轨道交通闭路电视监控系统研究范文

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闭路电视(CCTV)监控系统主要由摄像机（包括云台）、监视器、控制切换设备和传输网络等各部分组成，是城市轨道交通实现自动化调度和管理的必备设备。作为调度员和车站值班员监视列车运行、掌握客流大小和流向的重要工具，具有运营调度图像辅助指挥和公共安全管理的功能。因此，车站调度人员和值班员上岗前必须掌握该系统的日常操作。现在，职业学院城市轨道交通运营管理专业大多采取“校企合作、订单式培养”的人才培养模式，搭建现实环境进行实践培训易受到场地、设备及资金的限制。因此，利用计算机教学仿真技术，通过软件模拟现场设备的功能，可以给学员提供逼真的工作环境，迅速地培养学员的动手实践能力。

1系统构成

根据城市轨道交通的实际运营需要，轨道交通综合监控系统（ISCS）是集成了多专业：电力监控系统(PSCADA)、环境和机电设备监控系统(BAS)、火灾报警系统（FAS）、广播系统（PA）、乘客信息与导向系统（PIS）和闭路电视系统（CCTV）等专业。闭路电视监控仿真系统如图1所示。闭路仿真系统由通信单元、仿真摄像机和仿真展示界面三部分组成。

1.1通信单元闭路电视监控仿真系统与CCTV系统的通信接口采用基于TCP/IP的MODBUS协议。自1970年MODBUS协议初次，已经广泛应用于工业自动化领域，便与实现。在该仿真系统中，闭路电视监控仿真系统配置为主机，CCTV系统配置为从机。

1.2仿真摄像机仿真系统利用计算机抽象方法设计了摄像机模板。在CCTV系统控制操作摄像机时，仿真系统会事先利用该模板构造摄像机对象。构造出的摄像机对象具有水平转动、垂直转动、变焦、聚焦，以及预置位操作等功能，这些功能在仿真展示界面上呈现给调度学员。

1.3仿真展示界面仿真展示界面模拟了闭路电视大屏的功能，可以选择为单画面、四画面和九画面显示。调度学员在综合监控系统的CCTV控制界面上做相应的操作后，即可在仿真展示界面上看到逼真的操作效果，增强调度学员的实践学习体验。

2工作流程

闭路电视仿真系统工作流程如图2所示。将闭路电视监控仿真系统连接到轨道交通综合监控系统骨干网上。网络连接成功后，通信单元模块就会进行轮询报文，等待综合监控系统下发控制指令。在轮询报文的过程中，通信单元模块会时刻判断是否收到控制指令。若否，则继续轮询报文。当调度学员在综合监控系统界面操作时，系统将控制指令组装一条消息报文通过MODBUS协议传给闭路电视仿真系统。

通信单元模块收到控制指令后，闭路电视监控仿真系统则会启动一个线程，用于解析收到的消息报文。待报文解析结束后，闭路电视监控仿真系统会判断控制的仿真摄像机是否已经存在。若否，先利用摄像机模板构造出一个仿真摄像机。然后，仿真摄像机接收相应指令，并通过MOD⁃BUS协议反馈给综合监控系统。最后，通信单元模块将信息通过消息总线发送给仿真展示界面程序，呈现操作结果，供调度学员查看。

3应用效果

在实践应用中，闭路电视监控仿真系统与综合监控系统进行网络连接。调度学员操作界面如图3所示，即轨道交通综合监控系统的CCTV系统界面。闭路电视仿真展示界面如图4所示。在图例中，闭路电视仿真系统使用了北京9号线的数据库信息，调度学员正在旋转控制中心环调九画面的9号监视器，仿真展示界面演示了仿真操作效果。

4结束语

随着我国城市轨道交通行业的快速发展，对地铁从业人员的需求也越来越大。鉴于地铁行业的安全运行要求，从业人员在上岗之前必须要进行系统的培训。通过软件模拟现场环境，可以降低场地、设备等的投入，还可以让学员尽快熟悉操作环境。因而，这是快速培训地铁从业人员的有效途径。

作者：蔡金 单位：重庆市轨道交通(集团)有限公司