鐵路貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)方案研究

安然

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 陜西省西安市 710043）

1 引言

傳統(tǒng)貨運(yùn)站貨場(chǎng)管理方式主要依靠人工檢查和盯控，對(duì)貨運(yùn)站重點(diǎn)貨物、重點(diǎn)車輛、主要貨運(yùn)作業(yè)崗位、安全關(guān)鍵部位不能全過(guò)程、全方位監(jiān)控，容易出現(xiàn)管理漏洞。車站軌道衡、現(xiàn)車、運(yùn)統(tǒng)等數(shù)據(jù)信息資源無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享，鐵路運(yùn)輸安全水平和生產(chǎn)效率較低。

本文針對(duì)烏魯木齊局集團(tuán)公司貨運(yùn)站貨場(chǎng)作業(yè)的實(shí)際情況，為實(shí)現(xiàn)分散作業(yè)的集中監(jiān)控和集中管理提出一種貨運(yùn)站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)方案，為貨運(yùn)管理決策提供依據(jù)。

2 貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)總體要求

貨安系統(tǒng)由鐵道部級(jí)、鐵路局級(jí)、直屬站（段）級(jí)貨運(yùn)安全檢測(cè)監(jiān)控與管理平臺(tái)和實(shí)現(xiàn)檢測(cè)監(jiān)控與管理的11 個(gè)專業(yè)系統(tǒng)組成。在車站層面，以實(shí)現(xiàn)裝卸車源頭控制的“鐵路貨運(yùn)站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)”和實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸途中控制的“鐵路貨檢站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)”為基礎(chǔ)，按照車站辦理限制和業(yè)務(wù)需求選擇實(shí)施。系統(tǒng)組成如圖1所示。

3 貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)功能

3.1 貨運(yùn)安全監(jiān)控及管理系統(tǒng)平臺(tái)

貨運(yùn)站安全監(jiān)控及管理系統(tǒng)是由鐵路總公司運(yùn)輸局為指導(dǎo)鐵路貨運(yùn)安全保障體系建設(shè)，統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高鐵路貨運(yùn)安全檢測(cè)監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)用質(zhì)量，充分發(fā)揮科技設(shè)備保安全作用，確保鐵路貨運(yùn)安全萬(wàn)無(wú)一失，將《貨運(yùn)站安全監(jiān)控及管理系統(tǒng)》作為為標(biāo)準(zhǔn)，由信息中心組織研發(fā)的一套貨運(yùn)統(tǒng)一軟件，是對(duì)車站各類貨運(yùn)安全檢測(cè)設(shè)備及相關(guān)信息的全面整合，包括汽車衡計(jì)量系統(tǒng)、軌道衡計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)、貨運(yùn)安全檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、現(xiàn)車管理信息系統(tǒng)、調(diào)度指揮管理系統(tǒng)（TDCS）信息共享。

貨運(yùn)站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)功能如下：

3.1.1 受理審核包括內(nèi)容：受理信息查詢，危險(xiǎn)品受理審核，超限超重貨物受理審核，重點(diǎn)貨物受理審核，押運(yùn)人審核。

3.1.2 生產(chǎn)組織

包括內(nèi)容：進(jìn)貨管理，裝卸組織，裝卸作業(yè)，貨位整理，清單管理，到達(dá)交付，施封管理，篷布管理，門衛(wèi)管理，資源動(dòng)態(tài)，貨運(yùn)生產(chǎn)電報(bào)管理。

3.1.3 安全監(jiān)控

包括內(nèi)容：作業(yè)過(guò)程安全監(jiān)控，重點(diǎn)貨物安全監(jiān)控，機(jī)檢信息監(jiān)控與預(yù)警，視頻監(jiān)控，設(shè)備狀態(tài)自檢及故障監(jiān)控，本站裝車責(zé)任安全分析。

3.1.4 物流服務(wù)

包括內(nèi)容：接取送達(dá)，倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)，貨場(chǎng)移動(dòng)設(shè)備追蹤，加固材料代購(gòu)代銷。

圖1：貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)組成圖

圖2：貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.1.5 基礎(chǔ)管理

包括內(nèi)容：貨場(chǎng)基礎(chǔ)信息維護(hù)，貨場(chǎng)設(shè)備設(shè)施管理，裝載加固方案管理，規(guī)章文電查閱，應(yīng)急預(yù)案，押運(yùn)人管理，系統(tǒng)維護(hù)。

3.1.6 經(jīng)營(yíng)管理

包括內(nèi)容：經(jīng)營(yíng)分析，生產(chǎn)臺(tái)賬，作業(yè)記錄，作業(yè)報(bào)表，統(tǒng)計(jì)分析及考核，綜合查詢。

