鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

　　摘要:根據(jù)我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，截至2015年年底，我國(guó)將會(huì)建成42條高速鐵路客運(yùn)專(zhuān)線，基本上建成以“四縱四橫”為骨架的全國(guó)快速客運(yùn)網(wǎng)，總里程將超過(guò)19,000km。隨著高速鐵路的建設(shè)及鐵路管理的精細(xì)化，原有的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足視頻監(jiān)控需求，越來(lái)越多站點(diǎn)在建設(shè)時(shí)已開(kāi)始規(guī)劃高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　根據(jù)我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，截至2015年年底，我國(guó)將會(huì)建成42條高速鐵路客運(yùn)專(zhuān)線，基本上建成以“四縱四橫”為骨架的全國(guó)快速客運(yùn)網(wǎng)，總里程將超過(guò)19,000km。隨著高速鐵路的建設(shè)及鐵路管理的精細(xì)化，原有的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足視頻監(jiān)控需求，越來(lái)越多站點(diǎn)在建設(shè)時(shí)已開(kāi)始規(guī)劃高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　一、系統(tǒng)整體架構(gòu)

　　鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多級(jí)管理、多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)、多級(jí)存儲(chǔ)的大型網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)鐵路視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀及需求分析，在《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的框架下，大華股份為鐵路行業(yè)量身定制了不同的解決方案。系統(tǒng)組網(wǎng)方式見(jiàn)圖1。

　　圖1 鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻采集點(diǎn)、視頻接入節(jié)點(diǎn)(I類(lèi)和II類(lèi))、視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)和視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中視頻接入節(jié)點(diǎn)、客運(yùn)專(zhuān)線視頻節(jié)點(diǎn)和視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)各系統(tǒng)共用，視頻采集點(diǎn)和監(jiān)視終端可根據(jù)各系統(tǒng)的需要進(jìn)行設(shè)置，在很多場(chǎng)合也能實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)共用。

　　客運(yùn)專(zhuān)線監(jiān)控中心是整個(gè)綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度和管理中樞，統(tǒng)一管理和調(diào)度全線視頻監(jiān)控設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心圖像調(diào)用模式支持自動(dòng)輪詢(xún)、人工調(diào)看方式。

　　監(jiān)控分中心實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄區(qū)內(nèi)視頻采集終端的分系統(tǒng)、分區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控及實(shí)時(shí)圖像調(diào)用。在調(diào)度所相關(guān)部門(mén)(如電力及牽引供電、綜合維修、動(dòng)車(chē)運(yùn)用、列車(chē)運(yùn)行控制、旅客服務(wù)、防災(zāi)安全監(jiān)控)，以及安全監(jiān)察室設(shè)置監(jiān)控分中心，同時(shí)在沿線(綜合維修部門(mén)、各公安部門(mén))設(shè)置監(jiān)控分中心。

　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)(視頻采集點(diǎn))就近接入各視頻接入節(jié)點(diǎn)，并接受監(jiān)控中心指令。在客運(yùn)專(zhuān)線公司、車(chē)務(wù)段/站、工區(qū)、綜合維修管理中心、牽引變電所、信號(hào)中繼站、區(qū)間無(wú)線基站等地的通信機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)視頻接入節(jié)點(diǎn)。

　　二、Ⅰ類(lèi)站點(diǎn)、Ⅱ類(lèi)站點(diǎn)

　　分析鐵路行業(yè)現(xiàn)狀后，對(duì)于傳輸通道較小的Ⅰ類(lèi)站點(diǎn)、Ⅱ類(lèi)站點(diǎn)，推薦使用高清前端+NVR的方式進(jìn)行組網(wǎng)(見(jiàn)圖2)。

　　圖2 小型站點(diǎn)高清組網(wǎng)方案

　　大型的Ⅰ類(lèi)站點(diǎn)

　　對(duì)于大型的Ⅰ類(lèi)站點(diǎn)在帶寬條件允許的情況下，推薦使用高清全數(shù)字化的方式進(jìn)行組網(wǎng)(見(jiàn)圖3)，滿(mǎn)足客戶(hù)“不光看得見(jiàn)，還要看得清”的需求。在某些重要的點(diǎn)，根據(jù)帶寬特點(diǎn)和存儲(chǔ)需求，推薦使用200萬(wàn)像素的高清攝像機(jī)，最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)來(lái)達(dá)到高清效果。并且提供了各種不同的接口IP口、HD-SDI口、光口來(lái)滿(mǎn)足不同的接入需要。

　　圖3 大型站點(diǎn)高清組網(wǎng)方案

　　三、鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

　　車(chē)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成前端的音視頻信息、告警信息的采集、緩存、編碼、存儲(chǔ)及發(fā)送等功能，并可接受來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的控制指令。

　　鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全數(shù)字化方式，主要包括如下設(shè)備：高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、NVR網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)、報(bào)警輸入輸出設(shè)備、語(yǔ)音對(duì)講設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器、視頻管理平臺(tái)等。

