淺析鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案選擇

田愛香

（中國(guó)鐵路哈爾濱局集團(tuán)有限公司齊齊哈爾電務(wù)段，黑龍江 齊齊哈爾161000）

鐵路在正常運(yùn)營(yíng)過程中，需要多個(gè)部門進(jìn)行專業(yè)性和協(xié)調(diào)性的配合，即便各個(gè)部門的實(shí)際工作內(nèi)容不同，但是其在本質(zhì)上都具有直接關(guān)聯(lián)。鐵路在實(shí)際運(yùn)用綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)之前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)要能夠滿足多種場(chǎng)所、多種業(yè)務(wù)以及多個(gè)部門的要求，這樣既能保證鐵路運(yùn)行的安全性，同時(shí)也能不斷擴(kuò)大視頻監(jiān)控的實(shí)際覆蓋范圍。本文從鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念和主要功能入手，圍繞其具體構(gòu)成進(jìn)行闡述，針對(duì)如何正確選擇并運(yùn)用綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案進(jìn)行深入探討。

1 鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念及功能

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)水平不斷提升的背景下，鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是利用數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，形成了具有高清性的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系，其能夠?yàn)殍F路不同監(jiān)管部門或是監(jiān)管系統(tǒng)，提供相應(yīng)的視頻監(jiān)管信息等，是鐵路實(shí)現(xiàn)視頻資源共享的重要應(yīng)用環(huán)節(jié)[1]。此外，鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有多種功能，如支持多個(gè)用戶利用該項(xiàng)系統(tǒng)技術(shù)開展監(jiān)視工作、具備調(diào)區(qū)域視頻、區(qū)域圖像的功能、具備遠(yuǎn)程操控和分級(jí)儲(chǔ)存的功能，對(duì)于鐵路各個(gè)部門實(shí)際開展相關(guān)工作創(chuàng)造了便利條件。

2 鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成

鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)涉及到多種構(gòu)成因素，如：采集點(diǎn)、匯集點(diǎn)、視頻節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)以及終端等都是其重要組成構(gòu)成因素，本文就是從這幾方面內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 采集點(diǎn)。鐵路在實(shí)際運(yùn)營(yíng)期間，其對(duì)安全性、管理工作質(zhì)量以及防災(zāi)性能的要求都比較高，而其在實(shí)際運(yùn)用綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的過程中，主要就是將采集點(diǎn)設(shè)置在鐵路車站、區(qū)域段的線路以及一些嚴(yán)沿鐵路線路的一些重要場(chǎng)所、重點(diǎn)區(qū)域的位置上，通過正確運(yùn)用視頻監(jiān)控相關(guān)設(shè)備，實(shí)時(shí)對(duì)其監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控[2]。各個(gè)采集點(diǎn)所生成的各類監(jiān)控視頻或是監(jiān)控圖像，可以通過現(xiàn)場(chǎng)模擬的方式，對(duì)圖像或是視頻進(jìn)行重新編制解碼；同時(shí)也可以通過運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的方式，將其視頻或是圖像內(nèi)容傳輸?shù)絽R集點(diǎn)，再有匯集點(diǎn)傳入視頻接入節(jié)點(diǎn)，再對(duì)開編解碼工作。

2.2 匯集點(diǎn)。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的匯集點(diǎn)具有較強(qiáng)的分散性，為了更有效的節(jié)約資源，將較小區(qū)域內(nèi)部的采集點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一匯集之后，在將所監(jiān)控到的視頻或是圖像上傳到視頻節(jié)點(diǎn)。通常狀況下，都會(huì)在匯集點(diǎn)設(shè)置光端機(jī)、交換機(jī)、視頻編解碼器或是供電系統(tǒng)等，主要就是對(duì)各個(gè)采集點(diǎn)傳送來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，之后再將其傳送到視頻節(jié)點(diǎn)，從而再對(duì)采集點(diǎn)進(jìn)行集中供電。

2.3 視頻節(jié)點(diǎn)。實(shí)際上，鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻節(jié)點(diǎn)具有多種形式，如：核心節(jié)點(diǎn)、區(qū)域節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)等都是其重要組成部分。其核心節(jié)點(diǎn)通常狀況下都會(huì)設(shè)置在總公司，具有是視頻分發(fā)、儲(chǔ)存、管理以及認(rèn)證等多項(xiàng)功能，核心節(jié)點(diǎn)能夠與其他系統(tǒng)項(xiàng)連接，具有一定的互通性；區(qū)域節(jié)點(diǎn)通常狀況下會(huì)設(shè)置在集團(tuán)公司或調(diào)度所，其是鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要管理系統(tǒng)，具有視頻轉(zhuǎn)發(fā)、儲(chǔ)存、管理以及服務(wù)等多項(xiàng)功能，其同樣也能夠其他系統(tǒng)相同和連接[3]。而接入點(diǎn)又被分為I 類和II 類視頻接入節(jié)點(diǎn)，其中I 類視頻節(jié)點(diǎn)主要是服務(wù)于客運(yùn)站和編組站，同樣具有轉(zhuǎn)發(fā)、儲(chǔ)存、管理以及服務(wù)等功能；而II 類視頻接入節(jié)點(diǎn)則與之不同，其主要服務(wù)與匯集點(diǎn)，有時(shí)也會(huì)服務(wù)于一部分的采集點(diǎn)，具有將采集點(diǎn)視頻進(jìn)行匯總、上傳以及調(diào)用等功能。

2.4 網(wǎng)絡(luò)。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，要提供視頻接入和視頻傳輸?shù)墓δ堋Ｖ饕褪峭瓿梢曨l信號(hào)從采集點(diǎn)匯集后，傳輸?shù)揭曨l節(jié)點(diǎn)、監(jiān)控終端的功能。目前鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)是以有線網(wǎng)絡(luò)為主，采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)承載形式，進(jìn)而完成視頻傳輸工作。

