■ 劉寶金 費冬 武鳳藝

武廣高速鐵路是我國新建高速鐵路之一，位于湖北、湖南和廣東境內(nèi)，于2005年6月23日在長沙動工，2009年建成，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)涵蓋沿線的基站、信號中繼站、電力電牽節(jié)點及全部車站。

1 系統(tǒng)構成

系統(tǒng)基于本線M STP傳輸系統(tǒng)和IP數(shù)據(jù)承載網(wǎng)進行組網(wǎng)。將武漢調(diào)度所設置為視頻監(jiān)控中心，15個車站設置為監(jiān)控分中心，中心與分中心間為IP數(shù)據(jù)承載網(wǎng)。沿線基站、信號中繼站、牽引變電所等作為視頻接入節(jié)點，通過M STP傳輸系統(tǒng)連接至監(jiān)控分中心。

由于分區(qū)所、AT所、開閉所無傳輸設備，室內(nèi)外攝像頭通過視頻光端機連接附近通信機房AT所、分區(qū)所、開閉所室外攝像機至室內(nèi)光端機，采用視頻電纜傳輸。公跨鐵至接入節(jié)點采用視頻光端機傳輸。系統(tǒng)圖見圖1。

2 系統(tǒng)功能

（1）PTZ控制功能。PTZ控制窗口允許用戶控制所選攝像機云臺轉動、鏡頭縮放等。

（2）實時視頻監(jiān)視功能。能夠在監(jiān)視終端上選擇不同攝像機獲取實時圖像，并實時進行PTZ控制。

（3）視頻壓縮功能。視頻壓縮采用M PEG-4數(shù)字壓縮編/解碼技術。數(shù)字圖像能實現(xiàn)廣播級圖像傳輸， 傳輸帶寬根據(jù)不同圖像質量需求設置。傳輸帶寬動態(tài)可調(diào)，可提供帶寬調(diào)整步長及范圍。圖像編碼器最大分辨率為704×576，幀率25 f/s，視頻數(shù)據(jù)速率512 kb/s～6 M b/s，PAL制。

（4）視頻存儲錄像功能?？苫贑IF/4CIF存儲。支持計劃存儲、交互存儲及報警聯(lián)動存儲等；可在監(jiān)視終端按時間、地點、報警量進行檢索存儲錄像；可回放選定的存儲錄像。

I類視頻接入節(jié)點與帶存儲功能的II類視頻接入節(jié)點的存儲設備存儲所接攝像機3天/15天實時錄像，之后被自動覆蓋。區(qū)域節(jié)點報警錄像存儲空間按實時錄像總容量5％配置，存儲時間為30天。

（5）事件列表功能。提供事件列表方式，包括系統(tǒng)事件及錄像事件?？蛇x擇事件列表中項目，查找對應系統(tǒng)事件信息或錄像片段。同時，提供按時間、按攝像機編號等多種錄像片段檢索方式。

（6）多畫面顯示功能。在單個監(jiān)視終端上，支持1/4畫面布局方式；可針對每個畫面分別任意指定攝像機，實現(xiàn)對多點的同時監(jiān)視；同時支持對任選一路圖像以全屏方式進行顯示。

（7）分組與巡航功能。可通過增加分組的方式觀看多路視頻圖像，并可自動在不同分組間切換。若某路視頻發(fā)生報警，可自動切換回該路視頻。正常情況下，視頻監(jiān)視終端自動巡航不同組別的圖像。

（8）聯(lián)動功能。動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成聯(lián)動，動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控對象發(fā)生報警后，通過聯(lián)動接口，通知視頻監(jiān)控系統(tǒng)將視頻切換到相應攝像機預置位，自動錄像，顯示設備可彈出報警信息，并有聲音報警提示。

當產(chǎn)生行為分析報警、系統(tǒng)間聯(lián)動報警、系統(tǒng)內(nèi)部報警時，視頻監(jiān)視終端自動彈出報警信息及相關報警視頻。

