■ 尉劍剛

1 鄭西監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

鄭西高速鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱鄭西監(jiān)控系統(tǒng)）由區(qū)域監(jiān)控中心、視頻接入節(jié)點(diǎn)和前端設(shè)備構(gòu)成。視頻圖像管理、記錄與處理采用監(jiān)控中心和監(jiān)控站2級(jí)分布式處理結(jié)構(gòu)，采用全分布的視頻流處理與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，可方便地實(shí)現(xiàn)各級(jí)節(jié)點(diǎn)數(shù)量和容量擴(kuò)展，為鄭西監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了極大的空間。

鄭西監(jiān)控系統(tǒng)在鄭州和西安設(shè)置兩個(gè)區(qū)域視頻監(jiān)控中心，在沿線10個(gè)車站設(shè)置Ⅰ類視頻接入點(diǎn)，在通信基站、信號(hào)中繼站、電力配電所（亭）設(shè)置Ⅱ類視頻接入點(diǎn)260處。全線配置視頻編碼器、解碼器3 000多路（其中460路具有行為分析功能），實(shí)裝攝像機(jī)1 700多臺(tái)。鄭西監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)見圖1。

1.1 區(qū)域監(jiān)控節(jié)點(diǎn)

鄭州和西安分別設(shè)置區(qū)域管理中心節(jié)點(diǎn)，完成鄭西監(jiān)控系統(tǒng)用戶及設(shè)備管理。區(qū)域監(jiān)控中心可完成鄭西監(jiān)控系統(tǒng)的告警事件及圖像存儲(chǔ)與管理，其主要職能定位為：管理、監(jiān)視、控制和報(bào)警處理。

鄭西監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留電力SCADA、防災(zāi)系統(tǒng)及動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)接入條件，預(yù)留與鄭州及西安貨場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)條件，配置的設(shè)備包括管理服務(wù)器、錄像服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和視頻監(jiān)控終端（通信、信號(hào)、牽引供電和電力）、大屏幕硬件解碼數(shù)字矩陣（數(shù)字鍵盤）等。

1.2 Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)

Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)設(shè)在沿線各站，包括2個(gè)大型車站、8個(gè)中小型車站。大型車站設(shè)備配置較高，小型車站設(shè)備配置略低，但性能完全能夠滿足鄭西監(jiān)控系統(tǒng)目前規(guī)模和預(yù)留視頻通道的接納。

Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)本地監(jiān)控點(diǎn)攝像頭視頻信息的就近接入、處理和存儲(chǔ)，以及所屬Ⅱ類視頻接入點(diǎn)上傳視頻信息的存儲(chǔ)，并接受視頻監(jiān)控中心的調(diào)度和控制。

Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)是一個(gè)區(qū)域性系統(tǒng)中心，對(duì)上負(fù)責(zé)將告警圖像信息上傳至鄭西監(jiān)控系統(tǒng)中心，接受其統(tǒng)一管理；對(duì)下負(fù)責(zé)所屬區(qū)間站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息的集中存儲(chǔ)、管理和媒體流轉(zhuǎn)發(fā)。Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)還設(shè)置視頻監(jiān)控終端，負(fù)責(zé)就近公安派出所/值班室視頻終端的接入。

1.3 Ⅱ類視頻接入點(diǎn)

沿線GSM-R基站、信號(hào)中繼站、牽引變電所、開閉所、分區(qū)所、AT所、電力配電所設(shè)置Ⅱ類視頻接入點(diǎn)。Ⅱ類視頻接入點(diǎn)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)攝像頭視頻信息的就近匯聚接入、處理、內(nèi)容分析，以及視頻信息上傳至車站監(jiān)控站等工作，并接受鄭西監(jiān)控系統(tǒng)中心的調(diào)度和控制。

1.4 鄭西系統(tǒng)存儲(chǔ)

鄭西監(jiān)控系統(tǒng)采用了相對(duì)集中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：在Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)進(jìn)行所屬區(qū)域監(jiān)視點(diǎn)圖像的集中存儲(chǔ)，原則為全部視頻按D1精度存儲(chǔ)，其中線路重點(diǎn)部位（咽喉、公路跨鐵路橋梁等）按15天存儲(chǔ)，其余部分按7天存儲(chǔ)，站內(nèi)客運(yùn)服務(wù)重點(diǎn)部位按15天存儲(chǔ)，其余部位按3天存儲(chǔ)。

鄭州和西安兩個(gè)區(qū)域節(jié)點(diǎn)集中存儲(chǔ)全線告警圖像，存儲(chǔ)時(shí)間不少于30天，圖像分辨率為720×576（D1）。根據(jù)存儲(chǔ)全線告警圖像要求，全系統(tǒng)均配置IP SAN存儲(chǔ)設(shè)備，最小節(jié)點(diǎn)配置15 TB，最大節(jié)點(diǎn)配置75 TB，全線配置的總存儲(chǔ)能力超過400 TB。