2.5 終端。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的終端包括總公司、集團(tuán)公司、站段級(jí)用戶的監(jiān)控以及顯示終端。不同級(jí)別的用戶往往都會(huì)根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)要求可以將其具體分為：公安、調(diào)度、車務(wù)以及供電等多個(gè)系統(tǒng)[4]；同時(shí)不同種類型的用戶終端也要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)范圍以及運(yùn)用要求，對(duì)綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻進(jìn)行控制和管理等。

3 鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案的選擇

3.1 技術(shù)方案內(nèi)容。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是將視頻信息作為基礎(chǔ)，從而對(duì)信息進(jìn)行管理，其技術(shù)方案中主要包括多種子邏輯系統(tǒng)，如：攝像及補(bǔ)光子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)、視頻顯示子系統(tǒng)等。其中攝像及補(bǔ)光子系統(tǒng)是綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的“眼睛”，在對(duì)其進(jìn)行正確使用期間，其能夠監(jiān)視的實(shí)際內(nèi)容轉(zhuǎn)換為圖像，并將其傳送到控制監(jiān)視器中，一旦攝像部分的實(shí)際質(zhì)量有所降低，就會(huì)導(dǎo)致鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)全面降低。因此，在實(shí)際運(yùn)用該系統(tǒng)期間，都是以運(yùn)用720P 或是1080P 的前端攝像系統(tǒng)為主，這樣在同樣的顯示環(huán)境下，能夠提供更加高清的圖像。在爭(zhēng)取對(duì)其進(jìn)行使用的背景下，不僅高效的解決了傳統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)圖像閃爍和虛影的問題，同時(shí)也全面增強(qiáng)了圖像整體的清晰度。

3.2 視頻編解碼技術(shù)。視頻編解碼技術(shù)是鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的一種重要技術(shù)，其對(duì)視頻監(jiān)控中的圖像質(zhì)量、儲(chǔ)存以及網(wǎng)絡(luò)寬帶傳輸需求具有相應(yīng)的決定性。目前視頻編解碼技術(shù)市場(chǎng)中，主要是有AVS、MPEG-4、H.264、MPEG-2、H.263 等多種形式的技術(shù)。實(shí)際上，鐵路綜合視頻具有多個(gè)采集點(diǎn)，其能夠全面滿足圖像高清、實(shí)時(shí)監(jiān)視、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存等需求[5]。MPEG-4、H.264 編解碼技術(shù)具有較高的靈活性和壓縮效率，隨意其在是鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)用效率最高。H.264 視頻編解碼技術(shù)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的優(yōu)化與發(fā)展，其自身的視頻清晰度、編碼效率以及寬帶傳輸性能具有明顯改善。不僅如此，其也具備實(shí)時(shí)圖像或是視頻多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)與分發(fā)的功能，現(xiàn)階段其已經(jīng)成了鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)中編解碼技術(shù)中的一種主流選擇趨勢(shì)。

3.3 真正構(gòu)建具有較強(qiáng)靈活性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅要具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能，同時(shí)還要具備較為豐富的接口，這樣其能夠?qū)崿F(xiàn)不斷優(yōu)化自身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)[6]。在此期間，其不需要運(yùn)用單獨(dú)的視頻編解碼器或是DVR 設(shè)備；而其前負(fù)責(zé)監(jiān)視的攝像機(jī)可以結(jié)合實(shí)際需求，運(yùn)用現(xiàn)有的光線網(wǎng)、公安裝網(wǎng)以及4G 或是5G 網(wǎng)絡(luò)，就可以將監(jiān)視的視頻接入進(jìn)來，這樣就能夠進(jìn)一步將前端視頻、控制以及相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，在攝像機(jī)網(wǎng)口傳輸?shù)膸椭拢軌驅(qū)⒈O(jiān)視視頻或是圖像傳輸至監(jiān)控中心。在真正構(gòu)建具有較強(qiáng)靈活性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，其不僅不會(huì)對(duì)其他的監(jiān)控區(qū)域造成影響，同時(shí)其也能夠更加高效的適應(yīng)復(fù)雜多變的監(jiān)控環(huán)境，進(jìn)而滿足多種不同監(jiān)視需求。

3.4 科學(xué)選擇功能較強(qiáng)的配套服務(wù)平臺(tái)。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在正常運(yùn)行的狀況下，需要與之相符的管理平臺(tái)為其提供服務(wù)。在此種狀況下，就可以充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化架構(gòu)，其自身高度集成化的功能，決定著其其前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)端只要考慮網(wǎng)絡(luò)是否有介入進(jìn)來即可，就無需再考慮鐵路視頻控制線、視頻線等相關(guān)工序，這樣不僅能夠起到逐步強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)功能、方便安裝設(shè)備以及調(diào)式整體系統(tǒng)的作用，同時(shí)也能全面增強(qiáng)鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案的科學(xué)性與合理性。

綜上所述，鐵路是我國(guó)提升經(jīng)濟(jì)水平、保證社會(huì)整體穩(wěn)定發(fā)展的重要因素，而鐵路在實(shí)際應(yīng)用綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的同時(shí)，也能有效的提升鐵路整體管理系統(tǒng)的可靠性與技術(shù)性。現(xiàn)階段，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路中的應(yīng)用越來越廣泛，其在優(yōu)化與發(fā)展過程中，正在由安全管理方向向系統(tǒng)管控方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。目前各項(xiàng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)不斷完善，其新形成了網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的架構(gòu)，不僅為鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了諸多便利條件，同時(shí)也為鐵路更加高效的開展管理工作提供了重要幫助。