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智能网络视频监控系统在高速铁路的应用

已有21988次阅读  发布时间:2012-03-14
高速铁路不同于一般的铁路系统,高铁本身即是一个系统化集成化的大型工程,仅仅通信部门就涉及到10多个子系统,包括有线、数据、传输、调度、应急通信、视频监控等等。 高铁与铁路或地铁区别很大,例如地铁通常时速在60公里左右,列车间隔在3分钟左右,而高铁时速可能达到300公里,但时间间隔可能与地铁差不多,这就对高铁的通信指挥系统提供提出了很高的要求,同时,作为一个重要的辅助设施,视频监控系统的要求也相应的非常高。
高铁的视频监控系统,要求采用先进的视频监控技术,基于铁路系统的IP网络,构建数字化、智能化、分布式的网络视频监控系统,满足公安、安监、客运、调度、车务、机务、工务、电务、车辆、供电等业务部门及防灾监控、救援抢险和应急管理等多种需求,实现视频网络资源和信息资源共享。
高铁视频监控主要需求:
• 路基、路口、桥梁、隧道、公跨铁、咽喉区的视频监视,保证车辆安全运行
• 车站广场、站台、候车大厅、旅客通道等人流密集区域视频监视,了解旅客情况
• 无人值守变电站和照明等重要配电设备集中监控,及时了解设备运行情况
• 对出现的紧急状况如暴风雪、泥石流、洪水、交通意外等远程了解及时做出反应
• 应急指挥监控:对突发紧急事件进行无线视频传输到控制中心
高铁视频监控应用的具体设备包括摄像机(多数是室外PTZ云台摄像机及室内快球一体摄像机)、编码器、硬盘录像机(DVR)、网络录像机(NVR)、中央管理平台(CMS)、视频分析设备(IVS)及存储设备。对高铁视频监控系统的总体要求是:安全、可靠、开放、可扩充等特点,做到技术先进、经济合理、实用可靠。
高铁视频监控系统要考虑的因素
在架构铁路视频监控系统时,需要根据其线路应用特征和环境的特殊性,要考虑到各种常规监控应用系统以外的特殊因素,例如以下的几个方面。
风雨雷电等自然现象
风、雨、雷、电给室外摄像机带来很大的考验,雨雪、高温、低温、雷击、大风、每个破坏环节都可能造成系统维护成本的剧增,而铁路项目的特点是跨度大,常常是山高路远,有时还要高空作业,并且系统一旦开通运行再申请作业会遇到很多限制,造成成本增加。因此,室外摄像机的选型、安装、接线及摄像机本身的高质量尤其重要。
长距摄像问题
高铁监控,按照点位主要分为室内机房、室内候车厅、售票处及室外广场、站台等,这些位置的摄像机部署没有特别特殊的地方,但是另外一个点位较多的应用就是铁路沿线,绵延的铁路,是长距摄像机的绝对用武之地,长距摄像机可能需要监控几十米、几百米甚至几公里,那么,意味着长距摄像机可能需要有及公里的瞭望效果。瞭望摄像机并非简单的摄像机加长焦距镜头。简单说,当焦距拉到一定长度时,手动键盘的操控很难去定位一个很远处的目标物,也就是说,摄像机的微步控制功能很重要。另外,高空瞭望摄像机,抗抖动、夜视照明问题等都需要重点考虑。
预置位精度
高铁监控中,为了快速定位场景或响应报警,通常客户会设置多个预置位供将来快速调用应用,预置位的数量通常不是问题,目前多数摄像机支持128甚至256个预置位,而实际项目上也不会用到这么多,但是预置位的精度是考察PTZ摄像机的重要指标,例如,当用户设置好一个预置位后,通常日后调用,有的摄像机预置位会出现偏移,这样不得不再次进行手动微调,失去了预置位本身的意义,影响使用。
编码器及DVR的选型
高铁项目中,编码器及DVR通常分散部署在各个站点机房内,因此,编码器及DVR需要具有超稳定的性能(嵌入式编码器和嵌入式DVR是首选),良好的联网能力、远程管理及升级能力。由于网络系统架构复杂、跨度大、路由多,因此需要编码器设备能够具有本地缓存功能,在网络暂时终端情况下不至于丢失视频,一旦网络恢复能够将视频补充给NVR存储。另外,图像清晰度、双码流支持、双向音频支持、报警输入输出数量等都是需要考虑的指标。
编码标准
目前,铁路项目中主要采用的是MPEG-4编码技术及H.264编码技术,将来可能部署AVS编码,采用帧内压缩与帧间压缩相结合的方法去掉视频信息的时间和空间上的冗余信息。编码设备时延应不大于300ms,每一级转发时延应不大于500ms,解码设备时延应不大于300ms,PTZ响应时延应不大于500ms,系统前端采集设备到用户监视终端时延应不大于3s。

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