铁路综合视频监控系统分析及应用

摘要：我国高速铁路和客运专线正处于迅速发展时期，列车速度和运行效率大大提高的同时也对安全生产提出了更高的要求，视频监控系统就显得尤为重要。本文从系统功能、系统组网和系统组成三方面介绍了铁路综合视频监控系统。

关键词：视频监控；高速铁路；客运专线

中图分类号：U285 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）011-000-01

近年来，在铁路快速发展的时代背景下，特别是高速铁路客运专线的大力建设，高速铁路和客运专线建设达到了世界领先水平，铁路的运力和速度得到极大提升，同时也对安全提出更高要求。由于隧道、桥梁、跨线桥增多，安全隐患也大大增加。如何确保运行安全实现安全生产，成为铁路面临新课题。综合视频监控系统为铁路保安全、增效率起到了越来越重要作用，成为铁路安全保障重要的组成部分。

一、铁路视频监控系统的主要功能

为保障铁路安全，提高铁路生产服务效率，铁路视频监控系统主要提供以下功能：

1.监视功能：车站值班员可监视本站管辖范围内的所有摄像机覆盖的相关情况；中心调度员可任意调看全线各车站及线路任意摄像机的视频图像。

2.录像功能：存储服务器应对本地所有摄像机所获取的视频图像信息进行实时的、不间断的录像，并保存不低于15天，并能供中心调度员查看并录像保存。

3.系统网络管理功能：主要完成监控系统的维护管理功能，必要时对系统数据配置进行及时的修改。

4.摄像机控制功能：各车站、车辆段及站场等值班员和控制中心调度员能够远程控制摄像机动作，并支持优先级设定。预留其他联动系统的接入和优先级。

5.系统联动功能：系统应能与火灾报警系统等专业报警系统具有联动功能，并在视频监控系统上输出报警。

6.字符叠加功能：系统应能将摄像机及图像的相关信息叠到视频信号上进行传输，且可以在屏幕上显示。

7.报警功能：系统应能对监视画面内异物入侵，监控数据丢失等情况进行声光报警。

二、铁路视频监控系统的组网

铁路综合视频监控系统总体结构采用多级联网、分布式管理，有效降低了视频流对网络的承载压力。综合视频监控系统总体结构由视频核心节点、视频区域节点和视频接入节点、视频采集点、承载网络和用户终端组成。

以成都铁路通信段西昌通信车间管内共45个车站，其中普雄、西昌南、攀枝花为Ⅰ类视频节点，其余车站为Ⅱ类视频节点。各Ⅱ类视频接入节点分别组成环网与普雄、西昌南、攀枝花这三个Ⅰ类视频节点相连。

1.视频核心节点。视频核心节点设在铁路总公司，视频区域节点设置在成都铁路局调度所，用于视频信息的调用、颁发/转发、系统管理、用户管理和其他系统的互联等。并可对节点内的告警信息、重要视频信息进行存储。

2.视频接入节点。视频接入节点分为Ⅰ类和Ⅱ类，负责处理管辖范围内的视频信息，完成用于辖区内视频信息的接入、存储、管理、分发及上传功能。

I类视频接入节点设置在大型客运站、段所在地，负责Ⅱ类视频接入节点上传视频信息的存储，并接受视频区域节点的调度和控制。

Ⅱ类视频接入节点设置在沿线各车站，完成视频前端的就近接入、处理、存储，以及通过视频监控系统将视频信息传送到所属I类视频接入节点。

3.视频采集点。视频采集点设置在沿线车站的咽喉区、跨线桥、车站通信机房/信号机房/信息机房、沿线GSM-R基站及车站站内等重点区域等。

4.用户终端。用户终端是经过系统注册并授权使用视频信息、数据信息的终端设备，主要包括视频管理终端、用户监视终端和显示终端。视频管理终端分为业务管理终端和设备管理终端，为网管用户使用。

5.承载网络。铁路综合视频监控系统的视频业务通过数据网承载，视频采集点的视频信息可通过光缆、电缆或无线传输等方式接入到所属的视频接入节点。

三、铁路视频监控系统的组成

铁路综合视频监控系统由前端部分，传输部分，后端的存储，显示及监控部分组成，如下图所示。

图2 铁路综合视频监控系统组成

在沿线各车站，摄像头的视频信号和控制信号分别通过视频线和控制线传送到车站视频编码器，最终连接到本地交换机。通过铁路传输系统所提供的通道与远端的各级视频接入节点相连。

1.前端部分。前端部分包括摄像机及与之配套的附属设备（如云台、防护罩、室外设备箱、照明装置等）和视频编码器等设备。主要完成对被监控区域图像信息的连续采集，以及对采集到视频和音频信息进行压缩编码储存等数字化处理。

每个摄像机电源均由所属车站视频电源系统提供，使管理人员能自主的开关相应摄像机电源。室内球机或近端云台通过控制线和视频线直接接入视频编码器，各摄像机视频线采用75Ω同轴电缆，若距离较远则通过光端机传输，其传输光缆需另行敷设，同时敷设摄像机电源电缆。

2.传输部分。信息的传输是双向的，前端采集到的视频信息传输到控制中心；同时控制中心也需要将控制信号传向前端摄像机及镜头、云台等受控对像。传输距离较近时，视频信息采用同轴电缆的基带传输方式；传输距离较远时，采用光纤作为介质的频带传输方式或IP网络与光线组合的传输方式。

3.储存部分。存储部分主要完成视频信息的存储、存储容量和性能扩充及数据管理等功能。存储设备有硬盘录像机、存储控制器、磁盘阵列等。

4.显示及控制部分。显示及控制部分可实现全网视频统一调用、控制及显示，实现对视频的远程访问，视频流接收、数字视频的解码显示的大屏幕视频显示控制等功能。

综上所述，铁路综合视频监控系统可靠、高效且易于维护，能够为铁路运输提供安全保障。对突发性异常事件的过程进行及时的监控，极大的提高了铁路运输的效率和安全性。