2 鄭西監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

根據(jù)提供的傳輸資源和鄭西監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)傳輸資源的要求，采用Ⅱ類視頻接入點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過傳輸系統(tǒng)提供的M STP接口匯聚到車站節(jié)點(diǎn)，Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)由IP數(shù)據(jù)網(wǎng)承載與分控中心通過IP數(shù)據(jù)網(wǎng)和監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)組網(wǎng)方式匯聚到鄭西監(jiān)控系統(tǒng)中心（見圖2）。

2.1 區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)由1臺(tái)三層交換機(jī)為核心構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)本地設(shè)備互聯(lián)，并連接車站所在地的Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)，完成相應(yīng)的路由策略，并實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與第三方系統(tǒng)的鏈接。

經(jīng)流量分析，應(yīng)用服務(wù)器、錄像服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的連接全部采用1 000 M接口，本地網(wǎng)絡(luò)與骨干IP網(wǎng)的連接配置1個(gè)FE端口。

英語(yǔ)和政治類課程是碩士研究生階段的必修課程，作為公共課程，內(nèi)容和課時(shí)的設(shè)置對(duì)研究生的培養(yǎng)起著“打基礎(chǔ)”的作用。想要了解國(guó)外研究動(dòng)態(tài)，看懂英文文獻(xiàn)，研究生應(yīng)具備一定的英語(yǔ)水平。雖然目前本校研究生英語(yǔ)課時(shí)相對(duì)其他課程來(lái)說(shuō)較多，但是許多學(xué)生為了應(yīng)考四、六級(jí)以及各種英語(yǔ)考試而忽視了英語(yǔ)課上知識(shí)的學(xué)習(xí)和課后鞏固。采訪了解到，大部分學(xué)生認(rèn)為英語(yǔ)課內(nèi)容與本科階段重復(fù)性較大，并且課程內(nèi)容比較隨意，沒能使自己的英語(yǔ)水平得到實(shí)質(zhì)性的提升。

為了避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)虛擬局域網(wǎng)（-v lan），禁止不同車站及其所屬區(qū)域監(jiān)控站節(jié)點(diǎn)間的直接互訪。

2.2 Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)在整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中起承上啟下作用，根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模配置24端口的100 M/1 000 M混合或全1 000 M三層交換機(jī)。交換機(jī)支持VLAN業(yè)務(wù)，具有彈性擴(kuò)展能力。錄像服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的連接采用1 000 M接口，其余連接采用100 M接口。為了避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，將每10個(gè)Ⅱ類視頻接入節(jié)點(diǎn)劃分成一個(gè)網(wǎng)段。

根據(jù)業(yè)務(wù)流量，Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)對(duì)上配置1~2個(gè)FE接口，捆綁使用，對(duì)下（Ⅱ類視頻接入節(jié)點(diǎn)）配置1~4個(gè)FE（M STP設(shè)備提供）接口。

2.3 Ⅱ類視頻接入節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

Ⅱ類視頻接入節(jié)點(diǎn)屬于網(wǎng)絡(luò)末端，配置8，16，24，48端口100 M交換機(jī)（根據(jù)前端視頻編碼器數(shù)量），實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)接入。

2.4 網(wǎng)絡(luò)帶寬分配原則

網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計(jì)遵循以下原則：每路視頻（D1）占用的網(wǎng)路凈負(fù)荷按2 048 kb/s計(jì)算，為保證流媒體的順暢連續(xù)和減少控制時(shí)延，總體網(wǎng)絡(luò)帶寬預(yù)留20％的余量。

工程開通初期，因傳輸系統(tǒng)分配的網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠，臨時(shí)采用CIF圖像，在保證每個(gè)Ⅰ類視頻接入節(jié)點(diǎn)有1個(gè)FE接口情況下，圖像也可流暢地瀏覽。

3 鄭西監(jiān)控系統(tǒng)接口

鄭西監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)本身支持多種規(guī)范的對(duì)外接口，包括OPC（Server ＆ Client）/OPC UA，YD/N 1363-D接口，SNM P及鐵路視頻系統(tǒng)互聯(lián)規(guī)范規(guī)定的SA接口服務(wù)器。鄭西監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)外還提供接口開發(fā)包，并可采用以下規(guī)范與相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)。

（2）環(huán)境監(jiān)控：YD/N 1363-D接口，OPC Server；（3）網(wǎng)管系統(tǒng)：YD/N 1363-D接口，SNMP；

（4）防災(zāi)監(jiān)控：OPC/OPC UA；

（5）第三方視頻：SA+SDK，OPC+SDK，客戶端SDK。

4 鄭西監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍

根據(jù)授權(quán)不同，鄭西監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控客戶端可實(shí)現(xiàn)管轄區(qū)內(nèi)各類視頻采集終端分專業(yè)、分區(qū)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像瀏覽與錄像調(diào)用。鄭西監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍如下。

