摘 要:探討了鄭西客專綜合監(jiān)控視頻系統(tǒng)的建設結構及功能。系統(tǒng)分析了鄭西客運專線綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構成、基本功能及技術實現(xiàn)。鄭西客專的綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了對監(jiān)控點的全天候事件管理，可以與其他監(jiān)控系統(tǒng)的告警聯(lián)動，有效預防安全事故，提高突發(fā)事件快速反應能力和事件處理決策的科學性，有力地提升了整個線路的綜合安全管理水平。

關鍵詞: 鄭西客專; 通信; 視頻監(jiān)控; 事件分析

中圖分類號:TN919 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)11-0182-03

Video Surveillance System in Zhengzhou-Xi’an Passenger Private Line

ZHANG Wei

(Xi’an Railway Vocational Technical Institute， Xi’an 710014， China)

Abstract: The structure basic function and technique realization of surveillance video system of Zhengzhou-Xi’an passenger private line are discussed and analysed. The whole day event management of monitoring points was achieved by video surveillance system in Zhengzhou-Xi’an passenger private line. The alarm linkages were achieved by video surveillance and other systems， the accidents can be prevented effectively， the response capabilities of emergency and scientificfeature of event handle decision can be improved. The security management level is effectively upgraded.

Keywords: Zhengzhou-Xi’an passenger private line; communications; video surveillance; event analysis

0 引 言

鄭西客運專線通信系統(tǒng)主要提供兩類服務:一類是調度、公務、移動通信等保證客運專線運輸指揮基本需要的通信業(yè)務;第二類是包括牽引供電系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、運營維護調度系統(tǒng)、旅客服務系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)(含綜合視頻監(jiān)控)及其他信息化應用系統(tǒng)為代表的信息化承載業(yè)務系統(tǒng)。而后者采用的是相對獨立的專用通信網(wǎng)。

綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是專線通信服務中完成系統(tǒng)安全監(jiān)視與防護的基礎設備，在鄭西客專建立了全線的綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用全數(shù)字網(wǎng)絡視頻技術，實現(xiàn)對車站重點區(qū)域、公路跨越鐵路立交橋、通信機房、信號機房、牽引供電機房內外和電力供電機房內外的實時監(jiān)控，還可在控制中心和分控中心實現(xiàn)對其管轄范圍內視頻分專業(yè)、分區(qū)域進行遠程監(jiān)控。

1 綜合視頻監(jiān)視系統(tǒng)構成

1.1 現(xiàn)場前端

系統(tǒng)在車站重點部位(上下行咽喉區(qū))、車站通信信號機房內、GSM-R機站機房內、信號中繼站、維修工區(qū)通信信號機房內、牽引供電及電力供電機房內外、區(qū)間公跨鐵橋梁設置視頻監(jiān)控所需的前端設備，通信信號機房有人節(jié)點不需設置攝像頭，無人節(jié)點則需要設置攝像頭。

車站重要部位、區(qū)間公跨鐵橋梁、電氣化所室外采用支持低照度、寬動態(tài)功能的槍機，室外攝像設備采用全天候防護罩，設置雨刷，自動除霜器以及散熱風扇，防護等級高。

新設置攝像機采用交流電源設備供電，其中室外攝像機采用交流遠端供電方式，同時配置視頻信號、控制信號及電源防雷器實現(xiàn)設備防雷。

1.2 車站監(jiān)控分中心系統(tǒng)

在鄭西客專沿線11個正線客運車站建立視頻監(jiān)視系統(tǒng)分控中心。分控中心部署管理服務器系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)和監(jiān)控終端。分控中心接收本站和相鄰區(qū)間視頻編碼器處理后的視頻信號，進行存儲和后期分析處理，并生成相應的信息，向調度所發(fā)送。監(jiān)控分中心可以向調度中心同時傳送12路調看監(jiān)控錄像。

1.3 調度所控制中心系統(tǒng)

本線綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心設于武漢客專調度所以及兩個路局調度所，其中鄭州局調度所、西安局調度所利用既有的監(jiān)控中心設備，對既有設備擴容升級，新設中央管理服務器、接口服務器、告警信息服務器和轉發(fā)服務器，同時對軟件進行升級，監(jiān)視終端則利用現(xiàn)有的監(jiān)控終端。