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

（10）資源管理功能。對系統(tǒng)中所有攝像機、視頻服務器、編碼器、解碼器等資源進行管理，從而達到對系統(tǒng)資源的綜合調(diào)配。

（11）設備管理功能。對系統(tǒng)中所有攝像機、視頻管理服務器、視頻存儲服務器、磁盤陣列、編碼器、解碼器等設備進行管理。

（12）用戶管理功能。對系統(tǒng)內(nèi)用戶信息進行統(tǒng)一管理，完成用戶的注冊、修改、刪除。

（13）權限和優(yōu)先級管理功能。系統(tǒng)管理員擁有分配的權限，可以添加、刪除其他用戶及修改用戶權限選項?？蛇M行全線權限和優(yōu)先級管理，各視頻監(jiān)視終端根據(jù)管轄范圍和權限調(diào)看圖像。

（14）行為分析功能。行為分析系統(tǒng)具有以下功能：設定區(qū)域，對目標進入、離開報警；對在設定區(qū)域內(nèi)的目標被遺留或取走報警；對目標穿越鐵路行為進行跟蹤。

在預報警區(qū)域或報警區(qū)域內(nèi)發(fā)生報警事件時，系統(tǒng)對報警信息進行突出顯示或記錄，提醒用戶注意；報警發(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；生成報警日志，記錄報警時間、報警類型及對應攝像機等。

3 系統(tǒng)仿真測試

2009年5月，進行了視頻監(jiān)控系統(tǒng)仿真實驗，對攝像機、編碼器進行設備參數(shù)的調(diào)整實驗，對視頻管理服務器、視頻存儲服務器、視頻分發(fā)服務器、視頻告警服務器進行壓力負荷實驗、穩(wěn)定性實驗，對視頻終端進行功能調(diào)用實驗、響應速度實驗。

通過仿真實驗，形成了適合武廣高速鐵路工程要求的設備參數(shù)配置方法，驗證了視頻監(jiān)控軟件平臺在武廣高速鐵路工程應用的可實施性。

4 功能試驗技術總結

4.1 試驗流程

試驗流程見圖2。

4.2 試驗內(nèi)容

（1）實時播放。雙擊或拖拉攝像機列表中的攝像機名稱，在選中的空閑分屏界面中可以看到視頻實時圖像，點擊停止按鈕可停止播放。

（2）歷史播放。選中某一路攝像機，確定錄像時間段，可播放遠程錄像；選擇本地錄像文件，可播放本地錄像。

（3）播放控制。播放歷史錄像時，可進行暫停、停止、快播、慢播、逐幀播放。

（4）圖像切換。同時觀看多路視頻圖像，可通過1，4，6，9及全屏等多種分屏畫面模式切換觀看。

（5）圖像放大縮小。多分屏畫面顯示視頻圖像時，可以使其中一路放大為一分屏或全屏顯示；當單屏顯示時，選中多分屏后，可以使一路圖像縮小。

（6）實時聲音播放。通過前端麥克風采集現(xiàn)場聲音，在視頻監(jiān)視系統(tǒng)客戶端播放實時聲音，并與實時視頻圖像同步。

（7）歷史聲音播放。播放歷史視頻圖像時，能夠播放同步的歷史聲音。

（8）行為分析功能。實現(xiàn)實時的視頻內(nèi)容分析，針對在咽喉區(qū)逗留的目標進行告警提示和標識；針對進入用戶保護區(qū)域的目標進行跟蹤，并對逗留（滯留）時間超過用戶設定時間的目標觸發(fā)報警。

5 系統(tǒng)性能評價

系統(tǒng)性能評價見表1，表2。

表1 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)評價表一

表2 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)評價表二

6 結束語

伴隨著武廣高速鐵路于2009年12月26日正式投入運營，武廣高速鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)也同步投入運行，依托M STP及IP網(wǎng)絡，采取先進的視頻采集、視頻存儲及視頻分析等技術，構建現(xiàn)代化綜合視頻監(jiān)控平臺，為公安、公務、調(diào)度等業(yè)務部門提供高效可靠的視頻信息。此系統(tǒng)已成為武廣高速鐵路安全防范系統(tǒng)的重要組成部分。

劉寶金：北京國鐵華晨通信信息技術有限公司，工程師，

北京，100070

費 冬：北京國鐵華晨通信信息技術有限公司，副總工程

師，北京，100070

武鳳藝：北京國鐵華晨通信信息技術有限公司，工程師，

北京，100070