視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用摘要近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng) 在各個領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用。對于鐵路事業(yè)而言也不例外，視 頻監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸得到應(yīng)用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是鐵路行車設(shè)備的 重要組成部分，同時也是確保鐵路運輸、行車與人員、施工作 業(yè)安全的重要手段，在鐵路行業(yè)中占有重要地位。因此，本文 首先分析視頻監(jiān)控系統(tǒng)的必要性；然后探討視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī) 劃構(gòu)想；最后分析當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景，旨在確保我國鐵 路事業(yè)更好、更快的發(fā)展。鐵路行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)是傳統(tǒng)視頻技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相互結(jié) 合的產(chǎn)物，近年來在鐵路行業(yè)中得到應(yīng)用及畿展。它是鐵路運 輸、施工作業(yè)及公安保衛(wèi)

2、等監(jiān)控的重要組成部分，也是鐵路行 車設(shè)備的一部分。重點監(jiān)控列車接發(fā)點、橋梁、隧道兩端、人 行道口、防盜，提供鐵路列車運行狀態(tài)、運輸施工作業(yè)、搶險 救災(zāi)等各種圖像，進(jìn)而為鐵路運行活動及打擊盜竊行為提供參 考依據(jù)。鑒于以上作用，設(shè)計一套完整的鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)至 關(guān)重要。下面則對視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用給予全面 分析。1視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)中應(yīng)用的必要性伴隨著我國鐵路建設(shè)的飛速發(fā)展，運用視頻監(jiān)控系統(tǒng)可為 保護(hù)旅客、貨主的生命及財產(chǎn)安全，進(jìn)而實現(xiàn)鐵路行業(yè)的可持 續(xù)發(fā)展，從而推動我國和諧社會的發(fā)展。鐵路行業(yè)中應(yīng)用視頻 監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾方面意義：（1）滿足服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)發(fā)展的需要。鐵路行業(yè)作為

3、 我國重點行業(yè)之一，在為人民出行、貨運上提供較大方便。然 而，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，難免會遇到各種各樣的安全問 題，而鐵路每天輸送大量人群，且近年來，鐵路建設(shè)規(guī)模日益 擴大，施工安全也受到重視。為了順應(yīng)時代發(fā)展潮流，跟上新 形勢下社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，必須加快安全科技的發(fā)展，進(jìn)而 更好的為鐵路行業(yè)服務(wù)，增強社會公共安全服務(wù)的技術(shù)含量。（2）滿足高速鐵路建設(shè)的需求。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不 斷發(fā)展，鐵路運輸?shù)乃俣鹊玫酱蠓忍嵘?。先有之前的動車?進(jìn)而有如今的高速鐵路。當(dāng)然，在鐵路建設(shè)過程中也產(chǎn)生了各 種各樣的矛盾，并相應(yīng)產(chǎn)生了運輸安全問題。因此，為了使鐵 路部門與時俱進(jìn)，則必須綜合分析鐵路運輸安全管理

4、，并運用 新的高科技水平，促進(jìn)鐵路的高速發(fā)展。在此時代下，鐵路行 業(yè)中應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)也就成了鐵路事業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也 是重要的手段之一。（3）增強刑事犯罪斗爭力的需要。由于視頻監(jiān)控能夠提 供清晰的圖像，并將當(dāng)時所發(fā)生的過程清晰的記錄下來。因 此，在案件偵查或刑事防范中應(yīng)用視頻監(jiān)控，可為突破傳統(tǒng)偵 破模式，強化動態(tài)條件下可直接發(fā)現(xiàn)犯罪嫌疑人，可確定偵查 的范圍及其方向，進(jìn)而為案件的偵查提供客觀依據(jù)，進(jìn)而及時 打擊犯罪行為，確保鐵路沿線的安全。2鐵路行業(yè)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)劃構(gòu)想鐵路上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可沿途覆蓋主要的運輸干線，且為 各個單位提供終端，進(jìn)而實現(xiàn)運用有效、架構(gòu)合理及其管理科 學(xué)的目標(biāo)。

