綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路工程中的應(yīng)用

　　[摘 要]綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)是一個多級管理、多級轉(zhuǎn)發(fā)、多級存儲的大型網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于治安防范、業(yè)務(wù)監(jiān)督、日常維修養(yǎng)護、現(xiàn)場作業(yè)指導和輔助應(yīng)急指揮等。本文闡述了綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能和構(gòu)成，介紹了鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，并就寧啟線南京至南通林場至揚州東段復(fù)線電化工程通信工程方案為例，淺析綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的施工方案及應(yīng)用，為以后的施工提供參考借鑒。
　　[關(guān)鍵詞]綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)；通信工程
　　中圖分類號：S543 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0154-04
　　1.概述
　　鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個能夠滿足多業(yè)務(wù)、多工種、多部門、多場所、多用途需求的綜合性視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是鐵路運輸指揮、公安保衛(wèi)、生產(chǎn)作業(yè)等綜合監(jiān)控的重要組成部分，為鐵路安全運行提供了有效的輔助作用，是保證鐵路行車組織和安全必不可少的手段。系統(tǒng)覆蓋沿線工區(qū)、站段、路局公司，具有時間上全天候、空間上大覆蓋的應(yīng)用特點，可提供鐵路運輸作業(yè)、列車運行狀態(tài)、線路安全和搶險救災(zāi)等實時圖像信息。隨著鐵路建設(shè)的加速，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路工程建設(shè)中越來越受到重視。
　　2.系統(tǒng)功能
　　系統(tǒng)可實現(xiàn)實時視頻監(jiān)視、視頻壓縮、PTZ控制、視頻存儲錄像、視頻回放、多畫面顯示、分組與巡航、視頻自動追蹤、語音、紅外探測、周界光柵、報警、事件列表、地圖、時間同步、資源管理、設(shè)備管理、用戶管理、權(quán)限和優(yōu)先級管理、行為分析等功能。并通過對系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理和調(diào)配，實現(xiàn)運輸調(diào)度、客運、電務(wù)、電力、工務(wù)、公安等業(yè)務(wù)部門的視頻資源共享。
　　3.系統(tǒng)構(gòu)成
　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)，實現(xiàn)通信/信號機房內(nèi)外、區(qū)間GSM-R基站、車站咽喉區(qū)、牽引變電所、開閉所、分區(qū)所、電力配電所、箱式變壓器、公跨鐵立交橋、路基地段、維修梯、隧道出入口的實時監(jiān)控；可在視頻區(qū)域節(jié)點、視頻接入節(jié)點實現(xiàn)對其管轄范圍內(nèi)視頻分專業(yè)、分區(qū)域遠程監(jiān)控；在車站設(shè)置前端編解碼設(shè)備，可接入客服視頻監(jiān)控系統(tǒng)。并與SCADA、通信電源及動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、防災(zāi)系統(tǒng)的進行接口。
　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)對沿線車站咽喉區(qū)、公跨鐵、通信機房（包括區(qū)間基站）、信號機房、牽引變電所、分區(qū)所、AT所、配電所等處視頻采集點設(shè)置高清攝像機，并配置相應(yīng)的服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、電源、機柜等設(shè)備。
