王雙全+張賢凱

摘 要：該文簡(jiǎn)要介紹了動(dòng)車組視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理和應(yīng)用現(xiàn)狀，通過(guò)介紹動(dòng)車組視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻監(jiān)控服務(wù)器、車廂攝像機(jī)、弓網(wǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)、監(jiān)控屏等主要設(shè)備的配置和參數(shù)，闡述了動(dòng)車組視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合目前動(dòng)車組的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)未來(lái)動(dòng)車組視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用前景提出展望。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組視頻監(jiān)控系統(tǒng) 視頻監(jiān)控服務(wù)器 弓網(wǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)

中圖分類號(hào)：U266 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）08（b）-0002-02

動(dòng)車組視頻監(jiān)控系統(tǒng)由動(dòng)車組車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)和動(dòng)車組受電弓視頻監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成。

動(dòng)車組受電弓視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于運(yùn)行途中，實(shí)時(shí)監(jiān)視車頂受電弓及接觸網(wǎng)工作狀態(tài)，并兼顧受電弓附近高壓設(shè)備工作狀態(tài)。通過(guò)智能分析自動(dòng)實(shí)時(shí)識(shí)別受電弓異常狀態(tài)，為隨車機(jī)械師處理異常降弓等弓網(wǎng)故障提供輔助的監(jiān)視視頻和分析圖像。各車型動(dòng)車組均采用單車存儲(chǔ)、集中監(jiān)控和智能分析方案。

動(dòng)車組車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂內(nèi)公共區(qū)域監(jiān)視；對(duì)采集的視頻信息進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；具有使用外接授權(quán)終端設(shè)備進(jìn)行單車廂預(yù)覽、查詢、回放及下載的功能。各車型動(dòng)車組車廂之間不組網(wǎng)、不集中監(jiān)視，采用單車存儲(chǔ)的方案。

1 系統(tǒng)組成及功能

1.1 動(dòng)車組受電弓視頻監(jiān)控系統(tǒng)

動(dòng)車組受電弓視頻監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控屏、受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器、智能分析主機(jī)、受電弓攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)設(shè)備（中繼器）、連接電纜組成。拓?fù)錂C(jī)構(gòu)圖如圖1所示。

監(jiān)控屏集成列車級(jí)受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器和人機(jī)接口，具有數(shù)字視頻解碼和播放功能，以單畫(huà)面輪詢方式顯示各受電弓及高壓部件視頻監(jiān)控畫(huà)面，每30 s（可設(shè)置）輪詢播放。

受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器存儲(chǔ)視頻圖像，圖像設(shè)里程、區(qū)間信息、日期、時(shí)間、車次、車廂號(hào)和速度標(biāo)記。受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器為受電弓攝像機(jī)提供電源。服務(wù)器采用2.5英寸SATA接口硬盤(pán)，硬盤(pán)盒的拆裝應(yīng)便捷且具備防盜措施，采用防錯(cuò)插快速接頭并滿足600次無(wú)故障插拔要求。系統(tǒng)未斷電時(shí)插拔硬盤(pán)，硬盤(pán)不應(yīng)損壞。存儲(chǔ)容量滿足至少存儲(chǔ)7×24 h/d的要求。

智能分析主機(jī)對(duì)受電弓監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)智能分析，同時(shí)存儲(chǔ)分析數(shù)據(jù)，并將分析的報(bào)警信息傳輸至監(jiān)控屏顯示。

