提及高鐵所涉及的安防子系統,業(yè)內人士表示,高鐵領域需求最多也最具特色的當屬視頻監(jiān)控,而其他子系統如門禁、防盜報警的用量較少。曾經參與過國內多條高鐵等項目的業(yè)內人士西剎子指出:高速鐵路對安防系統的需求,絕大多數都體現在視頻監(jiān)控系統中。雖然高鐵有對門禁、防盜及周界防范系統的需求,但這些系統的應用與高鐵本身關系不大,主要是用在車站、機房等,與其他建筑領域的需求沒有什么差異。高鐵安裝監(jiān)控的目的主要是基于運營維護及安全管理的需要。
北京世紀瑞爾尉劍剛介紹,“在高鐵領域,常用的與各業(yè)務相關聯的鐵路視頻監(jiān)控系統就有近30個,視頻監(jiān)控系統只有與這些系統聯動起來,才能發(fā)揮它的作用,如果只作為傳統的監(jiān)看手段,那么將很難形成規(guī)?;l(fā)展。”
涉及業(yè)務廣泛,分散建設推動綜合視頻監(jiān)控標準出臺
在地鐵領域,視頻監(jiān)控系統一般被劃分到綜合安防系統中,綜合安防系統屬于通信大系統,而高鐵對視頻監(jiān)控的劃分明顯不同。林必毅指出,同樣是綜合視頻監(jiān)控,鐵路和地鐵領域的內容完全不同。“在高鐵領域主要有四個概念,綜合視頻監(jiān)控系統、視頻監(jiān)控系統、CCTV監(jiān)控系統、防災安全監(jiān)控系統。綜合視頻監(jiān)控系統作為通信系統內通信業(yè)務網的一個子系統,負責車站重點部分(咽喉區(qū)),區(qū)間公跨鐵區(qū)段、通信、信號機房、牽引供電、電力供電機房內、外等的監(jiān)控;CCTV監(jiān)控系統作為信息系統內旅客服務系統的一個子系統,實現車站內候車室、站臺、進站大廳、站前廣場、進站咽喉等處圖像監(jiān)視。兩者分開建設,但緊密相關。CCTV監(jiān)控系統僅配置前端設備,后端顯示設備,視頻服務器、視頻存儲設備、視頻管理等設備由四電系統集成項目中的綜合視頻監(jiān)控系統統一考慮。”
另外,在鐵路系統中還常提到“綜合監(jiān)控系統”的概念。綜合監(jiān)控系統涵蓋機房監(jiān)控系統和防災安全監(jiān)控系統等內容。機房監(jiān)控主要包括動力環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控,會用到感溫、感熱探測器及門禁系統。防災安全監(jiān)控則對危及鐵路運輸安全的自然災害(風、雨、雪等)及異物侵入等突發(fā)危害進行監(jiān)測,為運營調度中心運行計劃調整、下達行車管制、搶險救援、維修提供依據。“對于高鐵領域與視頻監(jiān)控相關的概念及系統的劃分,集成商在進行系統設計的時候有必要理清楚,”林必毅強調。
正因為高鐵領域視頻監(jiān)控系統涉及業(yè)務部門太多,各個部門如公安、車務段、機務段、旅服系統、客運段等都有各自獨特的視頻監(jiān)控需求,如調度部門需要通過視頻監(jiān)控來看車的狀況及位置;旅服系統主要看旅客的流量及是否有突發(fā)事件;公安系統借用視頻監(jiān)控來維護鐵路治安;貨運部門借助視頻監(jiān)控系統管理貨物,所以,之前鐵路部門視頻監(jiān)控系統建設都比較分散,不能資源共享。為了實現統一管理,2008年,鐵道部出臺了《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統規(guī)范(試行)》。對綜合視頻監(jiān)控系統的組成、網絡架構、服務質量,以及涉及到的一些關鍵設備和技術等級等都做了明確規(guī)定。隨著該技術規(guī)范的出臺,高鐵在視頻監(jiān)控系統的建設上將遵循“統一領導、統一規(guī)劃、統一標準、統一資源、統一管理”原則。
參與該規(guī)范制定的專家——鐵道部運輸局調研員田裳指出,鐵路運輸指揮、生產管理、設備監(jiān)控等都離不開視頻監(jiān)控系統,視頻監(jiān)控是實現安全管理的重要輔助手段,也是鐵道部目前重點發(fā)展的技術方向。目前鐵路視頻監(jiān)控系統建設規(guī)模很大,涉及范圍很寬,如果不統一標準,將來就無法實現全網的統一管理。“出臺規(guī)范是為了實現資源共享,同時使網絡的使用及投資更為合理。”她補充到,該規(guī)范目前還是試行稿,將來會形成正式標準。目前鐵道部正在抓緊出臺工程設計規(guī)范,互聯規(guī)范、傳輸規(guī)范等一系列技術規(guī)范。