　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻區(qū)域節(jié)點設(shè)備、Ⅰ類視頻接入節(jié)點設(shè)備、Ⅱ類視頻接入節(jié)點設(shè)備、視頻采集點設(shè)備、承載網(wǎng)絡(luò)和用戶終端（包括視頻管理終端、監(jiān)視終端）構(gòu)成（圖1）。
　　4.系統(tǒng)組網(wǎng)
　　4.1 視頻采集點至視頻匯集節(jié)點間
　　各視頻采集點設(shè)置現(xiàn)場攝像機，各視頻匯集點（區(qū)間GSM-R基站、車站、部分區(qū)間節(jié)點）內(nèi)設(shè)置二層交換機，現(xiàn)場攝像機通過“光端機+光纜”點對點連接到至匯集點處的二層交換機，組成星形網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)視頻圖像從視頻采集點向視頻匯聚節(jié)點的傳送。
　　視頻采集點至視頻匯集節(jié)點間組網(wǎng)示意圖（圖2）：
　　4.2 視頻匯集節(jié)點至視頻接入節(jié)點
　　本系統(tǒng)各匯集節(jié)點內(nèi)設(shè)置三層交換機，分別利用干線光纜中的2芯光纖通過GE（O）直連組建1-2個GE通道環(huán)形上聯(lián)至車站接入節(jié)點設(shè)置的三層交換機，從而自視頻匯聚節(jié)點將視頻監(jiān)控圖像實時傳送至視頻接入節(jié)點存儲管理。
　　視頻匯集節(jié)點至綜合視頻三層交換機組網(wǎng)示意圖（圖3）：
　　4.3 視頻匯集點內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)
　　視頻匯集點設(shè)置三層交換機和二層交換機（圖4）。
　　4.4 視頻接入節(jié)點
　　視頻匯集點設(shè)置三層交換機和二層交換機，用來連接服務(wù)器和磁盤陣列等設(shè)備；同時用來匯集車站既有攝像機（圖5）。
　　5.綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)
　　根據(jù)寧啟線綜合視頻監(jiān)控建設(shè)情況，對施工過程中遇到的一些問題及后期施工中應(yīng)注意的問題進行簡單總結(jié)分析如下。
　　5.1 主要視頻采集點的安裝
　　視頻采集點主要為室內(nèi)外攝像機，一般比較分散、跨度比較大，室外攝像機多安裝在高桿或鋼架上安裝，工作環(huán)境通常較惡劣，施工難度比較大；安裝前應(yīng)對攝像機進行檢測和調(diào)整，使其處于正常工作狀態(tài)；攝像機須牢固地安裝在云臺上或固定位置上，所留尾線長度不能影響攝像機并須加保護措施；安裝過程中須盡量避免逆光攝像。
　　1）機房門口及箱變視頻采集點。在每個區(qū)間機房及箱變門口處設(shè)置固定攝像機，采用機房外墻及箱變外箱體或立桿安裝方式。并配置紅外LED，實現(xiàn)對機房門口及箱變的24小時實時監(jiān)控。如圖6所示：
　　2）低路基路段視頻采集點。在低路基路段按間隔1000米布置視頻采集點，每個采集點配置室外云臺攝像機、紅外LED燈及室外控制箱設(shè)備，安裝高度15～20米，覆蓋范圍為30～1050米，實現(xiàn)對低路基路段的24小時實時監(jiān)控（圖7）。
　　3）維修梯視頻采集點。在每處維修梯設(shè)置低照度攝像機和LED白光燈，通過白光的照明，安裝在鐵路防護欄立桿上，實現(xiàn)對維修梯鐵路側(cè)入口的24小時實時監(jiān)控（圖8）。
　　4）咽喉區(qū)視頻采集點。在每個大型車站咽喉區(qū)設(shè)置室外室外槍機和紅外LED，采用立桿安裝的方式；在站臺附近設(shè)置固定全景攝像機實現(xiàn)對整個站區(qū)股道的實時監(jiān)控，采用立塔安裝方式。實現(xiàn)對咽喉區(qū)的24小時實時監(jiān)控（圖9）。
　　5）GSM-R鐵塔安裝視頻采集點。在每個GSM-R鐵塔上設(shè)置長距攝像機，掛高25米，覆蓋范圍為20～3000米，通過自動（輪巡）或手動方式實現(xiàn)對全線的覆蓋（圖10）。
　　6）公跨鐵視頻采集點。在公跨鐵橋梁兩側(cè)各設(shè)置短距攝像機，采用立桿安裝方式，立桿距軌5～20米，距橋20～25米，實現(xiàn)對公跨鐵橋梁的實時監(jiān)控（圖11）。
　　7）隧道出入口視頻采集點。在隧道出入口設(shè)置攝像機，安裝在距離出入口6米的位置，距軌面高度為4～5米，覆蓋范圍約300米，實現(xiàn)對隧道出入口的實時監(jiān)控（圖12）。

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