受電弓攝像機(jī)集成攝像頭、云臺(tái)、補(bǔ)光燈和加熱玻璃等，具有云臺(tái)控制和電動(dòng)變焦功能，具有補(bǔ)光和強(qiáng)光抑制功能，滿足全天24 h觀測(cè)需求，白天和黑夜環(huán)境下均可正常工作。補(bǔ)光燈根據(jù)升降弓信號(hào)自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉，降弓10 min后補(bǔ)光燈自動(dòng)關(guān)閉，升降弓信號(hào)可通過(guò)受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器 I/O接口獲得或通過(guò)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)至PIS系統(tǒng)獲得。同時(shí)監(jiān)控屏設(shè)置攝像頭和補(bǔ)光燈開(kāi)啟關(guān)閉按鍵，可以手動(dòng)操作，當(dāng)攝像頭關(guān)閉后監(jiān)控屏對(duì)應(yīng)畫(huà)面顯示“攝像頭關(guān)閉”。加熱玻璃通過(guò)感應(yīng)溫度變化控制加熱開(kāi)啟和關(guān)閉，具有除霧、融雪功能，被監(jiān)視設(shè)備清晰度滿足厘米級(jí)的要求。

網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)設(shè)備及部分電纜可與動(dòng)車組VES等其他系統(tǒng)共用，受電弓視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通信，網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)設(shè)備包含在VES等其他系統(tǒng)的車廂控制器內(nèi)；也可以通過(guò)以太網(wǎng)或同軸電纜單獨(dú)組網(wǎng)，無(wú)受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器需要接入監(jiān)控屏的車廂，其網(wǎng)絡(luò)總線節(jié)點(diǎn)設(shè)備為中繼器，可集成在VES等其他系統(tǒng)的車廂控制器內(nèi)。

1.2 動(dòng)車組車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)

動(dòng)車組車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器、連接電纜組成。

每節(jié)車的車門(mén)通過(guò)臺(tái)設(shè)1臺(tái)全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，客室內(nèi)部設(shè)置兩臺(tái)半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，分別位于客室端部或距端部1/3處，特殊車廂酌情增加全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和半球網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（如餐車）。

每節(jié)車設(shè)置車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器，安裝受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器的車廂，和受電弓視頻監(jiān)控系統(tǒng)共用受電弓視頻監(jiān)控服務(wù)器。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采集視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)以太網(wǎng)線傳輸至車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行錄制存儲(chǔ)，可通過(guò)車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器服務(wù)接口連接至外接授權(quán)終端。

攝像機(jī)采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對(duì)車廂內(nèi)公共區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，攝像機(jī)成像為非鏡像模式。

車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器存儲(chǔ)視頻圖像，存儲(chǔ)時(shí)間不少于30×24 h/d，圖像疊加日期、時(shí)間，按照時(shí)間順序先進(jìn)先出的原則循環(huán)覆蓋。車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供電源。

連接電纜包括以太網(wǎng)線和電源線，以太網(wǎng)線采用雙絞屏蔽工業(yè)以太網(wǎng)線纜，以太網(wǎng)線和電源線符合動(dòng)車組電纜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備自檢功能，所有攝像機(jī)和硬盤(pán)的狀態(tài)可通過(guò)面板指示燈和授權(quán)終端顯示。

車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備日志功能，記錄授權(quán)終端預(yù)覽、查詢、回放、下載、校時(shí)操作和更換硬盤(pán)等信息，存儲(chǔ)在車廂視頻監(jiān)控服務(wù)器。

2 前景及展望

目前弓網(wǎng)監(jiān)控的視頻信息可以通過(guò)設(shè)置在機(jī)械師室的監(jiān)控屏進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，但由于車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)采取單車存儲(chǔ)方式，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。因此采用車輛總線方式把全列的視頻監(jiān)控服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)線連接在一起，可以滿足車廂視頻監(jiān)控錄像實(shí)時(shí)查看的需求。

動(dòng)車組每個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置車輛的以太網(wǎng)總線，系統(tǒng)數(shù)量越多所需要的車輛總線也越多。由于動(dòng)車組的車端安裝空間有限，新增的車端連接器設(shè)置困難，因此通過(guò)設(shè)置列車級(jí)的車輛總線把盡可能多的系統(tǒng)融入該總線范圍內(nèi)，如圖2所示。通過(guò)設(shè)置在機(jī)械師室的監(jiān)控屏對(duì)車輛的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、影視系統(tǒng)等進(jìn)行集中監(jiān)視和控制，可以有效地利用列車的總線資源和減少車端連接器的數(shù)量，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)車廂視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控。

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