【安防知識網(wǎng)】時速超過200公里，采用動車組及專用列車運行控制系統(tǒng)的鐵路，被國際上定義為“高速鐵路”。京津城際鐵路高速列車最高運營速度350公里/小時，已超過了大型客機的起飛速度，這是我國第一條真正意義上的高速鐵路。

　　一、高鐵安防特點

　　高速鐵路安防系統(tǒng)的整體建設(shè)和傳統(tǒng)的鐵路安防系統(tǒng)沒多大區(qū)別，所不同的是，高速鐵路安防系統(tǒng)監(jiān)控點分散、監(jiān)控線長，并且在整個線路上也不像傳統(tǒng)鐵路那樣是開放的，而是全程封閉的。這也讓高速鐵路安防系統(tǒng)具有其特定的特色。從系統(tǒng)建設(shè)來講，主要包括客運站、鐵路沿線和橋隧道等領(lǐng)域是重點的防范區(qū)域。

　　由于整條高速鐵路沿線站點較多，又較分散，鐵道部門一般會把各客運站作為路局的分控點。把前端監(jiān)控信號，包括客運站本站范圍和鐵路沿線的監(jiān)控信息傳輸?shù)椒挚卣军c的監(jiān)控終端，除了供給本站就地監(jiān)控、實現(xiàn)本范圍內(nèi)的監(jiān)控外，并完成信息的管理和存儲，以及信息的上傳。客運站的監(jiān)控信息通過鐵路內(nèi)部的專網(wǎng)傳輸?shù)缴弦患夎F路局的監(jiān)控管理中心。鐵路局通過監(jiān)控主機，在監(jiān)控中心用監(jiān)視器還原各分控點的監(jiān)控圖像，實現(xiàn)調(diào)度、指揮等各項任務(wù)，并能針對突發(fā)事件，完成預(yù)警和應(yīng)急機制。

　　二、高鐵安防項目實際的需求

　　1、監(jiān)視車站站場會車情況，保證設(shè)運行正常保障行車安全。

　　2、實現(xiàn)高速鐵路線路的日常巡查，減少巡查人員野外暴露頻度，降低工作強度和難度，保證人員安全。

　　3、針對線路施工作業(yè)進行實時監(jiān)視，保證施工人員和行車安全。

　　4、對高速鐵路周邊生態(tài)環(huán)境、動物活動及遷徙通道進行監(jiān)視，防止人為破壞。

　　5、在大站的重點區(qū)域如對售票大廳、廣場、候車室、站臺等重要部位進行實時監(jiān)視情況。

　　6、視頻分析：對進入防區(qū)的人、車、動物進行偵測、追蹤并報警提示。

　　三、攝像機在高鐵安防中的具體應(yīng)用

　　基于高速鐵路安防應(yīng)用的特殊性，高速鐵路安防系統(tǒng)攝像機要求高清晰度成像，彩色水平線數(shù)達到540線以上，照度達到星光級，云臺耐用度及電機性能出色，其中以室內(nèi)一體化高速球和室外一體化高速球以及具有寬動態(tài)的日夜型攝像機為主。

　　京津客運線視頻安防系統(tǒng)，分為客運站、沿線通信機房設(shè)備間、沿線鐵路設(shè)施三大部分。在客運站方面，整個京津客運線共有北京南、亦莊、武清、塘沽和天津5個客運站。在每個客運站對候車大廳、站臺廣場、升降滾梯等重要地點進行實時監(jiān)視。

