訪問合法性。
系統層安全主要是通過對操作系統的安全設置，防止不法分子利用操作系統的安全漏洞對網絡構成安全威脅;
管理層安全主要是從網絡所涉及各級網絡用戶內部安全管理和計算機病毒防范兩方面來保障網絡的安全。
專用安保網的主體架構是核心層與匯聚層之間均采用雙星形兩層拓撲結構,客運中心樞紐及綜合配套系統工程主干鏈路設計為四套系統的安保專用網：
(1)高速鐵路視頻監控系統的安防專網
(2)城際鐵路視頻監控系統的安防專網
(3)長途站視頻監控系統的安防專網
(4)公共交通視頻監控系統的安防專網
客運中心樞紐及綜合配套系統工程網絡拓撲結構圖：
4.5.3網絡可靠性設計
可靠性主要從兩個方面設計，設備級可靠性和協議級可靠性：
設備級可靠性設計
客運中心樞紐視頻監視子系統網絡平臺的設備級可靠性主要從設備自身可靠性，設備間熱備份兩個方面考慮：
網絡中的關鍵設備，如各核心交換機等，都具備電信級可靠性，可靠性指標必須達到99.999%。
協議級可靠性設計
采用以下措施，實現協議級可靠性：
(1)合理規劃路由協議和策略，充分考慮路由收斂的性能：監控承載網絡系統采用OSPF的路由策略，這種路由策略有很強的可靠性和靈活性。
(2)不間斷路由(GR)：為了解決路由的備份問題，提出三種方法：鏡象、備份和平滑重啟。應用不間斷路由技術，設備的路由控制器發生問題后，設備中的備用控制器自然切換為主用，替代執行路由的處理，而這個過程對路由器的轉發平面是透明的，轉發平面可以繼續轉發報文，做到不中斷轉發。
4.6系統管理平臺
客運中心樞紐及綜合配套系統工程共設置了四套獨立的視頻監控系統，所以在四個主控機房內須分別各配置一套系統管理平臺。
系統管理平臺由專用系統管理服務器、存儲管理服務器、多媒體工作站等組成。系統管理服務器是用于集中認證、注冊、配置、控制、報警轉發控制的專用服務器，可以實現完善的視頻編解碼設備網絡管理功能，支持多臺管理服務器相互協同工作組建多級多域的管理平臺。
存儲管理服務器主要功能為管理存儲設備、存儲資源和視頻數據，支持對系統所有存儲資源進行全方位的監控和管理，支持不間斷的視頻檢索、回放等業務。
多媒體工作站客戶端可以提供友好方便的人機界面功能，包括系統設置、錄象查詢、云臺控制、接警處理等。