　　1、安檢區(qū)監(jiān)控

　　監(jiān)控點(diǎn)位分布布局見(jiàn)圖4

　　1號(hào)點(diǎn)位：旅客人員進(jìn)入進(jìn)站口，在安檢儀傳送帶放置物品。在安檢儀頂部或一側(cè)安裝設(shè)置高清網(wǎng)絡(luò)像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從物品放置位置到進(jìn)入安檢儀暗箱。安檢管理員可以實(shí)時(shí)瀏覽整個(gè)物品傳送過(guò)程。

　　2號(hào)點(diǎn)位：旅客進(jìn)入安全門(mén)進(jìn)行檢測(cè)，人員進(jìn)入安全門(mén)時(shí)，在人員對(duì)面和安檢門(mén)安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從安全門(mén)人員上身到安全門(mén)頂部。重點(diǎn)采集人員面部特征，提供高清圖片資料、圖像資料，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)人員視頻資料檢測(cè)存儲(chǔ)，以便為后臺(tái)管理提供有效數(shù)據(jù)。

　　3號(hào)點(diǎn)位：旅客通過(guò)安全門(mén)后，車(chē)站安檢人員進(jìn)行全身檢查。在安檢門(mén)頂部或者外側(cè)安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，或者結(jié)合原有站內(nèi)攝像機(jī)，整體監(jiān)控安檢人員對(duì)旅客檢查過(guò)程。實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)安檢人員的直觀的督導(dǎo)管理。

　　4號(hào)點(diǎn)位：旅客結(jié)束檢查后，安檢儀完成物品掃描，通過(guò)傳送帶從暗箱把物品傳出。在安檢儀頂部或一側(cè)安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，或者結(jié)合原有站內(nèi)攝像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從旅客完成安全檢測(cè)，到從傳送帶取走物品。實(shí)現(xiàn)安檢管理員對(duì)旅客取走物品過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控管理。

　　2、傳輸設(shè)備

　　傳輸設(shè)備由光纖收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成，光纖收發(fā)器主要為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換使用。根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置帶千兆光纖上聯(lián)接口的交換機(jī)，用于視頻數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。

　　3、存儲(chǔ)設(shè)備

　　由于高清點(diǎn)數(shù)較多，存儲(chǔ)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)(30d)，因此，所需存儲(chǔ)容量亦較大。存儲(chǔ)方案采用NVR動(dòng)態(tài)檢測(cè)錄像存儲(chǔ)或定時(shí)錄像存儲(chǔ)的方式進(jìn)行，即通過(guò)在監(jiān)控中心部署多臺(tái)NVR設(shè)備對(duì)前端分區(qū)視頻分別提供接入，客戶(hù)端可通過(guò)訪問(wèn)平臺(tái)的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像回放，也可通過(guò)直接訪問(wèn)NVR的方式瀏覽前端視頻和查詢(xún)錄像。

　　4、系統(tǒng)功能概述

　　視頻管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)錄像、錄像檢索回放、報(bào)警輔助處置、視頻智能分析、視頻服務(wù)接口提供、視頻后臺(tái)管理和視頻數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。

　　視頻監(jiān)控：站點(diǎn)監(jiān)控中心和上級(jí)管理平臺(tái)根據(jù)需要可以隨時(shí)查看站點(diǎn)任意一路或多路視頻，并實(shí)現(xiàn)視頻的錄制、回放、抓拍等功能。

　　報(bào)警處理：對(duì)于車(chē)站、線路發(fā)出的報(bào)警信息，監(jiān)控中心端立即通過(guò)聲光報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等方式提示，并自動(dòng)記錄報(bào)警，打開(kāi)監(jiān)控點(diǎn)位的監(jiān)控信息。

　　智能分析：當(dāng)有以下任意情況發(fā)生的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生聲光電報(bào)警，并且進(jìn)行報(bào)警視頻的彈出：絆線穿越檢測(cè)、區(qū)域入侵檢測(cè)、圍欄跨越檢測(cè)、徘徊檢測(cè)、物品遺留和搬動(dòng)檢測(cè)、快速移動(dòng)檢測(cè)、視頻異常檢測(cè)。

　　遠(yuǎn)程控制：站點(diǎn)監(jiān)控中心和上級(jí)管理平臺(tái)可遠(yuǎn)程控制站端視頻處理單元，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)錄像、定時(shí)錄像、報(bào)警觸發(fā)錄像、畫(huà)面異動(dòng)檢測(cè)。

　　系統(tǒng)資源管理及監(jiān)控：管理系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)等基本信息和配置參數(shù)。

　　系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控：對(duì)視頻設(shè)備、服務(wù)器、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、用戶(hù)操作進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。

　　智能運(yùn)維：管理系統(tǒng)內(nèi)的視頻設(shè)備、平臺(tái)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由、交換機(jī))、數(shù)據(jù)庫(kù)等中間件進(jìn)行運(yùn)行信息的收集統(tǒng)計(jì);支持設(shè)備錄像巡檢、中心錄像巡檢、視頻質(zhì)量診斷并生成報(bào)表等功能。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻編碼技術(shù)日益更新，高鐵客運(yùn)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)已逐步向網(wǎng)絡(luò)化、高清化發(fā)展，并融合視頻監(jiān)控系統(tǒng)以外的外圍安防子系統(tǒng)，加上智能分析技術(shù)的應(yīng)用，形成具有綜合性、實(shí)戰(zhàn)性的管理系統(tǒng)。