聯網程度高!網絡化、數字化成系統基本建置要求
要滿足高鐵領域各部門視頻監(jiān)控及調度、應急管理、救援搶險等需求,就必須實現視頻網絡資源和信息資源的共享,因此網絡化、數字化系統成為高鐵視頻監(jiān)控系統建設的首選和基本的要求。
根據《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統技術規(guī)范》對“鐵路綜合視頻監(jiān)控系統”的定義:“綜合視頻監(jiān)控系統”是指采用網絡化、數字化視頻監(jiān)控技術和IP傳輸方式構建的視頻監(jiān)控系統,提供鐵路各業(yè)務部門和信息系統所需的視頻信息,實現網絡和視頻信息資源共享。同時,規(guī)范還對鐵路綜合視頻監(jiān)控系統的網絡架構做了明文規(guī)定:鐵路綜合視頻監(jiān)控系統主要由視頻節(jié)點設備、視頻采集點前端設備、視頻網絡和用戶終端構成。其中,視頻接入節(jié)點位于高鐵沿線的各站段或中間站,負責視頻的前端采集、編碼等;視頻區(qū)域節(jié)點位于路局及客專調度所,主要設備為分散分布的網絡錄像機(NVR)、DVR、存儲設備,同時也可進行大屏集中監(jiān)控、網管、流媒體轉發(fā)等;視頻核心節(jié)點位于鐵道部,可對視頻監(jiān)控信息進行調用和匯總。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統的視頻業(yè)務通過數據網承載,視頻采集點的視頻信息可通過光纜、電纜或無線傳輸等方式接入到所屬的視頻接入節(jié)點。以合寧線為例,車站監(jiān)控站及區(qū)間監(jiān)控站內部采用以太網傳輸,對于一些比較遠的前端監(jiān)控點采用光纖和光端機來傳輸。區(qū)間監(jiān)控站到車站監(jiān)控站之間采用SDH傳輸系統, 而車站采集的視頻監(jiān)控信息則通過IP數據網進行傳輸。
“在鐵路領域,除了每條線都要求聯網管理外,甚至要求全國聯網。目前鐵路監(jiān)控中心設在鐵道部,全國共有20多個區(qū)域中心,區(qū)域中心下面是各級接入點。高鐵領域要做到視頻的全國聯網并沒有問題,因為鐵路的相關信息都走鐵路專網傳輸,”尉劍剛透露。不過,據了解,目前高鐵采集到的視頻圖像主要還是以本地存儲為主,并對重要通道視頻和報警相關視頻采取網絡遠程備份的方式進行集中歸檔存儲。
監(jiān)控點位密集,設備選購高水準
作為國民經濟發(fā)展的大動脈,鐵路部門的口號是“不差錢”。為保證高鐵的安全運營需求,高鐵視頻監(jiān)控點位設置較為密集,很多線路要求全線監(jiān)控。為滿足鐵路“全天候”的監(jiān)控要求,高鐵對設備的要求非??量獭?/p>
鐵道部第三勘測設計院電話電信處高級工程師景巖指出,“目前中國高鐵的建設標準整體來說很高,“四電”系統的投資一公里約為1000萬人民幣,通信占100萬左右,視頻監(jiān)控可以占到20萬左右。根據每條線的情況,投資幅度會有些差異。在進行高鐵設計的時候,設計院就已經將視頻監(jiān)控系統考慮在內。目前,高速鐵路全線都有設置視頻監(jiān)控系統,設置點位比較多的是區(qū)間和站點、特大橋、隧道、公跨鐵、區(qū)間基站、變電所等。”
在設備的選擇上,《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統技術規(guī)范》對前端攝像機、云臺、視頻編碼解設備、存儲設備等都有明確的技術規(guī)范。如,室外攝像機應具有強光抑制功能以及逆光補償功能;彩色槍型攝像機分辨率室內不小于480TVL,室外不小于540TVL;晝/夜轉換型攝像機的分辨率:黑白不小于530TVL,彩色不小于480TVL。而編解碼設備,要求音視頻編碼器應支持MPEG-4、H.264視頻編解碼標準,在技術成熟后逐步引入AVS視頻編解碼標準。在進行項目招標時,只有符合技術規(guī)范的品牌才有資格入圍。 [nextpage]
