關(guān) 晟

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 通信信號設(shè)計(jì)研究院，成都 610031)

數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)在成都至都江堰鐵路的應(yīng)用

關(guān) 晟

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 通信信號設(shè)計(jì)研究院，成都 610031)

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為安防及業(yè)務(wù)輔助的重要信息系統(tǒng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。文中通過介紹數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)在成都至都江堰鐵路的應(yīng)用情況(包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能及用戶使用情況等)，探討數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向，以及對于鐵路及其他行業(yè)的作用及意義。

鐵路；視頻監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)字化；信息技術(shù)

隨著信息技術(shù)和管理水平的不斷提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的地位也日益提高。前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)公認(rèn)的發(fā)展趨勢[1-2]。視頻監(jiān)控已經(jīng)在從個(gè)別行業(yè)到多重領(lǐng)域、從本地監(jiān)控到跨省跨區(qū)發(fā)展之中。

成都至都江堰鐵路(以下簡稱“成灌鐵路”)作為汶川“5·12”地震災(zāi)后恢復(fù)重建的第一個(gè)重大建設(shè)項(xiàng)目，對推動災(zāi)區(qū)災(zāi)后重建工作，促進(jìn)災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)盡早恢復(fù)和發(fā)展都具有極為重要的意義。數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為成灌鐵路重要的信息系統(tǒng)之一，得到了充分的運(yùn)用，對提高成灌鐵路的智能化水平、運(yùn)營維護(hù)管理水平及運(yùn)營管理人員工作效率等多個(gè)方面都起到了較大的作用[3]。

1 成灌鐵路概況

成灌鐵路位于川西平原，四川省成都市境內(nèi)，起于成都鐵路樞紐，向西經(jīng)郫縣至都江堰市，線路全長67.065 km。線路所經(jīng)過區(qū)域城鎮(zhèn)密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人員活動頻繁。工程沿線敏感區(qū)域主要分布有焦公墓市級文物保護(hù)單位、青城山-都江堰國家級風(fēng)景名勝區(qū)。

沿線設(shè)安靖、金牛、犀浦、紅光、郫縣東、郫縣、郫縣西、安德、聚源、都江堰、青城山11個(gè)車站，漓堆支線設(shè)迎賓路、李冰廣場、離堆公園3個(gè)車站。

2 數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)在成灌鐵路的應(yīng)用

成灌鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用數(shù)字化視頻監(jiān)控方案。該系統(tǒng)為該鐵路各類視頻監(jiān)控應(yīng)用提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺，包括客運(yùn)服務(wù)、防災(zāi)安全、公安監(jiān)控、綜合維修等系統(tǒng)。對車站重點(diǎn)部位、車站咽喉區(qū)、通信及信號機(jī)房、電力變配電所、電氣化機(jī)房內(nèi)外進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)對異物侵入主動發(fā)出報(bào)警信息。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)、I類視頻接入節(jié)點(diǎn)、II類視頻接入節(jié)點(diǎn)、視頻采集點(diǎn)及用戶終端組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1) 視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)

視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)設(shè)置于成都鐵路局，主要包括管理服務(wù)器、分發(fā)/轉(zhuǎn)發(fā)/存儲服務(wù)器、負(fù)載均衡服務(wù)器、磁盤陣列、數(shù)據(jù)交換及電源設(shè)備。

2) I類視頻接入節(jié)點(diǎn)

沿線各車站為I類視頻接入節(jié)點(diǎn)。在車站通信機(jī)械室設(shè)視頻監(jiān)控設(shè)備，包括管理服務(wù)器、錄像服務(wù)器、分析服務(wù)器、磁盤陣列、UPS電源設(shè)備、視頻編碼器及分析模塊等。

3) II類視頻接入節(jié)點(diǎn)

沿線各基站、電力配電所、牽引變電所、分區(qū)所、開閉所為II類視頻接入節(jié)點(diǎn)。II類視頻接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備包括編碼器、以太網(wǎng)交換機(jī)等。

4) 視頻采集點(diǎn)

視頻采集點(diǎn)主要由攝像機(jī)、光端機(jī)等設(shè)備組成。車站通信機(jī)械室、綜合監(jiān)控室、信號機(jī)械室、信號微機(jī)室、車站兩端咽喉處設(shè)置視頻采集點(diǎn)；區(qū)間在GSM-R基站、電氣化機(jī)房內(nèi)外、電力配電機(jī)房內(nèi)外、救援疏散通道處、接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)處設(shè)置視頻監(jiān)控所需的前端設(shè)備。視頻采集點(diǎn)就近接入臨近視頻接入節(jié)點(diǎn)，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進(jìn)而引入視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

5) 用戶終端

本工程在沿線各車站的公安值班室、綜合值班室及成都鐵路局相關(guān)業(yè)務(wù)管理部門設(shè)置用戶終端。

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用IP數(shù)據(jù)網(wǎng)承載，采用共享帶寬的方式充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。

視頻前端設(shè)備通過視頻電纜或光纜就近接入車站監(jiān)控站或區(qū)間視頻接入點(diǎn)。車站咽喉區(qū)、公跨鐵立交橋、接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)處的視頻前端設(shè)備采用“光纜+視頻光端機(jī)”方式就近接入車站監(jiān)控站或區(qū)間視頻接入點(diǎn)。視頻接入點(diǎn)通過傳輸系統(tǒng)將視頻監(jiān)控信息匯聚至所屬車站監(jiān)控站。車站監(jiān)控站和分控中心通過IP數(shù)據(jù)網(wǎng)接入監(jiān)控中心。每路視頻圖像帶寬按1×2 Mb/s考慮。

