高速铁路视频监控系统设计浅析 - 安防知识网

中国的高速铁路正高速发展，给安防监控设备供应商及相关系统集成商带来更多的发展机会。作为高速铁路“四电”(通信、信号、电力、电气化)系统集成和信息系统的组成部分，视频监控系统为高铁的通信指挥调度、安全防灾管理等发挥着不可忽视的作用。本文主要对高速铁路视频监控系统做分析介绍。

【安防知识网】中国的高速铁路正高速发展，给安防监控设备供应商及相关系统集成商带来更多的发展机会。作为高速铁路“四电”(通信、信号、电力、电气化)系统集成和信息系统的组成部分，视频监控系统为高铁的通信指挥调度、安全防灾管理等发挥着不可忽视的作用。本文主要对高速铁路视频监控系统做分析介绍。

　　高速铁路概述

　　根据UIC(国际铁路联盟)的定义，高速铁路是指透过改造原有线路(直线化、轨距标准化)，使得营运速率达到每小时200公里以上，或专门修建“高速新线”，使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统，表1呈现了普通铁路与高速铁路的速率。

　　高速铁路视频监控系统

　　高速铁路的建设分为“站前工程”和“站后工程”。路基、桥涵、隧道、轨道简称“站前”工程，其余简称“站后”工程。“站后工程”中信息化数字化系统(也称智能化系统)的建设，包括四电(通信、信号、电力、电气化)系统集成和信息系统。

　　视频监控系统分为两部分：一部分称为“综合视频监控系统”，一部分称为“CCTV监控系统”。“综合视频监控系统”作为“通信系统”内“通信业务网”的一个子系统，负责车站重点部分(咽喉区)，区间公跨铁区段，通信、信号机房内，牵引供电、电力供电机房内、外等的监控;“CCTV监控系统”作为“信息系统”内“旅客服务系统”的一个子系统，采用网络化的视频监控系统，实现车站内候车室、站台、进站大厅、站前广场、进站咽喉等处图像监视。两者分开建设，但紧密相关，CCTV监控系统仅配置前端设备，后端显示设备，视频服务器、视频存储设备、视频管理等设备由四电系统集成项目中的综合视频监控系统统一考虑。

　　目前在铁路系统中常提到“综合监控系统”，涵盖了机房监控系统和防灾安全监控系统等内容。例如青藏铁路的综合监控系统包含了网络传输系统、机房环境监控、出入口入侵监测、实时视频监控、光纤在线监测及资源管理、铁路风环境监测、转辙机加热控制。机房监控系统包括动力监控(对机房内的常规动力设备，如市电、配电柜、发电机、UPS、蓄电池组等实时监控)、环境监控(对机房空调、温湿度、漏水、新风机等实时监控)、安全监控(对门禁、视频、防盗、消防等系统实时监控)。防灾安全监控是对危及铁路运输安全的自然灾害(风、雨、雪等)及异物侵限等突发危害进行监测，并提供经处理后的灾害预警信息、限速信息或停运信息等，为运营调度中心运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修提供依据，以保证列车安全正点、高效、舒适。目前国内外高速铁路建设中对异物侵限的监控，主要以红外对射探测器和电网传感器为主，视频监控为辅的方式，我国已经开通运行的京津城际高速铁路落物监测系统采用单电网监测方式，同时辅助视频监控系统对现场状况进行确认。在沿线5座公跨铁桥两侧金属防护网上安装单电网监测电缆，当有落物附落到防护网上切断监测电缆回路时，防灾安全监控系统就发出报警，所以防灾安全监控系统与综合视频监控系统的概念不能等同，不可混淆。

　　高速铁路视频监控系统设计原则

　　高速铁路视频监控系统的建设应按照“统一领导、统一规划、统一标准、统一资源、统一管理”的原则进行，考虑调度、车务、货运、客运、机务、工务、电务、车辆、公安、防灾监控、牵引供电和电力、救援抢险、应急管理等多种需求，采用先进、成熟、经济、适用、安全、可靠的系统设备，构建统一的技术平台，共享一个视频传输网络，并逐步整合既有视频监控系统，做到合理布局、互联互通、资源共享，形成高速铁路综合视频监控系统。