監(jiān)控中心實現(xiàn)全線視頻設備的管理、報警視頻圖像、處理結果和報警信息的存儲，并根據(jù)報警類型、報警級別額報警點位置做出處理決策?？蛯Ｕ{度所的監(jiān)控范圍覆蓋鄭西客專全線，路局調度所的監(jiān)控范圍包括各自管轄區(qū)域。監(jiān)控中心之間的圖像調用通過監(jiān)控中心設備互連實現(xiàn)，并增加相應視頻編碼和解碼設備。各監(jiān)控中心的監(jiān)控終端共可同時調用60路監(jiān)控圖像。

1.4 監(jiān)控終端設置

綜合監(jiān)控系在客運專線調度所內的行車調度、綜合維修調度、牽引供電調度和客運服務調度各設置一套監(jiān)控終端，每個監(jiān)控終端可以提供4路視頻圖像，可以從調度所中心連接調看監(jiān)控圖像。

鄭州鐵路局、西安鐵路局的信號、電化、通信主管部門也同樣設置一個監(jiān)控終端。

2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)功能

綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)可提供工程范圍內的視頻圖像監(jiān)控、控制、存儲和回放功能?？梢詫囌局攸c部位的攝像頭、區(qū)間公路跨越鐵路橋梁、客服系統(tǒng)的部分攝像頭進行行為分析，同時還可以提供電力監(jiān)控系統(tǒng)、動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、防災安全監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動功能。

PTZ控制功能 PTZ控制窗口允許用戶控制所選的攝像機云臺進行轉動、鏡頭的縮放、光圈調整和聚焦等功能，以獲得更為理想的監(jiān)控畫面。

實時視頻監(jiān)視功能 在監(jiān)視終端上，接收來自前端的實時圖像，能夠由用戶選擇不同的攝像機，遙控云臺轉動，調整畫面范圍及質量。

視頻壓縮功能 系統(tǒng)獲得的視頻文件，可以按照MPEG-4壓縮標準，在保證畫面質量的前提下，對監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)進行壓縮，便于實現(xiàn)控制中心和分控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。

視頻錄像功能 系統(tǒng)可實現(xiàn)基于CIF/4CIF存儲，支持計劃錄像、交互錄像以及報警自動聯(lián)動錄像等?？梢赃x擇在監(jiān)視終端上按照時間、地點、報警量檢索錄像，可以回放選定的錄像。

事件列表功能 視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以提供事件列表方式，包括系統(tǒng)事件及錄像時間。選擇事件列表中的項目，可以查找對應事件信息或錄像片段，同時，系統(tǒng)可以提供按照時間、按照攝像機編號等多種方式的錄像片段檢索方式。

多畫面顯示功能 視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以再單個監(jiān)視終端上，支持1，4，16畫面布局方式，可針對每個畫面布局分別指定所對應的攝像機編號，實現(xiàn)對多點的同時監(jiān)視?？芍С謱θ芜x一路信號以全屏方式進行顯示。

分組與巡航功能 系統(tǒng)可通過分組的方式來觀看多路視頻圖像，并可自動在不同分組間切換。若監(jiān)視的某路視頻放聲報警，可以自動切換回該路視頻。在正常情況下，監(jiān)控中心可以自動巡視顯示不同組別的圖像。

報警功能 當行為分析產(chǎn)生報警或系統(tǒng)聯(lián)動報警、內部報警時，監(jiān)視點和監(jiān)控中心會自動彈出報警信息以及相關的報警視頻。

地圖功能 系統(tǒng)可以以地圖的方式顯示并指定各個攝像機分布的位置，選擇攝像機對應位置即可得到該攝像機的監(jiān)視畫面，同時，在系統(tǒng)存在報警事件時，地圖相應坐標點進行突出顯示，以達到直觀警告效果，點擊報警地點，可以查看對應攝像機的報警畫面。