3.2 貨場(chǎng)作業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)晝夜24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，視頻清晰、無(wú)拖尾，監(jiān)控區(qū)域全覆蓋；存儲(chǔ)系統(tǒng)滿足視頻文件保存時(shí)間不小于90 天；室外設(shè)備防護(hù)等級(jí)：IP65 以上；系統(tǒng)采用技術(shù)成熟可靠，日平均故障時(shí)間不超過(guò)10 分鐘；提供相應(yīng)接口以滿足視頻圖像調(diào)用需求；可導(dǎo)出視頻文件，輸出格式：AVI、WMV 或MP4，編碼采用H.264 或MPEG-4。

3.3 門禁系統(tǒng)

具備讀寫(xiě)RFID 卡或掃描識(shí)別二維碼功能；具備汽車牌號(hào)識(shí)別功能，能拍清楚汽車全貌；車輛出入閘道時(shí)具備接受指令起落桿功能；每處閘道配備道閘機(jī)一套；可實(shí)現(xiàn)底層控制及狀態(tài)返回指令，滿足貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)對(duì)門禁控制的要求；門衛(wèi)室可接入鐵路綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)，并可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音對(duì)講功能。

實(shí)現(xiàn)固定車及非固定車輛的登記；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)卡和手工發(fā)卡兩種方式；通過(guò)IC 卡信息，實(shí)現(xiàn)區(qū)分是否為物流公司辦理業(yè)務(wù)車輛；出門收卡時(shí)，通過(guò)IC 卡的判讀，進(jìn)行超時(shí)停放警告提示和收卡；實(shí)現(xiàn)保有量、歷史數(shù)據(jù)等信息的查詢和統(tǒng)計(jì)。

4 貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)方案

4.1 工程概況

烏魯木齊局集團(tuán)公司貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)包括在鐵路局設(shè)置監(jiān)控中心，烏魯木齊西站、哈密、庫(kù)爾勒、奎屯四個(gè)地區(qū)設(shè)置監(jiān)控分中心，對(duì)局管內(nèi)蘭新線、精伊霍線、南疆線、喀和線等38 個(gè)貨場(chǎng)設(shè)置車站級(jí)貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)中貨場(chǎng)作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)。

鐵路局級(jí)監(jiān)控中心設(shè)局級(jí)貨安平臺(tái)軟件一及WEB 應(yīng)用服務(wù)器，各監(jiān)控分中心設(shè)置應(yīng)用接口服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、光纖存儲(chǔ)交換機(jī)、路由器、防火墻等設(shè)備，移植分中心級(jí)貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件。各貨場(chǎng)作業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端視頻采集點(diǎn)設(shè)置高清IP 球型攝像機(jī)，貨運(yùn)營(yíng)業(yè)廳設(shè)置視頻服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、顯示操作終端?，F(xiàn)場(chǎng)確定前端監(jiān)控采集點(diǎn)合理位置，利用最少采集點(diǎn)數(shù)量完成貨場(chǎng)作業(yè)區(qū)域全覆蓋。門禁系統(tǒng)在貨場(chǎng)進(jìn)出口大門處設(shè)置門控柜、道閘（含地感線圈）、車輛識(shí)別系統(tǒng)（含攝像設(shè)備和補(bǔ)光燈）、控制終端等。

為滿足數(shù)據(jù)傳輸帶寬要求，配套完成烏西、哈密、庫(kù)爾勒三處信息維修站及38 個(gè)貨場(chǎng)所屬車站兩網(wǎng)融合工程。方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示。

4.2 建設(shè)方案

4.2.1 既有貨運(yùn)相關(guān)系統(tǒng)整合

由于各貨場(chǎng)建設(shè)時(shí)間不一、要求不同、設(shè)備類型各異，車站的運(yùn)行環(huán)境迥異，各貨運(yùn)系統(tǒng)各自獨(dú)立，信息集成化效果不顯著，缺少全局統(tǒng)一平臺(tái)，難以形成完整的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)，無(wú)法滿足現(xiàn)代貨運(yùn)業(yè)務(wù)需求。只有少數(shù)車站貨運(yùn)配備標(biāo)清視頻監(jiān)控設(shè)備，還存在圖像質(zhì)量不高、視頻檢車作用不佳的問(wèn)題；車號(hào)識(shí)別裝置、手持設(shè)備只在個(gè)別車站安裝，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控和信息采集設(shè)備配備距重要信息采集全覆蓋的要求存在很大差距。

通過(guò)前期詳實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，與各貨場(chǎng)信息管理人員對(duì)接，收集各系統(tǒng)軟件廠商、接口標(biāo)準(zhǔn)等信息，接入路局貨運(yùn)安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)，并通過(guò)規(guī)范業(yè)務(wù)需求、優(yōu)化流程設(shè)計(jì)，制定全局統(tǒng)一的技術(shù)指標(biāo)、接口標(biāo)準(zhǔn)和共享策略，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、環(huán)境配置、應(yīng)用管理、維護(hù)保障等方面形成規(guī)范。