　　[nextpage]　　高速铁路视频监控系统组成

　　综合视频监控系统

　　综合视频监控系统主要由监控中心、监控分中心、监控终端及前端设备组成，采用本线传输系统、IP数据网互联。例如合宁线，其综合视频监控系统示意图如图1所示。

CCTV监控系统

　　CCTV监控系统由前端采集设备、视频服务器、存储设备、监控终端、系统管理站、视频显示设备等组成。视频服务器、存储设备、系统管理站设备由四电系统系统集成项目中的综合视频监控系统统一考虑。

　　车站系统覆盖进出站口、售票厅、候车区域、检票区域、站台、设备机房、财务部门、车站中央主显示屏、通道区域(防火通道、紧急疏散、自动扶梯、垂直电梯)等。候车室、进出站大厅、站台等开阔区域采用一体化变焦摄像机，进出站通道、走廊等狭窄区域采用定焦摄像机(系统结构图如图2)。

　　[nextpage]　　高速铁路视频监控系统主要功能

　　依据铁道部铁运【2008】33号文件内的附件《铁路综合视频监控系统主要技术要求》，系统的主要功能如下：

　　·支持分级管理和多用户同时观看，为多业务部门监视终端提供监视图像;

　　·可对监视区域的图像进行远程控制和智能处理;

　　·支持自动轮巡监视和人工监视模式;

　　·可对监视图像以MPEG-4或H.264格式进行传送和存储，图像具备4CIF(704*576)和CIF(352*288)以上的分辨率，移动采集点图像可根据需要设定;

　　·能够对所存储的监视图像进行检索和回放;

　　·具有抓拍功能;

　　·具有视频分析功能并对异常状态报警提示;

　　·统一分配IP地址和设备编号，在视频接入点、路局视频节点具有对辖区内网络资源和协调设备的管理功能，集中实现对系统设备的参数配置和状态监控;

　　·能够对接入网络的用户进行身份和权限识别，保证信息安全;

　　·具有与其他信息系统或监控系统互联，实现告警与视频联动功能;

　　·与列车调度指挥系统(TDCS)和调度集中系统(CTC)互联，将图像信息与相关车次号信息匹配;

　　·与货运安全监控系统互联，实现超限、超偏载等报警联动;

　　·与防灾安全监控、通信信号电源与环境监测、牵引供电和电力SCADA、客运服务、应急通信等系统互连，实现视频资源共享和报警联动。

　　高速铁路视频监控系统网络结构

　　依据铁道部铁运【2008】33号文件内的附件《铁路综合视频监控系统主要技术要求》，铁路综合视频监控系统由视频采集点、视频接入节点、铁路局视频节点、铁道部视频节点和视频传输网络构成。视频接入节点、铁路局视频节点、铁道部视频节点和视频传输网络为各专业共用，视频采集点和监视终端可根据各专业监视需要设置;视频采集点包括固定采集点(如机房、车站咽喉区等)和移动采集点(如列车车厢、机车等);视频接入节点宜设置在铁路运输站(段)，每个接入节点汇接若干个视频采集点的数据信息，并在本地进行存储，同时上传至铁路局视频节点;铁路局视频节点和各接入节点之间、铁道部视频节点和各路局视频节点之间采用星形逻辑连接方式;各视频采集点可通过有线或无线的方式将视频信息上传至视频接入节点;视频接入节点、铁路局视频节点和铁道部视频节点之间通过IP网连接。

　　作者简介：

　　①林必毅，深圳市赛为智能股份有限公司总裁助理兼技术总监。

　　②童庆，深圳市赛为智能股份有限公司城轨智能事业部资深设计师。

　　③汪勇，深圳市赛为智能股份有限公司铁路智能事业部总工程师。