史桂華， 秦勇， 謝征宇， 于格

（1.中關(guān)村軌道交通視頻與安全產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，北京100089；2.北京交通大學(xué)軌道交通控制與安全國家重點實驗室，北京100044；3.北京交通大學(xué)交通運輸學(xué)院，北京100044）

1 概述

截至2019年底，我國高速鐵路里程值已達(dá)3.5萬km，鐵路營業(yè)里程已達(dá)13.9萬km，視頻監(jiān)控對于保障鐵路運行安全至關(guān)重要［1-4］。

2016年《中國鐵路總公司關(guān)于發(fā)布設(shè)計時速200 km及以上鐵路區(qū)間線路視頻監(jiān)控設(shè)置有關(guān)補充標(biāo)準(zhǔn)的通知》（鐵總建設(shè)〔2016〕18號） 要求在區(qū)間隧道口、公跨鐵立交橋、橋梁救援疏散通道、沿線設(shè)備機(jī)房內(nèi)外、調(diào)度局界口和車站咽喉區(qū)等重點區(qū)域采用高清攝像機(jī)進(jìn)行晝夜監(jiān)視，并要求采用750 mm長焦激光攝像機(jī)，夜間監(jiān)視距離1.5 km。當(dāng)時大規(guī)模采用高清長焦激光攝像機(jī)在鐵路尚無成熟的應(yīng)用案例，也缺少技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持。

2017年原中國鐵路總公司《關(guān)于印發(fā)鐵路建設(shè)項目“四電”系統(tǒng)集成甲供物資目錄的通知》（鐵總物資〔2017〕156號文件）將攝像機(jī)列入甲供物資，現(xiàn)由中國國家鐵路集團(tuán)有限公司物資管理部組織建設(shè)單位進(jìn)行聯(lián)合采購，相關(guān)采購招標(biāo)技術(shù)要求缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持。

2019年中關(guān)村軌道交通視頻與安全產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（簡稱聯(lián)盟）在聯(lián)盟白皮書《鐵路通用攝像機(jī)技術(shù)規(guī)范建議CC.121》基礎(chǔ)上，編制發(fā)布了聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/VSTR 002—2019《鐵路通用攝像機(jī)技術(shù)要求》，并參加“中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)”認(rèn)定申報工作。經(jīng)過專家評審會審查，認(rèn)為本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)具有普適性、先進(jìn)性，完全符合中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定要求，因此該標(biāo)準(zhǔn)成為聯(lián)盟第1個中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)T/ZSA 68—2019《鐵路車站及沿線用攝像機(jī)技術(shù)要求》（簡稱本標(biāo)準(zhǔn)）。本標(biāo)準(zhǔn)力求準(zhǔn)確界定鐵路所需各類高清攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)和內(nèi)外部條件，首次提出長焦激光攝像機(jī)的技術(shù)要求，通過制定鐵路沿線及車站高清攝像機(jī)技術(shù)要求，為鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工程設(shè)計、攝像機(jī)的設(shè)備選型及檢驗提供了依據(jù)，填補了鐵路行業(yè)空白；標(biāo)準(zhǔn)明確了激光器與鏡頭的配合、激光功率與監(jiān)控距離的要求等指標(biāo)，解決突破了關(guān)鍵技術(shù)，基本滿足沿線高清晝夜視頻監(jiān)控的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 標(biāo)準(zhǔn)解讀

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鐵路車站與沿線用一體化球形攝像機(jī)、一體化半球攝像機(jī)、固定槍型攝像機(jī)、激光云臺攝像機(jī)的技術(shù)要求、通用運行環(huán)境要求、通用網(wǎng)絡(luò)安全要求等。本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中，主要參考中國國家鐵路集團(tuán)有限公司Q/CR575—2017《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容。

編制過程中，聯(lián)盟組織多次測試。通過室外模擬現(xiàn)場測試，明確了長焦激光攝像機(jī)的有關(guān)技術(shù)要求，如長焦距鏡頭誤差、鏡頭與激光光功率的配合、激光束與攝像機(jī)變焦同步、激光衰減等重要指標(biāo)；通過室內(nèi)功能、性能測試，確定了寬動態(tài)、信噪比、最低照度等指標(biāo)。

2.1 攝像機(jī)通用要求

本標(biāo)準(zhǔn)5.2—5.5節(jié)分別規(guī)定了攝像機(jī)通用功能要求、性能要求、接口要求及可靠性要求，與Q/CR 575—2017相比提出的視頻編碼算法、攝像機(jī)最低分辨率、鏡頭接口類型、存儲插槽類型指標(biāo)略高。

2.2 一體化球形攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)