2.3 系統(tǒng)功能

本視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有開放性和可擴(kuò)展性，遵循統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置的原則，實(shí)現(xiàn)以下應(yīng)用功能：

1) 系統(tǒng)能對沿線鐵路設(shè)施及機(jī)房內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，支持自動監(jiān)視和人工監(jiān)視模式。車站咽喉區(qū)、救援疏散通道的監(jiān)控具備行為分析功能；夜視功能；電動隔離開關(guān)處攝像機(jī)的監(jiān)控具備夜視功能。

2) 系統(tǒng)能夠結(jié)合行為分析功能及與其他系統(tǒng)的聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)告警功能，告警時(shí)可自動實(shí)現(xiàn)視頻的切換、視頻的保存以及抓拍。查詢告警信息時(shí)，系統(tǒng)可以自動查找告警時(shí)間及相應(yīng)時(shí)段保存的對應(yīng)視頻文件。

3) 系統(tǒng)使用靈活方便，具有用戶鑒權(quán)、分級管理的功能，可實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)觀看功能。

4) 系統(tǒng)采用集中存儲方式，在I類節(jié)點(diǎn)配置本地存儲設(shè)備，負(fù)責(zé)車站及相鄰區(qū)間視頻監(jiān)控圖像的存儲；視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)配置存儲設(shè)備，對重要圖像進(jìn)行存儲。

5) 系統(tǒng)采用全分布式管理，即攝像機(jī)的分布式、顯示系統(tǒng)的分布式、存儲的分布式，系統(tǒng)中的任何一個(gè)鍵盤可以控制系統(tǒng)中任何一個(gè)攝像機(jī)在任何監(jiān)視器上顯示，在任何地方存儲[4]。

6) 系統(tǒng)具有多種報(bào)警聯(lián)動功能，如報(bào)警錄像、報(bào)警聯(lián)動繼電器輸出、報(bào)警聯(lián)動視頻切換、報(bào)警聯(lián)動云臺預(yù)置位等。

7) 系統(tǒng)具備視頻分析功能、逆向檢測功能、移動檢測跟蹤功能、震動消除功能、物品丟失報(bào)警功能、攝像機(jī)破壞報(bào)警功能、遺棄物品檢測功能、對象統(tǒng)計(jì)功能等，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部位的智能監(jiān)控，出現(xiàn)問題時(shí)結(jié)合報(bào)警功能，第一時(shí)間做出響應(yīng)。

8) 系統(tǒng)可從一臺攝像機(jī)擴(kuò)展到幾千臺攝像機(jī)，系統(tǒng)規(guī)模僅受限于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和帶寬。

3 結(jié)束語

成灌鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用了數(shù)字化的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施，將數(shù)字化系統(tǒng)的高圖像質(zhì)量、高應(yīng)用環(huán)境、高反應(yīng)速度，靈活的遠(yuǎn)程監(jiān)控/存儲、智能化的視頻處理方式等優(yōu)點(diǎn)完全展現(xiàn)了出來，使視頻監(jiān)控系統(tǒng)能真正意義上作為運(yùn)輸生產(chǎn)的重要輔助工具，達(dá)到減員增效的效果。同時(shí)也使運(yùn)營管理更專業(yè)化，管理難度大大降低、管理效率大大提高[5-6]。

成灌鐵路已經(jīng)開通運(yùn)營4年，在此期間根據(jù)實(shí)際運(yùn)營情況和使用部門需求，在鐵路多處增加視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)，并引入了基于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的高清視頻。整個(gè)系統(tǒng)目前仍然運(yùn)行狀態(tài)良好。該系統(tǒng)的建立及應(yīng)用，為鐵路及其他各個(gè)領(lǐng)域的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了參考和借鑒，為數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的普及推廣打下了基礎(chǔ)。

采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，基于數(shù)字視頻技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)，綜合運(yùn)用多媒體視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)字化、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用多媒體化以及管理智能化，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，將來會在社會的各個(gè)領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

[1]雷玉堂.安防視頻監(jiān)控技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2012.

[2]雷玉堂.安防&智能化：視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化實(shí)現(xiàn)方案[M].北京:電子工業(yè)出版社，2012.

[3]羅世偉.視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理及維護(hù)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2007.

[4]陳黎敏,朱越奇.基于嵌入式視頻服務(wù)器的綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].電子工程師，2008(9)：72-74.

[5]劉增祥,濮衛(wèi)興.基于數(shù)字化視頻的軌道交通閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)[J].都市快軌交通，2009(1)：82-84.

[6]王莉霞,劉曉軍.城市軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)對時(shí)方案研究[J].都市快軌交通，2012(3)：78-81.

Application of Digital Video Surveillance Technology on Chengdu to Dujiangyan Railway

GUAN Sheng

(Communication and Signal Research & Design Institute， China Railway Eryuan Engineering Group Co. Ltd，Chengdu 610031,China)

With the rapidly developing information technology today, the digital video surveillance system has been widely promoted and applied as the most important information system of security and business assistant. Through the introduction of application situation about digital video surveillance system on Chengdu to Dujiangyan railway (including its system structure, network structure, system function and users report, etc.), this paper probes into the application and development prospects about digital video surveillance technology and significance on railway or other industries.

railway；video surveillance system；digital；information technology

2014-12-03；修改日期: 2014-12-19

關(guān) 晟(1983- )，男，碩士，工程師，研究方向：通信工程。

TP277;U238

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.02.009