4.2.2 視頻采集點(diǎn)安裝位置及供電方式

貨場(chǎng)作業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的貨區(qū)、貨位、門衛(wèi)、倉(cāng)庫(kù)、道路、裝卸車作業(yè)、裝載加固作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，實(shí)時(shí)記錄貨場(chǎng)情況。本著降低建設(shè)投資，充分利用既有設(shè)備設(shè)施的原則，利用最少采集點(diǎn)數(shù)量完成貨場(chǎng)作業(yè)區(qū)域全覆蓋。充分利用貨場(chǎng)風(fēng)雨棚、倉(cāng)庫(kù)、固定式燈塔等建筑物安裝視頻采集設(shè)備。針對(duì)集裝箱堆場(chǎng)高貨物站臺(tái)情況，使用8 米水泥桿或者固定式燈塔安裝視頻采集設(shè)備。以往視頻采集點(diǎn)使用UPS 集中供電方式，但是由于既有貨場(chǎng)均已硬化，開(kāi)挖難度較大，且破壞場(chǎng)坪整體強(qiáng)度，考慮攝像頭從既有房屋、箱變、燈塔等處均就近接引電源。

4.2.3 傳輸通道的選擇

鐵路局、直屬站（段）、車站聯(lián)網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)使用既有鐵路通信網(wǎng)絡(luò)，貨安系統(tǒng)共享辦公局域網(wǎng)。原鐵路辦公局域網(wǎng)由鐵路局綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)承載，骨干網(wǎng)絡(luò)使用傳輸設(shè)備提供2Mb/s 帶寬。貨安系統(tǒng)中存在大量視頻數(shù)據(jù)，傳輸設(shè)備無(wú)法提供相應(yīng)帶寬，因此采用鐵路局綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)與鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)融合方式，應(yīng)用TCP/IP 協(xié)議，提供所需帶寬。

綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)點(diǎn)多面廣、承載業(yè)務(wù)眾多、兩網(wǎng)融合施工風(fēng)險(xiǎn)大、融合作業(yè)復(fù)雜，需要自上而下分步實(shí)施。設(shè)計(jì)中在烏西、哈密、庫(kù)爾勒三處信息維修站創(chuàng)造性分別設(shè)置一對(duì)對(duì)上CE 路由器及一對(duì)對(duì)下CE 路由器，對(duì)上CE 路由器連接至路局信息維修所中心設(shè)備，對(duì)下CE 路由器管理各信息維修站所管轄范圍內(nèi)車站信息交互，通過(guò)此方案，減輕路局?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)核心層和鐵路綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)核心層業(yè)務(wù)壓力，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，優(yōu)化路由選擇，提升網(wǎng)絡(luò)QoS 性能。在38 個(gè)貨場(chǎng)所屬車站設(shè)置一套CE 路由器，接入當(dāng)站數(shù)據(jù)網(wǎng)PE 路由器。PE-CE 設(shè)備間接口使用以太網(wǎng)協(xié)議，使用光纖直連。信息維修站局域網(wǎng)、站、段局域網(wǎng)接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的鏈路帶寬分別不低于千兆和百兆。局域網(wǎng)CE 設(shè)備接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)PE 設(shè)備采用外部邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議。局域網(wǎng)與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)之間部署網(wǎng)絡(luò)安全防火墻，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)邏輯隔離和局域網(wǎng)的有效安全防護(hù)。

5 總結(jié)

本文針對(duì)烏魯木齊局集團(tuán)公司貨運(yùn)站貨場(chǎng)作業(yè)的實(shí)際情況，為實(shí)現(xiàn)分散作業(yè)的集中監(jiān)控和集中管理提出一種貨運(yùn)站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)方案，為貨運(yùn)管理決策提供依據(jù)。

在利用先進(jìn)的視頻監(jiān)視和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分共享各類設(shè)備監(jiān)測(cè)信息的基礎(chǔ)上，建立國(guó)鐵集團(tuán)、鐵路局、貨運(yùn)站三級(jí)聯(lián)網(wǎng)貨運(yùn)安全系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行集中管理，提高作業(yè)的計(jì)劃性，合理調(diào)配資源，明確作業(yè)重點(diǎn)，強(qiáng)化貨運(yùn)安全質(zhì)量監(jiān)督和考核，切實(shí)提高作業(yè)質(zhì)量，控制裝車源頭，保證卸車質(zhì)量，確保貨運(yùn)安全，實(shí)現(xiàn)與車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、現(xiàn)車管理信息系統(tǒng)、調(diào)度指揮管理系統(tǒng)等信息資源的整合和綜合利用，有效地提高了鐵路運(yùn)輸安全水平和生產(chǎn)效率。