　　在候車大廳的出入口處，由于整個面積較為龐大，光線照明穩(wěn)定并且人員進出頻繁，隨時都有可能發(fā)生意外，同時要求攝像機安裝美觀，所以在此處使用了松下室內(nèi)彩色一體化快球WV-CS574，該產(chǎn)品采用一體化設(shè)計，精致小巧，僅110MM，內(nèi)置22倍率的光學(xué)變焦鏡頭和一體化小型云臺。510線水平分辨率帶來質(zhì)量卓越的彩色圖像，超高靈敏度使它在照度低至1LUX的情況下也能工作?；竟δ軓姶?，無限清晰的捕捉目標?？蓪崿F(xiàn)360°無限水平旋轉(zhuǎn)和180°豎直轉(zhuǎn)動，攝像范圍廣闊。預(yù)置位最多可達32個。在預(yù)置模式下。攝像機可以最高300°/秒的速度從一個位置移動至下一個位置。同時圖像保持功能可防止迅速移動造成的圖像模糊的現(xiàn)象。隱私區(qū)遮擋功能能夠屏蔽不宜顯示的圖像。巡視學(xué)習(xí)功能可以記憶并重復(fù)對攝像機的手動操作。數(shù)字移動檢測功能可以自動覺察圖像中的移動。這樣在人流密集的時節(jié)和區(qū)域也能提供一個清晰的監(jiān)控效果。[nextpage]

　　在車輛進出站的站臺廣場，由于是室外場景，主要是監(jiān)視人員上下車的情況，以及車輛進出站的狀況，同時還要保證夜間的圖像的高清晰度，所以選用了松下的室外日夜型一體化高速球WV-CW864。松下電器的WV-CW860A系列是集成了堅固的防護外罩及具有220倍變焦功能的彩色 / 黑白一體化攝像機，在0.5Lux的最低照明度之下可獲得清晰的彩色圖像，或在0.015Lux昏暗光線下獲得黑白圖像，并自動地從白天的彩色模式轉(zhuǎn)換到晚上的黑白模式，從而實現(xiàn)戶外24小時監(jiān)控。此外，鏡頭可以在水平方向上360°旋轉(zhuǎn)，在垂直方向上190°轉(zhuǎn)動，而且還配有數(shù)字翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，以便隨時跟蹤周圍人群。隱私區(qū)遮擋屏可防止操作人員誤操作和保護公眾隱私權(quán)。巡視學(xué)習(xí)和檢查只需通過64個預(yù)設(shè)位置中的兩個選項就可實現(xiàn)，完全可以滿足高鐵站臺監(jiān)控的需求。

　　在升降扶梯處也進行了重點的監(jiān)視，要求可以在逆光的情況下清晰的分辨扶梯人員的面部特征，所以根據(jù)這個需求，特別使用了松下電器的具有第三代超級寬動態(tài)的日夜攝像機WV-CP484，全新的基于每個像素的160倍動態(tài)范圍校正技術(shù)，可對隨時發(fā)生的對比度變化進行自動調(diào)整，從而可以準確捕捉到任何區(qū)域和位置的目標。彩色模式下540線、黑白模式下570線的水平分辨率。普通攝像機與松下Ⅲ?的攝像機相比較，即使是帶有所謂先進的背光補償功能的攝像機，在圖像質(zhì)量上都不能與超級動態(tài)Ⅲ技術(shù)攝像機的效果相比。

　　另外在沿線通信機房設(shè)備間的監(jiān)控中，在通信機房外圍，安裝松下的日夜型攝像機WV-CP484，用于監(jiān)視機房周邊的情況;在機房內(nèi)部，吸頂安裝1臺松下的彩色一體化高速球WV-CS574，用以監(jiān)視進出機房人員的情況，同時與報警設(shè)備做好預(yù)置聯(lián)動，一旦有非法人員闖入時，觸發(fā)了報警設(shè)備，攝像機會在第一時間轉(zhuǎn)向相關(guān)的預(yù)置位置，進行圖像的拾取。

