冶金企業鐵路車站信號設備遠程集中視頻監控系統

吳 衛

（承德鋼鐵集團有限公司，河北 承德 067000）

在新技術標準下，冶金企業鐵路車站信號設備遠程集中視頻監控系統的功能得以完善，需要在硬件設備和軟件設備上進行全面優化，提高所監測到的數據準確度和參數值，但是在實際應用過程中還存在著很多問題，需要冶金企業技術人員加大技術研究力度，不斷的去解決。

1 冶金企業鐵路信號維護存在的問題

隨著計算機技術的發展，現階段冶金企業的鐵路信號管理系統也得到了良好發展，但在實際的維護中仍存在著較多顯著問題，主要有以下幾點問題：第一，目前冶金企業各類信號維護工作還不夠統一，無法將管理流程變得統一化、網絡化，致使管理流程中很多環節的工作沒有進行充分鏈接，降低了管理工作的成效；第二，在開展信號的管理與維護工作期間，沒有嚴格遵照規范制度執行工作，冶金企業技術人員大都根據自身的主觀意愿做事，進而導致出現很多違規操作的問題，在很大程度上降低了信號管理維護的效果。所以，由于冶金企業部分人員工作期間操作不合規，致使記錄工作與操控工作經常出現偏差，最終降低了鐵路信號的服務效果；第三，在對鐵路信號進行具體管理工作期間，并未將具體的工作任務分配到個人身上，因此，相關單位在對工作人員的管理工作上也并未收獲良好成效，致使欠缺對應的監管機制作為管理依據。

第四，當前，在對冶金企業鐵路信號管理期間，因為管理工作開展的不合理，還會給工作人員的生命安全帶來威脅，也就是無法充分確保工作人員的生命安全性；第五，存有故障問題的列車在進路時沒有相應的管制方案作為支撐；第六，戶外的信號設施沒有良好的安全性，在被損壞或者被盜走時無法預警；第七，因為先進的科學技術不斷地得到了運用，而掌握了先進技術的工作人員卻比較欠缺，導致現有的工作人員在對鐵路信號進行修理時，無法正確解決其中問題。因此，為了提升鐵路信號維護的效率與質量，就必須針對有關問題進行充分檢查。另外不能只關注室外設施的管理工作，還應該加強對計算機系統管理工作的重視程度，必須意識到冶金企業鐵路信號的品質提升屬于綜合性的任務，不可太過片面。

2 冶金企業鐵路車站系統設計

2.1 系統架構

在冶金企業鐵路車站整體的系統構架中包含四大部分：項目部監控終端設備、指揮部控制中心設備、標段監控終端設備和工點采集終端設備。以上四部分都能夠對系統中的內容完成監控任務，而且其四部分的監控能力均是獨立存在互不影響的。第一，項目部配置終端設施，在互聯網的支持下終端設施和指揮部中的服務器進行通訊鏈接，接收到監控設備中的碼流，完成全程監控工作。第二，指揮部監控中心的設備，將流媒體設備和CVR設備裝配在監控中心的機房中，其主要作用為：對系統進行調試、管控權限、管控系統、儲存視頻和圖片；將終端設施與屏顯設施布置在監控中心，輪番查看整個監控系統中的圖像。第三，分段設置終端設施，在互聯網和指揮部設備的支持下終端設施進行通信工作，接收到監控視頻中的碼流；第四，本地儲存監控的視頻由互聯網視頻錄像設施、工點設置視頻收集設施和監控終端共同來收集，而后在網絡的支持下把視頻監控信息輸送到指揮部監控中心。

2.2 報警觸發

在車站系統報警單位中輸送出報警訊號，其中的報警單位重點指的是產生報警訊號的設施，主要是給監控系統供給報警訊號。一般在報警設施中包括煙感、緊急按鈕、紅外以及溫感等設備，而報警設施主要供給開關量的輸送，前端編碼器接收到開關量訊號同時把訊號輸送到監控程序中，使有關的攝像設備和報警地區進行鏈接，有關的視頻圖像會自主顯示在監控終端處，使報警訊號和監控程序和報警系統相鏈接。

2.3 用戶管理

權限的設置因為用戶的差異而有所不同，權限的分類主要是通過管轄的區域和管轄的設施類型進行的。根據權限終端的差異其中的信息內容會有所差異，可以在終端處利用用戶名與密碼進行登錄，用戶因為在權限上的差異能夠瀏覽的信息也會有所差異，例如，冶金企業鐵路車站的用戶可以瀏覽有關車站的監控報警內容，而中心用戶則可以對任何站點的監控報警訊號進行瀏覽。車站能夠和中心服務器進行鏈接，對權限內任何站點的監控報警內容進行瀏覽。在系統權限的靈活標配下，通過角色管控整個系統的權限，用戶組主要是將組織結構當作基礎構建的用戶集合，其擁有角色的定義。

2.4 承載網絡

第一，視頻骨干網絡。視頻中的中心節點，視頻范圍節點間的視頻骨干傳送網絡主要可通過鐵路信息通訊網做到承載效果。視頻中心節點和所有視頻范圍節點間點對點的邏輯性承載線路是在鐵路信息通訊網的支持下做到的，主要對業務開展隔離處理。視頻接入點間的視頻輸送網重點是在鐵路信息通訊網絡或者線路的支持下完成的，傳送寬帶在設置時則必須依照實際情況進行。

