鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

根據(jù)我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，截至2015年年底，我國將會(huì)建成42條高速鐵路客運(yùn)專線，基本上建成以“四縱四橫”為骨架的全國快速客運(yùn)網(wǎng)，總里 程將超過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)不能滿足視頻監(jiān)控需求，越來越多站點(diǎn)在建設(shè)時(shí)已開始規(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（002236）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類和II類)、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，在很多場合也能實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)共用。

客運(yùn)專線監(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、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(如電力及牽引供電、綜合維修、動(dòng)車運(yùn)用、列車運(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、各公安部門)設(shè)置監(jiān)控分中心。

現(xiàn)場監(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)專線公司、車務(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)間無線基站等地的通信機(jī)房內(nèi)設(shè)視頻接入節(jié)點(diǎn)。

二、Ⅰ類站點(diǎn)、Ⅱ類站點(diǎn)

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

圖2 小型站點(diǎn)高清組網(wǎng)方案

大型的Ⅰ類站點(diǎn)

對(duì)于大型的Ⅰ類站點(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)(見圖3)，滿足客戶“不光看得見，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200萬像素的高清攝像機(jī)，最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)來達(dá)到高清效果。并且提供了各種不同的接口IP口、HD-SDI 口、光口來滿足不同的接入需要。

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)硬盤錄像機(jī)、報(bào)警輸入輸出設(shè)備、語音對(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)物品傳送過程。

2號(hào)點(diǎn)位：旅客進(jìn)入安全門進(jìn)行檢測(cè)，人員進(jìn)入安全門時(shí)，在人員對(duì)面和安檢門安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從安全門人員上身到安全門頂部。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：旅客通過安全門后，車站安檢人員進(jìn)行全身檢查。在安檢門頂部或者外側(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(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，客戶端可通過訪問平臺(tái)的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像回放，也可通過直接訪問NVR的方式瀏覽前端視頻和 查詢錄像。

4、系統(tǒng)功能概述

視頻管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)現(xiàn)場監(jiān)視、重點(diǎn)現(xiàn)場錄像、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)于車站、線路發(fā)出的報(bào)警信息，監(jiān)控中心端立即通過聲光報(bào)警、語音報(bào)警等方式提示，并自動(dòng)記錄報(bào)警，打開監(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

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)。

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