　　四、安防技術(shù)應(yīng)用熱點及問題

　　隨著京津城際鐵路的正常運營，更多的旅客乘坐高鐵列車往返于京津兩地，人員流量的增長，勢必會有安全隱患的存在，因此在整個高鐵安防系統(tǒng)上也會有所增加。目前整個高速鐵路的安防視頻監(jiān)視系統(tǒng)的組成，是由前端模擬攝像機，將視頻信號與控制信號連接到視頻編碼器上，所有的視頻編碼器經(jīng)過專線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾聿块T，通過集中管理平臺對前端視頻圖像進行管理。這是一種很“傳統(tǒng)”的數(shù)字式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。隨著數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展，新的技術(shù)必將會在高鐵安防上得以應(yīng)用：例如周界行為防范智能檢測系統(tǒng)、人臉識別系統(tǒng)等。通過在高鐵在鐵路周邊布置的攝像機，配合周界防范智能檢測系統(tǒng)，在高鐵兩側(cè)圍欄處設(shè)置防范規(guī)則，一旦有非法人員翻入時，智能分析設(shè)備會對情況進行能夠分析，并做出移動軌跡顯示，同時可以發(fā)出報警信號，彈出視頻圖像，提示管理人員對相關(guān)信息進行處理;在車廂內(nèi)進行攝像機的增加，與相關(guān)的報警系統(tǒng)進行聯(lián)動等， 可以在廣播室的監(jiān)控終端觀察整列車廂的動態(tài)，當(dāng)發(fā)生事故時，通過車廂廣播系統(tǒng)發(fā)布指令。另外可以通過安裝在車廂里的攝像頭察看車廂旅客的動態(tài)，并對嫌疑分子的行為做出人臉面部識別，可以有效的幫助公安部門對逃犯進行抓捕等。

　　由于京津線是《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中的第一條通車運營的高速城際鐵路，也是環(huán)渤海地區(qū)城際軌道交通網(wǎng)的重要組成部分。2008年10月31日，鑒于國內(nèi)經(jīng)濟形勢發(fā)展的變化以及鐵路長期存在的“運力不足”瓶頸，《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》——這個國務(wù)院在2004年批準的第一個行業(yè)規(guī)劃，做出了調(diào)整。調(diào)整方案將2020年全國鐵路營業(yè)里程規(guī)劃目標由10萬公里調(diào)整為12萬公里以上，電化率由50%調(diào)整為60%以上。但目前整個高鐵項目在全國處于初期建設(shè)，雖然是新興的運輸系統(tǒng)，但在安防系統(tǒng)的應(yīng)用方面也會與傳統(tǒng)的鐵路安防系統(tǒng)存在同樣的問題，具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

　　1、信號傳輸帶寬不足，所使用的視頻編碼技術(shù)的相對落后，導(dǎo)致圖像的實時效果欠佳。但隨著H.264視頻壓縮技術(shù)的普及，這一問題會很快得到改善。

　　2、圖像質(zhì)量要求高。由于車站區(qū)域人流密度較大，為了協(xié)助車站管理人員處理突發(fā)事時需執(zhí)法取證，就必須提供一個比較清晰的監(jiān)視效果。百萬像素攝像機的興起,是對這個問題最好的解決，高清晰的圖像拾取，極大的方便后端軟件處理系統(tǒng)對相關(guān)人物的分析。[nextpage]

　　3、靈活性。目前整個高鐵的安防系統(tǒng)還只是以視頻為主，并未做到真正的智能化系統(tǒng).前端設(shè)備把采集到的信息傳輸?shù)杰囌颈O(jiān)控中心，一旦發(fā)現(xiàn)嫌疑分子就必須要求和其他報警系統(tǒng)聯(lián)動，自動發(fā)出報警信息。隨著無線傳輸技術(shù)的成熟，與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的興起，百萬像素攝像機的廣泛應(yīng)用等一系列技術(shù)的誕生與發(fā)展，相信高鐵安防系統(tǒng)的一系列技術(shù)要求都會被一一解決。

　　五、結(jié)語

　　在經(jīng)濟危機的不利形勢下，國家提出的4萬億元投資規(guī)劃來擴大內(nèi)需， 2008年底向鐵路追加了150億元，其中“共安排鐵路客運專線項目10個，安排投資66億元，占鐵路新增總投資的44%”。在這樣的一個新興的鐵路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)里，高鐵安防系統(tǒng)的前景是光明的，必將在全國高鐵信息化建設(shè)里發(fā)揮出重要作用。(本文作者現(xiàn)任職于北京冠林神州科技有限公司技術(shù)部)