【勁浪監控資訊】隨著中國高速鐵路的快速發展，軌道交通安全已經成為人們關注的焦點。目前，鐵路安防監控手段仍以人定時巡檢為主，這不僅耗費了資金、人力，而且并不能作到實時監控，安全隱患仍然存在。在原有技術手段已達不到有效的安全防范目的的情況下，為有效避免列車運行中治安事故和意外事故的發生率，必須采用先進的技術手段，建立鐵路列車運行安全監控系統。列車夜間行駛頻繁，由于夜間能見度低、視線較差，這對鐵軌沿線、交通樞紐以及機車編輯組視頻監控畫面的清晰度提出了更高的要求。只有選擇使用合適的設備，運用夜間監控技術，才能保證夜間監控視頻的效果。

一、項目需求分析

在目前的鐵路安全監控中主要存在以下問題：

1.夜視監控“失明”

鐵路交通從普通列車發展到高鐵，國家已經經歷了六次鐵路大提速。隨著速度的加快，夜間對鐵路的監控難度也越來越大。多數夜視監控設備難以做到清晰地抓拍鐵路路面狀況，獲得清楚的現場情況。然而，為響應鐵路交通的大提速，監控系統及設備必須達到“快速、準確、高清晰度”這三大要求。

2.難以應對惡劣的環境

夜視監控一般應用于室外惡劣的環境下，常年接受風吹雨淋，因此鐵路專用監控設備必須具有超強的抗惡劣環境的能力。

3.系統集成化程度低

鐵路綜合視頻監控系統規模越來越大，系統需要進一步與入侵報警系統、火災報警系統、門禁系統、動力監控系統等進行融合，這就使得綜合視頻監控系統變得更加復雜，而傳統的孤島式系統將無法滿足系統應用向深層次的發展，只有將各種系統數據通過網絡匯聚、處理和傳輸，才能深度挖掘系統的功能，提升鐵路綜合視頻監控系統的集成度。

4.智能化程度低

鐵路運輸旅客人數眾多、情況比較復雜、監控點也較多，所以僅僅依賴人力很難對各種突發情況作出及時和準確的反應。通過智能視頻分析技術可以對視頻畫面進行高速分析和理解，從而完成人流量統計、擁擠檢測、人臉識別跟蹤、自動報警、監控聯動等功能，大大減少職員的工作量，同時提升了系統的正確性和及時性。

二、具體方案設計

企業研發的光電技術HP-TC系列熱成像攝像機和HP-RC0620C、HP-RC0620HW遠距離激光攝像機，專為鐵路沿線、隧道口監控設計，采用無紅曝主動紅外激光作照明源，使用高分辨率低照度長焦攝像機，可進行晝夜連續監控;可有效抑制高速鐵路上火車迎面照射過來的各種雜光，始終保持畫面清晰;大角度激光發射器能保證激光在攝像機廣角狀態下實現滿屏;特有的激光整形勻化和光功率控制技術、數字化照明角度控制技術，實現了0.1o精確隨動控制，以達到最佳的照明效果;滿足晝間500米、夜間250米縱深范圍內的鐵路線路狀況24小時實時監控需求，內部工業級嵌入式控制電子系統，實現對攝像機的變倍、聚焦、視頻切換、云臺俯仰/旋轉高穩定性控制;整體外殼采用超強鋁合金，達到了IP66防護等級，確保設備在野外惡劣環鏡中能長期運轉。

時下，這些設備已在鐵路安防監控系統中發揮實質性的作用，相關方案已用于太原鐵路局(1000余套)、武漢鐵路局宜萬線、廣深鐵路沿線、廣坪鐵路沿線等線路，徹底克服了夜間監控效果差等諸多問題，實現了24小時全天候視頻安全監控?？傮w實施方案系統結構示意圖如下圖4所示。

該系統主要由前端遠距離激光夜視系統、傳輸系統和后端監控中心組成。根據所要監控區域的范圍設立激光夜視儀，將其安裝在云臺上，云臺可受控制中心控制。視頻信號和控制信號經視頻服務器編碼后通過網絡光端機接入光纖，傳輸至控制中心，視頻圖像及報警監控信息在這里實時顯示。一旦發現有可疑人員、車輛活動或有越界行為，即可通過控制中心的系統控制向前端攝像發送控制信號，控制云臺及攝像機即可跟蹤目標，控制中心可根據情況作出分析，向巡邏人員下達指揮命令。

