鐵路專用線視頻監控系統的研究

周 昕

（鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300251）

目前隨著國內經濟快速增長，鐵路貨運量逐年提高，伴隨而來的貨物損壞丟失、貨物裝載不規范、超限裝載等現象也很嚴重，為鐵路系統帶來巨大的安全隱患和經濟損失，因此視頻監控系統在鐵路專用線應用越來越廣泛。目前鐵路專用線大多在咽喉區處設置視頻采集設備，對進出專用線的列車外觀進行監控。這種方案構成簡單，成本較低，但是監控信息較為單一，只能采集圖像，而不能與車號對應。本文研究一種新的視頻監控方案，該方案除能夠采集視頻圖像外，還可以同時采集車號信息，下面對該方案進行簡要的介紹。

1 系統構成

系統由專用線靠近企業的咽喉區附近線路左右兩側及上方的攝像機、自動控制設備、車號識別設備、 照明設備、數據傳輸設備、工控機及處理硬件、軟件等設備構成。對進出專用線的貨物列車實施自動三面同步攝像，并將視頻圖像進行分割，將自動識別車號與貨車車箱相對應，可直接通過車號檢索到每節車的貨物裝載情況。并將圖像數據通過光纜傳送到廠區辦公點，對數據進行處理，實現實時監控和記錄，如圖1所示。

系統由相對獨立的功能模塊構成，各模塊的功能如下。

1）來車檢測模塊及測速模塊

當有列車經過觸發安放于鐵軌上的傳感器并進行實時車速檢測，系統軟件檢測到傳感器信號，整個系統開始工作；過車結束系統自動停止工作。

2）紅外對射模塊

通過對射開關將每節車廂分割打標記，為在每節車廂上顯示車號做準備。

3）燈光控制模塊

通過軟件模塊進行LED補光燈的遠程控制。

4）車號識別模塊

當列車通過監測點，車號系統會自動識別車廂底部標簽卡，當列車通過后傳輸至后端待軟件處理。

5）數據處理模塊

用于處理紅外對射模塊、測速模塊所拾取到的信號量，將處理后信號交給后端軟件系統。

6）數據傳輸模塊

由光線收發器、串口光端機組成；主要負責網絡攝像機圖像傳輸，數據控制卡及車號系統數據傳輸。

7）軟件處理模塊

當系統軟件檢測到列車通過信號后，開始本地錄像，同時拾取車廂分割信號并在錄像上進行標記，將車號信息存儲到數據庫中。經過軟件運算處理可將車號信息對應錄像圖像標記在每節車廂上。

系統采用數字化攝像和計算機多媒體圖像處理、圖像壓縮、自動控制等先進技術。當貨物列車接近拍攝地段時，通過傳感器提示，系統開始工作。計算機控制指揮終端檢測設備開始進行自動攝像；當貨物列車通過完畢，錄像停止。再由計算機把所攝下的圖像進行處理后，將相應視頻數據統一存儲在數據庫中，以便日后查詢使用。

2 系統功能

1）實現貨物列車裝載的動態檢測和狀態監視，為異常情況的事后查詢、分析提供依據。

監視貨車兩側、兩端、車內及頂部貨物裝載及加固的情況。

監視車門窗、平板車端板關閉狀態以及泄空和殘留物清理狀態。

監視篷布及繩索的完整、捆綁狀態。

監視罐車閥蓋、冷凍車冰箱蓋關閉狀態。

專用線企業運輸員辦公室具備實時監控功能，同時具備信息遠程傳輸功能。

2）車號識別系統，所有通過貨檢系統的列車車號記錄在數據庫中。可通過車號查詢車輛貨檢視頻及每節車廂的照片。

自動數字化錄像，提供快捷的錄像查詢、回放的工具。

系統能自動判別車輛的到來和離去，從而自動錄像和停止。

錄像查詢功能，能按車次、車號、日期等綜合查詢。

圖像在回放室能實現慢、快、倒等多種播放功能。

3）在錄像或回放時，均能任意縮放畫面大小。

4）能夠在錄像上同步顯示貨車車號。

綜上所述，該方案將視頻監控與車號識別結合在一起，能夠使車站、企業相關人員更精確地了解貨車的運行情況。

[1]劉富強.數字視頻監控系統開發及應用[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2]陳雷.鐵路貨車信息化應用技術概論[M].北京：中國鐵道出版社，2010.