（1）運(yùn)營(yíng)調(diào)度視頻監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)全線公路跨鐵路立交橋的全天候遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，可對(duì)橋梁落物、人員侵入等異常情況發(fā)出報(bào)警信息，防止安全事故發(fā)生；可對(duì)車站行車室實(shí)施視頻監(jiān)控；可對(duì)車站兩端咽喉區(qū)實(shí)施視頻監(jiān)控，全天候監(jiān)視列車進(jìn)出站情況，對(duì)咽喉區(qū)的異物入侵等情況進(jìn)行告警。

（2）通信/信號(hào)視頻監(jiān)控。對(duì)車站通信/信號(hào)機(jī)械室、信號(hào)中繼站、GSM-R基站、維修工區(qū)的通信機(jī)械室等無(wú)人值守機(jī)房進(jìn)行視頻監(jiān)控，通過與相關(guān)系統(tǒng)的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻觸發(fā)及視頻與照明設(shè)施的自動(dòng)關(guān)聯(lián)動(dòng)作。

（3）牽引供電視頻監(jiān)控。對(duì)全線開閉所、牽引變電所、分區(qū)所、AT所等牽引供電系統(tǒng)無(wú)人職守場(chǎng)所進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（4）電力供電視頻監(jiān)控。對(duì)配電所無(wú)人值守設(shè)備工作狀態(tài)及場(chǎng)所的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。

（5）客運(yùn)服務(wù)視頻監(jiān)控。沿線主要車站預(yù)留一定的視頻編碼接入條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)車站重點(diǎn)場(chǎng)所、運(yùn)營(yíng)調(diào)度所需客運(yùn)服務(wù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻信息的接入。

5 鄭西監(jiān)控系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時(shí)圖像功能。帶授權(quán)的PTZ控制；單屏/多屏瀏覽；點(diǎn)播、輪詢、分組；基于多層矢量化地圖的圖形用戶界面；多預(yù)置位+默認(rèn)預(yù)置位；燈光、雨刷、風(fēng)扇、加熱器等自動(dòng)與手動(dòng)控制；聲音、亮度、飽和度、對(duì)比度、色度的在線調(diào)整。

（2）錄像功能。監(jiān)視畫面自動(dòng)/手動(dòng)抓圖；自動(dòng)/手動(dòng)/定時(shí)/事件觸發(fā)錄像；客戶端本地手動(dòng)錄像與回放；前端DVR錄像與回放；錄像參數(shù)在線配置；圖片檢索與回放；錄像檢索與回放；錄像合并。

（3）管理功能。多級(jí)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)與分發(fā)；用戶等級(jí)、權(quán)限、權(quán)限范圍管理；用戶登入、登出、鎖定；操作日志管理；資源配置與管理。

（4）告警管理功能。行為分析軌跡標(biāo)示、告警畫面邊框閃爍；移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警；GPIO觸發(fā)/第三方系統(tǒng)觸發(fā)報(bào)警；網(wǎng)絡(luò)通信報(bào)警；設(shè)備故障報(bào)警；視頻信號(hào)丟失報(bào)警；告警聯(lián)動(dòng)；告警分級(jí)與分類。

6 相關(guān)建議

6.1 前端攝像機(jī)的選型

攝像機(jī)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)最前端的傳感部件，其選擇是否合理直接影響整體效果。因攝像機(jī)沒有統(tǒng)一明確的標(biāo)注和測(cè)試體系而造成混亂，技術(shù)參數(shù)標(biāo)注相同，但供應(yīng)商不同，產(chǎn)品性能差距極大。因此，招標(biāo)中應(yīng)針對(duì)特定類型監(jiān)視點(diǎn)需要的攝像設(shè)備給出具體量化要求（如距離、視場(chǎng)、照度、背景條件等）。另外，難以量化的要求決定了設(shè)備選擇的合理性和對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成商的工程經(jīng)驗(yàn)依賴。因此，大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)盡量選擇具有一定集成資質(zhì)、視頻監(jiān)控工程經(jīng)驗(yàn)的集成商。

6.2 工程同步性

工程中由于工期、供電等條件制約，視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往是四電系統(tǒng)中較后開通使用的系統(tǒng)，對(duì)前期工程實(shí)施、調(diào)試比較混亂和易出問題的階段不能進(jìn)行有效監(jiān)控，如果能夠協(xié)調(diào)臨時(shí)供電和臨時(shí)通信條件，視頻監(jiān)控系統(tǒng)部分先期投入使用，可發(fā)揮更大的作用。

6.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)本身屬性決定，只有將其與相關(guān)專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)聯(lián)互動(dòng)、相輔相成才能發(fā)揮最大潛能，更好地服務(wù)于行車安全管理。因此，建議在工程準(zhǔn)備工作中，明確要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)與各相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)互動(dòng)，避免諸多“預(yù)留”，使其發(fā)揮最大使用效率。