5、在規(guī)劃過程中應(yīng)充分考慮既有綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的 現(xiàn)狀，對現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合、集中及其改造，留充足 的擴充余量。同時，在改造的過程中應(yīng)對現(xiàn)有視頻系統(tǒng)的整合 與使用給予全面考慮，盡量不影響現(xiàn)有的設(shè)備使用，減少建設(shè) 成本。此外，還應(yīng)根據(jù)線路的要程度，充分考慮運輸專業(yè)布 局，對分線路給予整體建設(shè)，滿足各個部門的需求，同時還應(yīng) 與投資規(guī)模相匹配。2.1監(jiān)控特點鐵路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，要求采用先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)，基 于鐵路系統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、分布式的網(wǎng)絡(luò) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)，滿足公安、案件、客運、調(diào)度、車務(wù)、機務(wù)、 公務(wù)、電務(wù)、車輛、供電等業(yè)務(wù)部門及防災(zāi)監(jiān)控、求援搶險和 應(yīng)急管理等多種需求，實現(xiàn)

6、視頻網(wǎng)絡(luò)資源和信息資源共享。鐵 路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常采用先進(jìn)的視頻編碼及視頻分析技術(shù)， 實現(xiàn)低碼流下高清晰視頻圖像采集、編碼、傳輸、錄像、轉(zhuǎn)發(fā) 及自動報警功能。指揮人員和警務(wù)人員通過自己工作區(qū)域內(nèi)的 大屏幕或電腦工作站可以清楚地了解轄區(qū)和全線車站、區(qū)間、 橋梁、路基、機房等重點區(qū)段和設(shè)備的情況，并迅速、準(zhǔn)確地 處理突發(fā)事件。2.2需求分析詳細(xì)調(diào)查各個專業(yè)用戶的需求，通常包括貨運、客運、安 監(jiān)、機務(wù)、運輸及電務(wù)等用戶。2.2.1貨運需求將攝像頭安裝在貨場及其咽喉區(qū)，主要包括貨場辦公區(qū)、 貨場站臺、庫存區(qū)等，而監(jiān)控的終端裝置則安置于各大辦公 室，如：貨場主任、貨運處、貨檢。2.2.2 客運需求將視

7、頻監(jiān)控安裝在客運業(yè)務(wù)的一等站以上的車站，進(jìn)而確 保業(yè)務(wù)的安全，將攝像頭安裝在出站驗票口、進(jìn)站安檢處、各 站臺、專運通道、地下通道、旅客天橋內(nèi)等地方，同時在各個 客運段設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控終端。2.2.3安監(jiān)需求一般將攝像頭安裝在鐵路局安監(jiān)室、鐵路辦事處安監(jiān)室事 故救援專用汽車和救援列車上，主要用于應(yīng)急救援圖像系統(tǒng)， 局值班室與值班主任可調(diào)動攝像圖像信息。2.2.4機務(wù)需求攝像機主要安置于相關(guān)變配電所、牽引供電設(shè)備機房及其 給水所等地方。2.2.5運輸需求鐵路運輸?shù)牡胤捷^多，應(yīng)重點監(jiān)控此地段的安全。如：大 站、小站、區(qū)間站、站長室內(nèi)、區(qū)長室內(nèi)、調(diào)車作業(yè)區(qū)等地 段，而視頻監(jiān)控終端則設(shè)置于各直屬站、車務(wù)段

8、，從而確保各 個監(jiān)控作業(yè)的安全運行。2.2.6電務(wù)需求主要將攝像頭安置于各個通信機房、機房門、調(diào)車作業(yè)、 維修作業(yè)及內(nèi)部設(shè)備內(nèi)，其監(jiān)控終端設(shè)備設(shè)置于各個通信段及 其各個電務(wù)段。此外，還有公安系統(tǒng)（各個派出所，進(jìn)而調(diào)用相關(guān)的視頻 圖像）、公務(wù)系統(tǒng)（隧道、線路及其橋梁施工處，終端設(shè)備安 裝于公務(wù)段）及信息系統(tǒng)（各個車站信息機房內(nèi)安裝相應(yīng)的攝 像機，并由專門的人員監(jiān)控）。2.3關(guān)鍵技術(shù)組播傳輸技術(shù)隨著IP技術(shù)的日漸發(fā)展成熟，通過IP網(wǎng)絡(luò)直接傳輸視 頻圖像，輕松地實現(xiàn)監(jiān)控的遠(yuǎn)程傳輸，進(jìn)一步實現(xiàn)雙向應(yīng)用。 IP組播就是為了解決這個棘手問題而開發(fā)出來的IP組播采 用了組地址的概念，把需要視頻流數(shù)據(jù)的用戶編