企業通過對鐵路列車特殊環境的仔細調研，深入研究現有監控傳輸方式，并結合多年監控系統工程經驗，確定采用鐵通系統已有的光纜傳輸設備來架構鐵路安全監控系統。該系統充分利用已有的傳輸方式，帶寬大，組網能力強，避免了重復建設，有利于節省成本。

總體方案圖

三、系統方案的功能特性及優勢

1.遠距離夜視功能：TC系列熱成像攝像機和HP-RC0620C、HP-RC0620HW遠距離激光攝像機具有1000米以上遠距離夜視能力，有效解決常規攝像機夜間純黑環境下無法工作的問題。

2.強光抑制能力：優化紅外長波成像和超窄激光光學窗口技術，能有效抑制車燈對CCD成像產生的炫光飽和現象，在鐵路和公路復雜光照環境下可晝夜清晰成像。

3.全天候監控：高靈敏度熱成像探測，具有強盛的霧雨雪穿透能力，可適應多種光照條件的背光補償，以確保在白天、夜晚和逆光的條件下都能得到清晰圖像。

4.集中設備管理：用戶可以遠程登錄中心管理服務器、集中管理系統內各種設備和資源。

5.多級系統級聯：支持多種網絡協議，支持動態IP，前段控制產品可通過ADSL自動撥號接入網絡，支持CDMA1x、3G無線傳輸。

6.分布式存儲管理：采用分布式存儲管理技術，實現存儲的層次化、網絡化，具有計劃、聯動、手動等多種錄像方式、錄像檢索和回訪功能，操作方便快捷。

7.并發視頻直播：支持單播/組播、多畫面遠程實時監控，具有分組輪跳功能。

8.雙向語音通信：可在任意一個網絡終端對前端控制點位進行音頻對講或廣播。

9.聯動報警管理：報警事件發生后，系統可自動觸發一系列預設聯動，實現報警系統智能化。

10.虛擬網絡矩陣：可任意綁定前端監控點和視頻解碼器，實現網絡虛擬矩陣，控制電視墻實現監控和分組轉換。

11.分級用戶管理：根據不同需要設定各級用戶，使用不同權限訪問不同資源。

12.WEB瀏覽：用戶可以隨時隨地通過IE瀏覽器實時觀看系統內的視頻資源，并可進行相應權限的資源管理。

四、項目案例

北京和普威視多套鐵路專用激光夜視攝像機在宜萬線(宜昌東至涼霧段)成功應用，徹底客服了鐵路夜間監控“失明’等諸多問題，實現了全程24小時全天候的視頻安全監控。

隨著中國高速鐵路的極速發展，軌道交通安全已經成為人們最為關注的焦點，尤其是夜間對鐵軌沿線、交通樞紐以及機車編輯組視頻監控畫面的清晰度提出越來越高的要求，國家鐵路總局和鐵路總公司對此也多次提出了實現鐵路信息化建設的總體部署。

北京和普威視光電技術有限公司積極響應國家鐵路安全信息化建設的總號召，大力推廣鐵路領域夜視監控產品，自主研發生產的鐵路專用激光夜視攝像機以優良的性能、高清晰度的夜視效果和超強的抗惡劣環境能力日夜駐守著中國軌道交通安全，為中國鐵路安防事業的發展奉獻著微薄之力。

1.工程概況

宜萬線(宜昌東至涼霧段)重點橋隧視頻監控系統工程，包括(1)武漢鐵路局綜合視頻監控系統視頻區域節點的互聯互通;(2)宜萬線(宜昌東至涼霧段)重點橋隧監控系統視頻接入節點;(3)監控視頻采集匯聚點包含沿線2個車站、1個信號中繼站、50個基站，視頻采集點包括24處重點橋頭區域、135個重點隧道口;(4)行調臺、業務處、公安處、通信段、沿線車間、公安所等用戶終端設備;(5)視頻網絡，宜昌東、恩施至武漢鐵路局綜合視頻監控系統區域監控中心的視頻網絡等。

2.技術規范及難點

(1)材料和工藝

所選擇的材料和工藝適應預期功能，且適應工程現場條件。通用工藝具最高質量，且采用高檔設備和最好的現代化工藝。

系統采用的材料和零部件應經選擇以使其能夠滿足相關性能、物理和功能特性的要求，以及關于安全性、可靠性和可維護性的要求。材料、加工和零部件按相應的規范和圖紙進行控制。

