鐵路視頻監控系統的發展

■ 馬建民

馬建民：中鐵第一勘察設計院集團有限公司，工程師，陜西 西安， 710043

1 鐵路視頻監控系統的發展過程

鐵路視頻監控系統經歷了三個發展階段。第一階段為全模擬監控，也叫閉路電視監控，其特點是全部通過模擬方式將攝像機的視頻信號傳輸到監控中心，監控中心通過視頻分配和合成設備將一部分視頻信號在電視機等模擬顯示設備上輸出，并通過磁帶錄像設備進行錄像或保存，其系統構成見圖1。這種方式在20世紀90年代中期的鐵路建設中有著較為廣泛的應用，但由于技術本身存在使用范圍小、信息共享性差、應用靈活性較差等局限性，目前已經基本被淘汰。

第二階段為準數字監控，20世紀90年代中期開始出現，表現為以數字硬盤錄像（DVR，Digital Video Recorder）替代原來的長時延模擬錄像機，將原來的磁帶存儲模式轉變成數字存儲錄像，并集合了錄像機、畫面分割器等功能。這種方式初步進入數字監控，由于系統既具有模擬監控的技術成熟、圖像畫質較清晰的特點，又具有部分第三階段全數字監控的信息交互能力強、靈活性好的特點，所以在鐵路上曾得到廣泛應用，至今仍在鐵路部分領域如局界站安全監控系統及小型站點監控中使用。

第三階段為全數字監控，視頻從前端圖像采集設備輸出時即為數字信號，以網絡為傳輸媒介，基于國際通用的TCP/IP協議，采用流媒體技術實現視頻在網上的多路復用傳輸，并通過控制設備實現對整個監控系統的指揮、調度、存儲、授權控制等功能，系統構成見圖2。目前這種方式是我國鐵路視頻監控系統的主要建設模式，并且根據行業特點及應用需求，在此階段基礎上延伸出綜合視頻監控系統概念。

2 鐵路視頻監控系統現狀

目前，我國鐵路內部已建或擬建視頻監控系統的部門包括機務、車務、工務、電務、防災與救援、公安等，已應用的視頻監控系統根據功能可分為：機房監控系統、線路監控系統、客/貨運監控系統、CIPS或SAM視頻監控系統、車務遠程監控系統、客技站視頻監控系統、牽引變電所視頻監控系統、配電所視頻監控系統、站車監控系統、分界站列車監控系統、編組站視頻監控系統等，由于建設目的不同，造成這些系統應用范圍或分散、或重疊、功能單一，產生了許多重復投資，而且不能滿足系統后期發展的需要，尤其是形成許多監控系統“孤島”，資源利用率低，并且各級領導不能實時掌握基層工作情況，嚴重影響了工作效率及工作進度。

針對這種情況，鐵道部在后續一些項目實施過程中，采用了綜合視頻監控系統的建設模式，如青藏鐵路格拉段線路視頻監控系統、京津高速鐵路綜合視頻監控系統等，有效緩解了上述矛盾，并相繼出臺了有關的技術規范，完善了系統建設過程，尤其是《關于加強鐵路視頻監控系統建設和運用管理的通知》的頒布，極大促進了鐵路綜合視頻系統的發展。

3 鐵路視頻監控系統的發展趨勢

近幾年隨著鐵路視頻監控系統的飛速發展，系統的建設思路和建設目的逐步明確，發展方向逐步明晰，發展趨勢可歸結為以下3點。

3.1 綜合性

鐵路視頻監控系統綜合性涵蓋了控制管理方式、運營維護、資源共享等多方面的內容。系統建設應結合鐵路特有的運營管理機制，將各部門需求統一在同一平臺上，利用系統靈活的組網方式、強大的管理功能，實現多部門、多業務的管理，努力做到一點多面、一線多面，最終實現資源最大化、工作效率最高化。

該特點作為系統應用的基本出發點及根本立足點，在工程建設前期就應明確，規劃管理部門、工程設計部門及設備廠商/集成商應提前針對各個部門的不同需求，科學、客觀地認識和定位視頻監控系統的應用范圍，盡量達到資源利用最優化。

3.2 集中性

鐵路視頻監控系統建設初衷是為了提高行車運輸安全性、降低工作人員勞動強度及提高工作效率，因此系統構成應具有從下至上的集中性，準確的說就是應能實現集中管理、集中控制、集中存儲、集中分析處理等功能。

該趨勢可簡單理解為“弱化底層、加強中心”。弱化底層就是在滿足功能需求的基礎上盡量簡化現場設備，減少基層的管理控制程序，降低工作人員的維護工作量。加強中心則是盡量將設備的管理及控制權限集中設置，加強鐵道部及鐵路局的集中管理，達到以點帶面的效果。系統建設時應根據4級的管理模式（鐵道部―鐵路局/客運專線公司―大型站段、編組站―現場）合理配置設備資源，最大程度保障鐵道部、鐵路局（公司）對管轄區域內的視頻監控資源的統一利用和集中調配。

3.3 兼容性

鐵路視頻監控系統作為一套關乎行車安全的系統，除要具有一定的前瞻性外，還必須具有向下的兼容性，即模擬數字的兼容、設備制式的兼容、編碼格式的兼容等。

目前國內鐵路視頻監控系統存在制式不同、規模不等、水平參差不齊的特點，造成許多后續類似項目實施時無法接入既有系統，集中表現在區域核心節點的設置上。如何最大化的利用既有資源，實現資源共享成為系統建設過程中一個不可回避的問題，因此要求新建鐵路視頻監控系統應能夠把既有的主要視頻監控系統納入統一的體系內，同時依托統一的標準制式，實現不同系統間的互聯互通，最終實現不同應用系統納入統一管理，實現系統設備的統一維護、全網資源統一調配，實現視頻監控系統的歸一化。

作為鐵路運營的配套設施，視頻監控系統由于受技術及應用范圍的限制，多年以來一直得不到長足發展。如今隨著青藏鐵路格拉段線路視頻監控系統的成功開通及高速鐵路綜合監控系統的成功運用，各種相關規范條例逐步完善，因此，視頻監控系統將在鐵路運輸管理中起到越來越重要的作用。