9、入用戶組，并利用一些高級的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來確保最經(jīng)濟(jì)地利 用帶寬，把數(shù)據(jù)通過用戶組傳遞給真正需要的用戶。MPEG SERVER 4 編碼技術(shù)MPEG SERVER 4是新一代基于內(nèi)容的多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼 國際標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的最大不同在于第一次提出了 基于對象的視頻編碼新概念?；趦?nèi)容的交互性是MPEG-4標(biāo) 準(zhǔn)的核心思想?？商峁└邏嚎s率，同時也可實現(xiàn)更好的多媒體 內(nèi)容互動性及全方位的存取性，它采用開放的編碼系統(tǒng)，可隨 時加入新的編碼算法模塊；提供了基于內(nèi)容的隨機存取方式， 在有限的時間內(nèi)能以較高的分辨率，按幀或任意形狀對象，對 一個音視頻序列進(jìn)行隨機存取。2.3.3集群存儲技術(shù)集群存儲是一

10、種開放式的存儲架構(gòu)，采用分布式的操作 統(tǒng)，將多臺物理存儲設(shè)備中的存儲空間聚合成一個能夠給應(yīng)用 服務(wù)器提供統(tǒng)一訪問接口和管理界面的存儲池，應(yīng)用可以通過 該訪問接口易于管理存儲池后端物理存儲設(shè)備上所有的磁盤， 充分發(fā)揮存儲設(shè)備的性能和磁盤利用率。數(shù)據(jù)將會按照一定的 負(fù)載均衡策略，從多臺存儲設(shè)備上存儲和讀取，以獲得更高的 存儲性能。2.4功能模塊主要包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、設(shè)置與維 護(hù)模塊四大部分。采集模塊：采集攝像機前端監(jiān)控點及其聲 音，并通過監(jiān)控點位置的網(wǎng)絡(luò)攝像機來實現(xiàn)。對所監(jiān)測到的信 息給予綜合處理分析，其圖像的輸出與輸入通過雙絞線傳到 MPEG SERVER4中。數(shù)據(jù)處理模塊：

11、對于所采集到的圖像與輸 入的模擬語言并不能夠采用無線的方式來傳輸，這就需要較寬 的帶寬，并且在模擬信號在傳輸?shù)倪^程之中極易積累誤差，在 達(dá)到接收端時難以調(diào)節(jié)，需要通過PEG SERVER4給予調(diào)節(jié)，并 對其加以數(shù)字化壓縮處理。所壓縮后的數(shù)據(jù)信息并沒有失去原 有的信息，仍具有使用價值。當(dāng)接收信息后可較完整的恢復(fù)出 原始的圖像及其語音，壓縮使用后的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于模擬條件 下的。因此，在當(dāng)前無線寬帶狹窄的條件下，該處理方式一種 比較理想的處理方式，有著較好的處理效果?？刂颇K：攝像 頭控制信號的主要來源MPEG SERVER4的RS-232串口中的 485B信號線，并將對線連接至攝像頭中。通過指揮指

12、揮中心 發(fā)出的指令進(jìn)而傳送到MPEG SERVER4 上，通過綜合分析，將 這些信號線傳送到網(wǎng)絡(luò)攝像機內(nèi)，最終實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的目的。 設(shè)置與維護(hù)模塊：主要設(shè)置及維護(hù)系統(tǒng)時調(diào)用，并且根據(jù)不同 的調(diào)用進(jìn)而返回到不同的處理結(jié)果，重啟控制所選的車站服務(wù) 器，關(guān)機控制車站服務(wù)器，獲取硬盤錄像機的參數(shù)、硬盤錄像 機的工作狀態(tài)及其遠(yuǎn)程升級硬盤錄像機等，并添加監(jiān)控服務(wù)器 等操作與維護(hù)。此外，還包括接口與通信模塊，需要建立相應(yīng) 的綜合管理服務(wù)器，實現(xiàn)權(quán)限信息與交互狀態(tài)信息，并建立與 車站監(jiān)控服務(wù)器的TCP網(wǎng)絡(luò)通信鏈接等，進(jìn)而獲得車站監(jiān)控服 務(wù)器的狀態(tài)信息。由于通信鏈路較穩(wěn)定及可靠，有效保障了數(shù) 據(jù)傳輸?shù)臅r效性。當(dāng)