本標(biāo)準(zhǔn)5.6.1節(jié)規(guī)定了一體化球型攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)。與Q/CR 575—2017相比新增了傳感器靶面尺寸要求，三維定位功能以及攝像機(jī)功耗要求等指標(biāo)。根據(jù)測試結(jié)果、現(xiàn)場使用情況及專家意見，將寬動態(tài)范圍改為不小于100 dB，光線對比強(qiáng)烈場所不小于120 dB。本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)一體化球形攝像機(jī)部分指標(biāo)對比見表1。

表1 本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)一體化球形攝像機(jī)部分指標(biāo)對比

2.3 一體化半球攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)

本標(biāo)準(zhǔn)5.6.1節(jié)規(guī)定了一體化半球攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)。與Q/CR 575—2017相比新增了三維定位功能要求以及攝像機(jī)功耗要求等指標(biāo)；根據(jù)測試結(jié)果、現(xiàn)場使用情況及專家意見，將寬動態(tài)范圍改為不小于100 dB。本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)一體化半球攝像機(jī)部分指標(biāo)對比見表2。

表2 本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)一體化半球攝像機(jī)部分指標(biāo)對比

2.4 固定槍型攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)

本標(biāo)準(zhǔn)5.6.3節(jié)規(guī)定了固定槍型攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)，與Q/CR 575—2017相比新增了智能分析、圖像旋轉(zhuǎn)、功耗要求等技術(shù)指標(biāo)，并根據(jù)測試結(jié)果、現(xiàn)場使用情況及專家意見，提出寬動態(tài)范圍不小于100 dB。本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)固定槍型攝像機(jī)部分指標(biāo)對比見表3。

表3 本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)固定槍型攝像機(jī)部分指標(biāo)對比

2.5 激光云臺攝像機(jī)技術(shù)要求

本標(biāo)準(zhǔn)5.6.4節(jié)規(guī)定了激光云臺攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)。為保證技術(shù)性能和監(jiān)控要求，規(guī)定了不同夜視距離下的鏡頭要求及通光口徑；為保證夜視距離性能，根據(jù)不同的鏡頭焦距分別給出了光功率不小于20、18、12、8 W的要求。本標(biāo)準(zhǔn)首次對長焦距鏡頭誤差、激光束與攝像機(jī)變焦同步、激光衰減等重要性能提出了具體要求。本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)激光云臺攝像機(jī)部分指標(biāo)對比見表4。

表4 本標(biāo)準(zhǔn)與Q/CR 575—2017標(biāo)準(zhǔn)激光云臺攝像機(jī)部分指標(biāo)對比

3 實施案例

在編制本標(biāo)準(zhǔn)的過程中，聯(lián)盟多個廠家積極參與標(biāo)準(zhǔn)編制和室內(nèi)外測試，特別在室外模擬測試中，北京和普威視科技股份有限公司、浙江大華技術(shù)股份有限公司、杭州?？低晹?shù)字技術(shù)股份有限公司、北京索斯克科技開發(fā)有限公司等公司的長焦激光攝像機(jī)均通過了500、1 000、1 500 m夜間、無光、透霧測試，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)提出的性能和功能要求［5-6］。

北京和普威視科技股份有限公司按照本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的1 500、1 000、500 m高清激光攝像機(jī)先后在渝萬、滬昆、昆玉、九景衢、懷邵衡、西成（成都段）、銀吳、吳忠—中衛(wèi)、哈佳、南三龍、鄭萬、鄭阜、安六、拉林、連鎮(zhèn)、京雄、鹽通等高鐵沿線安裝部署，實現(xiàn)了晝夜監(jiān)視、自動報警、監(jiān)控聯(lián)動等功能，滿足了我國鐵路沿線、交通樞紐對鐵路列車運行安全監(jiān)控系統(tǒng)智能化、全天候、快速、準(zhǔn)確、高清晰度的要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，本標(biāo)準(zhǔn)較為準(zhǔn)確地界定了鐵路所需高清攝像機(jī)的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)和內(nèi)外部條件，首次提出了長焦激光攝像機(jī)的技術(shù)要求，促進(jìn)了數(shù)字隨動同步變焦等技術(shù)進(jìn)步，從而推動高清攝像機(jī)技術(shù)在鐵路行業(yè)的發(fā)展；同時可避免低價競爭導(dǎo)致的劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入鐵路市場，為保證鐵路視頻工程質(zhì)量，減少鐵路安全隱患奠定了基礎(chǔ)；引導(dǎo)生產(chǎn)廠家發(fā)展高清攝像機(jī)技術(shù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)產(chǎn)品的品牌性競爭力。

本標(biāo)準(zhǔn)已應(yīng)用在大規(guī)模高速鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程招標(biāo)中，取得了較好的應(yīng)用效果，對地鐵、城軌、城際等軌道交通視頻監(jiān)控的設(shè)備選型具有指導(dǎo)意義。