第二，視頻收集接入網。視頻收集點到視頻接入節點的鏈接主要是在視頻收集接入網的支持下完成，而接入的方法包括光纖接入方式、視頻線纜接入方式、對稱電纜接入方式、通過傳輸系統進行接入的方式和無線接入方式等。各種視頻收集點可以按照區域的實際狀態來選取不一樣的接入模式。直接斷纜傳輸代表的就是同軸電纜基帶傳輸，主要指的是攝像儀器中的視頻訊號在未經處理的情況下直接傳送到視頻編碼器中，屬于最基礎型的傳送模式。比較適合用在監控節點不多或者短距離的程序中。其優勢在于：傳送的程序比較簡便，在區域大小合理的情況下，比較穩定，失真度不高；其中不會產生太多噪音；不用加設解調器或調制器等輔助設施。其劣勢在于：無法達到遠距離傳送；同一個視頻同軸電纜僅能夠對單獨的視頻監控訊號進行傳送。通常在攝像儀器和編碼器超出一定面積的情況下對光纖傳送程序進行運用。將光纖傳送程序運用到視頻監控程序中的優勢為：在傳送距離較遠時，能夠保持良好的清晰度和保真度；其不易遭受雷擊和電磁輻射等影響因素的干擾；在光纖中不會產生接地回路的不良現象，更不會產生交擾橫條以及圖像分裂等不良現象；在維修保養光纖設備時不用對接收機和發射機進行斷電處理；光纖傳輸具有較高的安全性，不易本監聽到；耐腐蝕性強。

第三，視頻用戶接入網絡。用戶對終端到臨近視頻節點間的傳送網進行監控，重點滿足用戶終端視頻的調試需要和對云鏡的操控目的。視頻用戶接入網中的寬帶應該按照最高圖像調試路數確定，可對傳送程序、鐵路信息通訊網絡等各種接入模式進行運用。

3 冶金企業鐵路設備遠程集中視頻實現功能

3.1 電子地圖

能夠在電子地圖內瀏覽到管轄區域中的各個路線、車站等的布控形式和各個機車所處的方位。在瀏覽電子地圖時經常用到的功能包括：縮小、放大、漫游、復位、定位以及查詢等。

3.2 視頻傳輸方式優化

第一，視頻編解碼。當前，H.264 與MPEG-4 屬于視頻編解碼中的主要標準。在此策略中重點對H.265 標準的編碼進行運用，與H.264 標準的編碼比較在壓縮成效、錯誤修復水平和魯棒性上均有所提高，有效解決了信道獲取時間、實時延遲、復雜性和隨機接入延遲等方面的問題，優點為能夠在帶寬有限的情況中傳送效果更佳的網絡視頻，H.265 標準的編碼僅利用H.264 一半的帶寬便能夠傳送出效果同等的視頻。第二，雙碼流。將一路高碼率的碼流運用到本地的高清晰度儲存中，確保本地視頻的清晰度和穩定性，另外通過一路低碼率的碼流運用到4G 傳送中。如此不但可以確保本地視頻的品質不遭受損壞，另外還能夠確保指揮部視頻的穩定性。第三，降低幀頻率。監控視頻的不間斷性與穩定性屬于指揮部最為注重的內容，因此4G 傳送時不能盲目降低幀頻率，降低傳送的數據，縮減4G 流量的運用等進而達到節約成本的目的，確保傳送信息的質量。

3.3 人員防護輔助

在咽喉區域布置的定焦和清晰度極高的球型攝像機，針對咽喉區域進行全景監控，完成對工作人員工作狀態的監控和防護確定。在監控程序接收到車站進車訊號時，觸發程序和訊號程序報警觸發，利用站機接口軟件將進車方位和股道等訊息傳送到該程序分析服務設備中，分析服務軟件對和其相關的攝像儀器進行分析和匹配，開啟同時將視頻隨時傳送到站內訊號防護工作者的移動終端處，如果監控到有人還在道上，可利用語音防護設備進行語音提示，要求躲避。

4 結語

綜上所述，本系統將視頻監控系統與信號監測系統相結合，實現了冶金企業車站信號集中監測系統報警觸發視頻監控系統，具有電子地圖、報警觸發、上道施工防護、遠程電子巡視、實時監視和歷史回放等功能，同時具備以下特點：

（1）系統自動觸發告警追蹤。利用信號集中監測系統報警觸發功能，自動控制視頻監控系統對信號設備現場告警畫面進行追蹤，進而還原現場情況。

（2）系統界面簡潔、易用。通過電子化的站場圖和平面布置圖，提供了全面、直觀的信號設備實時現場畫面，所見即所得。

（3）系統移動終端可方便快捷的實時監控上道人員情況，保障上道作業人身安全。

（4）系統輔助日常巡視作業。利用低照度全天候高清攝像機、微機監測等技術，實現對現場設備的全天候實時監控，可隨時對現場設備進行巡視，減輕作業人員勞動強度。研究成果已較為完整地在某鐵路站段試用，解決了用戶需求的基本問題。但還存在進一步探討改進的空間，如系統錄像可進一步進行視頻數據結構化，將告警錄像根據場景特點設置關鍵信息（如人員、列車、物品移動等），以方便進行快速檢索播放，所以還需冶金企業技術人員不斷加大研發力度。