13、超時或者其他錯誤時，則極易導(dǎo)致通信鏈 路終端，但可自動進(jìn)行重新連接。2.5管理結(jié)構(gòu)鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺管理系統(tǒng)的建設(shè)，一定要結(jié)合 整個鐵路系統(tǒng)管理的模式和綜合視頻監(jiān)控平臺建設(shè)的結(jié)構(gòu)，即 鐵道部一鐵路局、客專調(diào)度所一站段3級管理結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，由 于全路各個路局下屬站較多，且視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅僅是服務(wù)一 個部門，而是站級設(shè)置管理級別后，因管理點眾多且分散，不 利于整個系統(tǒng)的集中管理，因此，建議全路視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺 的主要管理功能設(shè)置在鐵道部和鐵路局/客專調(diào)度所，在站段 只設(shè)置管理終端。2.5.1鐵道部級管理系統(tǒng)鐵道部級管理系統(tǒng)主要由管理服務(wù)器和網(wǎng)管人員組成，實 現(xiàn)管理系統(tǒng)的所有功能。其中在權(quán)限管理

14、中，包括用戶、網(wǎng)管 人員人員的權(quán)限管理。用戶權(quán)限管理：鐵道部門較多，包括電 務(wù)、調(diào)度、電牽和公安等部門，不同部門對視頻監(jiān)控系統(tǒng)資源 的需求也不完全相同，因此，部級網(wǎng)管人員應(yīng)該根據(jù)用戶各自 的需求賦予不同的權(quán)限，使其只能對需求的視頻資源進(jìn)行調(diào) 看、控制等相應(yīng)的操作。網(wǎng)管人員權(quán)限：。部級網(wǎng)管人員除了 對部級的所有用戶進(jìn)行管理、授權(quán)及設(shè)備的相關(guān)管理等操作 外，還可以對局級網(wǎng)管人員進(jìn)行增加與刪除，并確定其管理范 圍和應(yīng)具有的權(quán)限。2.5.2鐵路局級管理系統(tǒng)鐵路局網(wǎng)管人員在進(jìn)行權(quán)限管理時，要根據(jù)不同部門的職 能范圍和需求來賦予其應(yīng)有的權(quán)限。鐵路局網(wǎng)管人員除了對鐵 路局內(nèi)的所有視頻用戶進(jìn)行管理外，還需要對

15、各個鐵路局管轄 下的站段視頻用戶進(jìn)行管理。2.5.3站段級管理系統(tǒng)站段級是整個管理系統(tǒng)的最底層，只在各個站段設(shè)置一套 管理終端，主要實現(xiàn)對前端設(shè)備狀態(tài)的查詢，以便在設(shè)備出現(xiàn) 故障時，站段人員可以及時上報情況。3鐵路行業(yè)中視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用前景長期以來，由于受到鐵路管理體制的影響，我國視頻監(jiān)控 系統(tǒng)仍分為建設(shè)及管理兩大部分，即：鐵路電務(wù)部門負(fù)責(zé)管 理、鐵路公安機關(guān)負(fù)責(zé)管理，存在較多的問題，如：缺乏有效 管理、技術(shù)人才欠缺等。因此，視頻監(jiān)控技術(shù)在鐵路行業(yè)中今 后的發(fā)展應(yīng)用可從以下幾方面著手進(jìn)行：3.1科學(xué)管理首先，應(yīng)嚴(yán)格遵守國家相關(guān)法律法規(guī)，并制定切實可行的 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，加以嚴(yán)格管理，明確各自的職責(zé)。其次，實施全面 監(jiān)督與管理，嚴(yán)格執(zhí)法，保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高效性。再次， 加強內(nèi)部體制的改革，減少內(nèi)部多重管理及其多頭管理，最終 提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理。最后，鐵路應(yīng)為視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供 堅實的后盾，進(jìn)而拓寬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，確保鐵路內(nèi) 部的運輸、行車與行人、施工作業(yè)安全。3.2加大技術(shù)投入伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸向高 清、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，這要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)所使用的設(shè)備應(yīng)具有先 進(jìn)性，且主控設(shè)備則向DSP發(fā)展，聯(lián)合食品檢測技術(shù)與線圈檢 測技術(shù)等，提高識別技術(shù)。此外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的設(shè) 備應(yīng)向節(jié)能性、小型