系統元件應以良好的商業慣例制造加工，：錫焊、配線、零部件銘牌、電鍍、噴涂、鉚接、機械化裝配、電焊氣焊，以及零部件的倒角和去毛刺。

(2)設備檢測和測試

l前面板上具有視覺指示，表明設備中各主要組成模塊的運行狀態。

l設備和模塊應具有測試點，便于在線運行時進行測量。

l根據需要而設的內置儀表。

l所有微處理器控制設備應內置診斷程序，周期運行，至少可將故障定位到模塊級。能夠周期性實時輸出測試結果，實現遠程監督、測試和診斷。

(3)雷電防護

旅客/工作人員可能接觸到的所有金屬部分(諸如鋼桿和鋼管以及其它金屬設備)應接地，以防電擊。北京和普威視所提供的系統設備包括屏蔽、濾波、其它器材及技術以抑制自我產生的電磁干擾，電磁輻射不超過可以接受的向外輻射電平。采取雷電防護措施，保證設備的正常工作及因強電電纜對通信系統產生的電磁干擾，并采用有效方式防護通信系統電子設備及人身安全，在通信設備、通信線路、電源、機架結構、地線、室外設施等方面采取電磁兼容和防雷設計。

(4)環境條件

l工作環境溫度：室內溫度：-5～40℃;室外溫度：-45～55℃;

l存儲溫度：-20～65℃。

l相對濕度：當溫度為25℃時，周圍空氣相對濕度不大于85%。

l隧道洞室內風壓：10kPa

3.系統功能及性能指標

?沿線設置的綜合視頻監控系統設備應具備與武漢局調度所既有視頻區域節點設備互聯互通條件。

?視頻監控圖像的存儲采用兩級存儲的方式實現視頻圖像的存儲。

?沿線車站存儲采用基于高速以太網的SAN架構，通過iSCSI(InternetSCSI，Internet小型計算機系統接口)協議來實現存儲數據在服務器和存儲設備之間高速傳輸。

?發生報警后，監視終端上自動顯示彈出相關畫面(多畫面輪巡播放)，并將報警信息發送給綜合視頻監控系統，由綜合視頻監控系統在視頻接入節點實現對相應畫面進行錄像。查詢告警信息時，綜合視頻監控系統可以自動查找告警時間及相應時段保存的對應視頻文件，支持場景重現。

?接受來自防災系統的告警信息，如落物、火災等，觸發視頻畫面在相關的監視終端上顯示，同時在系統中心對相應的畫面進行錄像;反之，可以通過視頻分析功能，檢測出某些異常，作為報警信息傳送到防災系統中，作為輔助監測手段。

?任意場景發生報警，應能夠自動抓拍2-3幅照片，截圖(視頻快照)顯示能夠幫助操作員快速找到需要的視頻。

?系統能實現遠程實時監控、遠程控制管理、智能圖像處理，可對圖像進行放大、縮小、歷史圖像回放及局部放大操作，可以為每路圖像配置文字注釋和編號設置，可以疊加時間信息。

?綜合視頻監控系統使用靈活方便，具有用戶鑒權、分級管理的功能，可實現多用戶同時觀看功能。系統可支持程控制終端優先權的設置。

?在沿線通信車間、通信工區各設置監控網管管理終端，在電務處、工務處、武漢通信段、荊門橋工段、鐵路公安局、襄陽鐵路公安處及沿線公安派出所各設置監控終端，沿線工務綜合工區、工務工區各設置監控終端。

?綜合視頻監控系統圖像清晰，視頻編解碼應基于MPEG-4編碼協議，圖像分辨率應達到4CIF(704*576)，圖像幀達到25幀/秒。

?全部室內監視點均應具有雙向聲音傳送的支持能力，要求以能夠傳送人語音頻帶之外的聲音。

?設置智能分析的監控點。

?所有設置在室外的視頻監控系統室外攝像頭、云臺、隧道內壁裝支架、攝像機防風罩、設備箱、監控桿等相關設施，均應滿足結構設計風壓;且結構堅固密封、防塵、防潮、防腐蝕、防雨淋(等級達到IP66);

?所有設置在室外的通信設施應進行防盜處理，滿足防盜要求。隧道內安裝的設備須確保設備安裝不侵入鐵路限界，隧道外安裝的視頻監控桿應確保滿足倒桿距離。

?系統設備的具有高可靠性、可維護性。

五、結束語

地鐵路交通是中國國民經濟的大動脈，有著舉足輕重的作用，做好鐵路交通夜視監控系統必然是保證鐵路交通安全運輸的關鍵。在此要強調的一點是，為了能掌握重點路段和場景全方面的清晰監控圖像，夜視監控設備必須合理布置，盡量減少監控死角，這樣才能有效地應對惡劣環境，保障鐵路安全。

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