定時設置功能 為延長攝像機壽命和節(jié)約電力，在保證監(jiān)控需求的情況下可通過軟件對攝像機的工作時間進行設置。

資源管理功能 可以對系統(tǒng)中所有的攝像機、云臺、視頻服務器、編碼器、解碼器等資源進行管理，以達到對系統(tǒng)資源的綜合調配。

用戶管理功能 可以對系統(tǒng)內用戶信息進行統(tǒng)一管理，完成用戶的注冊、修改、刪除等操作。

權限和優(yōu)先級管理功能 支持對多個用戶分別獨立訪問，即多個用戶同時監(jiān)視相同或不同的鏡頭。但是只有系統(tǒng)管理員或監(jiān)控中心擁有分配的權限，他們可以添加或刪除其他用戶以及進行一些選項修改，其他用戶則只能有觀看的權限。在監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控中心可進行全線用戶的權限和優(yōu)先級管理，各專業(yè)視頻監(jiān)視終端根據(jù)各專業(yè)管轄范圍和權限調看錄像。

行為分析功能 行為分析系統(tǒng)具有的功能包括:設定區(qū)域，對目標進行進入和離開報警;對在設定區(qū)域內的目標被遺留或取走報警;對于設定區(qū)域發(fā)現(xiàn)目標次數(shù)進行統(tǒng)計，以便于行車指揮或公安管理;報警區(qū)域可根據(jù)現(xiàn)場需要靈活設定預報警區(qū)和報警區(qū);對于目標穿越鐵路行為可進行跟蹤。

當在預報警區(qū)域或報警區(qū)域內發(fā)生報警事件時，系統(tǒng)要對報警信息進行突出顯示或記錄，提醒用戶注意，當報警情況發(fā)生時，系統(tǒng)自動啟動報警錄像功能，錄像時間范圍可根據(jù)報警區(qū)域重視程度不同進行靈活設置，同時生成報警日志，記錄該報警事件、對應攝像機位、報警類型等。

3 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式

3.1 圖像顯示、控制及存儲

系統(tǒng)在客專調度所以及路局調度所分別設12路視頻解碼器，工大屏幕和其他模擬顯示設備選看圖像。在調度所各業(yè)務部門設置的監(jiān)控終端設備可以在其權限范圍內，實現(xiàn)對視頻圖像的選擇、觀看和下載，以及攝像機變焦、云臺轉動等控制功能。

數(shù)據(jù)存儲采用集中和分散結合的方式，調度所和車站存儲相結合，所有視頻圖像以MPEG-4格式存儲。調度所存儲全線的報警信息以及用戶設定的其他重要信息，車站存儲本站和就近的區(qū)間節(jié)點視頻信息。報警圖像信息循環(huán)存儲不小于30天，30天后存儲錄像被自動覆蓋。車站分中心實時視頻存儲按照7天24小時配置，7天后存儲內容被自動覆蓋?？头到y(tǒng)設置的治安防范攝像頭內容按15天存儲，其他攝像頭圖像按照3天存儲。車站咽喉區(qū)的攝像頭錄像也需要按15天存儲。

3.2 控制信號、視頻信號傳輸及系統(tǒng)互聯(lián)

系統(tǒng)采用數(shù)字方案，前端監(jiān)控設備的控制信號和視頻信號通過編碼器后統(tǒng)一到以太網(wǎng)接口接入本線設置的MSTP傳輸設備或數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，從而實現(xiàn)現(xiàn)場前端-車站-調度所-鐵道部的信息傳輸。

綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要可以與SCADA、通信電源和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)互連，實現(xiàn)告警-視頻聯(lián)動功能。聯(lián)動接口為編碼器的報警輸入接口，傳遞報警信息，實行視頻聯(lián)動。

綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)需要與防災安全監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)告警-視頻聯(lián)動功能，聯(lián)動接口為兩系統(tǒng)中心之間互連，傳遞報警信息，實現(xiàn)視頻聯(lián)動。

綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過全路數(shù)據(jù)承載網(wǎng)與鐵道部視頻監(jiān)控中心系統(tǒng)互連，以實現(xiàn)鐵道部視頻監(jiān)控中心對本線視頻圖像的選看和控制。

4 結 語

鄭西客專的綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用鐵道部已有的全路數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡，應用先進的數(shù)據(jù)通信技術、視頻信號處理技術和智能行為分析技術，實現(xiàn)了對監(jiān)控點的全天候事件管理。系統(tǒng)與其他監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)告警聯(lián)動，可以有效預防安全事故、提高突發(fā)事件快速反應能力和事件處理決策的科學性，有力地提升了整個線路的綜合安全管理水平。

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