談起高鐵對安防設備的采購,曾經參與過高鐵項目招標的天地偉業(yè)平安項目中心總工黃承韜頗為感慨,“高鐵對產品功能的指標要求并不是最高的,但設備測試的嚴格度及測試速度卻不亞于電信運營商。負責招標的集成商會先在一些小的項目中進行產品試用,測試合格了才會正式采購產品,對產品的選擇非常謹慎。”
另外,高鐵由于跨度大,地形及應用環(huán)境比較復雜,對監(jiān)控設備的功能需求也較特殊。西剎子以攝像機為例指出,隧道里需要夜視功能,大橋需要防振動功能,另外高鐵沿線還需要用到大量的用于長距離監(jiān)控的攝像機。除此之外,設備還要能防雷、防風等。
結合當前高鐵視頻監(jiān)控應用現狀,世紀瑞爾尉劍剛認為,總體來看,安防監(jiān)控產品基本上能滿足鐵路行業(yè)的需求,但方案還是不太理想。比如,鐵路監(jiān)控要求前端攝像機能全天候監(jiān)控(24小時連續(xù)監(jiān)控及空間的全覆蓋),但目前很多產品都是市面上普通的產品。“作為系統集成商,我們傾向于選擇比較高端的設備。如果一旦設備出現問題,鐵路領域的設備維護成本太高,所以我們不會考慮低端產品,而是選擇行業(yè)里最高端的品牌。”
視頻分析技術成“新寵”
高鐵給視頻分析及無線傳輸等新技術的發(fā)展提供了肥沃的土壤。IVS智能視頻分析技術的功能及應用要求被明確寫進了《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統技術規(guī)范》中。正是因為有了明文規(guī)定,幾乎所有中國的高速鐵路都會用到視頻分析技術。
對于IVS在高鐵領域的應用,西剎子認為,地鐵領域由于人流過于密集,智能視頻分析實施效果會受到一定影響,而在鐵路領域,使用IVS技術則更加實用。隨著智能視頻分析技術被寫進標準,未來IVS在鐵路領域的應用將越來越多。他指出,“目前開通的多條高鐵線路中,都部署了上百路的視頻分析通道,主要做入侵探測分析模式,并且實現效果良好”,但由于鐵路系統的特點,如地形,天氣條件復雜,干擾源多,因此IVS技術還需要較大提升。
尉劍剛同時也表示,在他們參與的實際工程項目里面,智能視頻分析技術占很高的比例,例如,武漢的一個項目就有上千路的視頻分析。不過,作為多個高鐵項目建設的參與者,他認為應當理性看待智能視頻分析技術的應用。“目前,鐵路領域對智能視頻分析技術還處于逐漸認識的過程??陀^來說,使用智能視頻分析技術很有必要,但感覺目前效果并不像廠商所說的那么好。如果在室外用的話,容易受到光線、環(huán)境、安裝條件等方面的影響,實際應用有待成熟。”
受訪者普遍提到,基于高鐵的使用環(huán)境及特點,無線傳輸及夜視攝像機將來的應用也會越來越多,尤其是夜視系統非常有必要,而無線傳輸技術目前仍有待成熟。
無人值守,考驗高鐵安全運維管理體系
除了跨度大、應用環(huán)境復雜之外,高鐵安防應用還有一個非常顯著的特點:無人值守。為了減少小站的設置,高鐵領域很多場站都實行無人值守。另外,鐵路每隔數百米會有電力機房和通信機房,這些機房基本上都需要無人職守,并用到視頻監(jiān)控和報警系統,以檢測是否有人入侵,現場的情況有無變化等。因此,高鐵無人值守機房對視頻監(jiān)控的需求量非常大。據尉建剛介紹,武廣線沿線一共有600多個車站,真正有人值守的只有30個左右。
這么多的無人值守車站及機房,也給鐵路的安全管理提出了較大的挑戰(zhàn)。之前,由于鐵路部門專業(yè)分割明顯,各專業(yè)的關聯度較低,視頻監(jiān)控系統采取“誰建設、誰負責”的原則。而隨著鐵路部門對視頻監(jiān)控作為安全輔助管理手段的認可與重視,對系統建設、管理與維護的關注度也在提升。高鐵的維護管理已經在逐步走向綜合維修體系,要求同一線路各專業(yè)的系統都集中起來管理。尉劍剛介紹說,目前,各路段都建立了綜合維修基地,由維修基地集中來做維護管理。但他同時指出,真正從邏輯一體化管理的層面來看,綜合維護管理做得還不夠好,沒有實現真正業(yè)務面上的互相關聯,需要不斷完善。