高鐵安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大環(huán)境分析
大規(guī)模鐵路投資正在成為國家內(nèi)需啟動(dòng)政策的重心之一?，F(xiàn)在鐵路投資規(guī)模接近5萬億，國家明確提出了到2020年全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到12萬公里以上的新目標(biāo)。在巨大的鐵路建設(shè)投資中通信及安防監(jiān)控的比例較之路橋鋼筋水泥等肯定是很小的，但是當(dāng)?shù)案庾龅淖銐虼髸r(shí)，哪怕只是小小的一塊，也是對(duì)視頻監(jiān)控市場(chǎng)的絕對(duì)利好。
青藏鐵路和京津高鐵是我國自動(dòng)化監(jiān)控程度最高的鐵路。鐵路全線幾千多公里利用各種焦距攝像機(jī)、夜視技術(shù)、智能分析等多種先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)，其視頻監(jiān)控系統(tǒng)自開通運(yùn)行以來，效果良好，為高速鐵路的列車安全運(yùn)營提供了重要的安全措施。目前建設(shè)中的京滬高速鐵路也是我國第一條具有世界先進(jìn)水平的高速鐵路,其視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)值得市場(chǎng)期待。
鐵路穩(wěn)定運(yùn)行決定了國計(jì)民生，所以，在當(dāng)前擴(kuò)大鐵路建設(shè)拉動(dòng)內(nèi)需、創(chuàng)建和諧社會(huì)的大背景下，高鐵安防的未來具有廣闊的市場(chǎng)空間。
高速鐵路安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)分析
高速鐵路安防的主要特點(diǎn)
高鐵具有如下特點(diǎn)：全程跨度大、環(huán)境復(fù)雜、用戶眾多、建設(shè)周期長、施工難度大、建設(shè)成本高、站點(diǎn)數(shù)量少、站點(diǎn)間距大、穩(wěn)定性和安全性要求高等特點(diǎn)。
高鐵安防的主要功能
高鐵安防主要利用鐵路網(wǎng)絡(luò)，以分散各個(gè)站點(diǎn)的視頻采集設(shè)備為依托，實(shí)現(xiàn)如下的功能：
·路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵、咽喉區(qū)的監(jiān)視，保證火車安全運(yùn)行;
·車站、貨場(chǎng)、站臺(tái)、候車大廳等區(qū)域安全監(jiān)視，了解旅客情況;
·無人值守變電站和照明等重要配電設(shè)備集中監(jiān)控，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況;
·對(duì)出現(xiàn)的緊急狀況如暴風(fēng)雪、泥石流、洪水、交通意外等遠(yuǎn)程監(jiān)控及時(shí)做出反應(yīng)。
[nextpage] 高鐵安防的三級(jí)樹型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
根據(jù)高鐵的運(yùn)行模式，可把高鐵安防的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為三級(jí)樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一級(jí)節(jié)點(diǎn)為鐵道部，二級(jí)節(jié)點(diǎn)為鐵道部下屬的若干鐵路局，三級(jí)節(jié)點(diǎn)為鐵路局下屬的車務(wù)段，如圖1所示。
三級(jí)節(jié)點(diǎn)為前端監(jiān)控站，設(shè)備分布廣，主要負(fù)責(zé)視頻的前端采集、編碼等。信息采集點(diǎn)位置的設(shè)置，原則上以行車室、站臺(tái)、道岔區(qū)為主，并充分結(jié)合利用防火、防盜、遠(yuǎn)紅外監(jiān)控、入侵檢測(cè)等其他聯(lián)防設(shè)備。具體如圖2所示。
二級(jí)節(jié)點(diǎn)主要為鐵路局，其存在大量的用戶，對(duì)本區(qū)段的視頻資源進(jìn)行調(diào)用、回放、PTZ控制等。通常，在路局節(jié)點(diǎn)，一般設(shè)置多個(gè)客戶端工作站、存儲(chǔ)陣列、存儲(chǔ)服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、解碼器、電視墻等終端，是系統(tǒng)真正的主干，也是應(yīng)用的核心。同時(shí)，設(shè)立管理服務(wù)器，可以避免將其設(shè)在各前端監(jiān)控站而帶來的不必要的設(shè)備投資，便于認(rèn)證系統(tǒng)的集中管理。
一級(jí)節(jié)點(diǎn)主要是鐵道部監(jiān)控中心，相當(dāng)于平安城市的城市公安局總指揮中心。其連接各個(gè)鐵路系統(tǒng)，并根據(jù)需要有選擇地調(diào)用、控制、回放各個(gè)鐵路的視頻資源，一般設(shè)置工作站、目錄數(shù)據(jù)服務(wù)器、重要錄像資料的備份服務(wù)器等。
[nextpage] 高鐵安防的傳輸線路
高鐵系統(tǒng)沿線有一部分提供了電信的2M通道，有的地區(qū)則直接鋪設(shè)了單模的光纜。若全段共用一條2M專線，成本低但圖像清晰度較差，畫面不流暢，因此二級(jí)節(jié)點(diǎn)下分2~3個(gè)3級(jí)節(jié)點(diǎn)，并增加1~3條2M專用線路，三級(jí)節(jié)點(diǎn)共用1條2M專用線路，再用網(wǎng)橋橋接組成100M以上的以太網(wǎng)環(huán)，一級(jí)節(jié)點(diǎn)到二級(jí)節(jié)點(diǎn)使用光纖通信，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過各級(jí)服務(wù)器進(jìn)行管理，這樣充分保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
高速鐵路安防視頻監(jiān)視系統(tǒng)不同節(jié)點(diǎn)的制約因素
前端信息采集攝像機(jī)
這里是環(huán)境最惡劣的，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性是第一要素，系統(tǒng)的不穩(wěn)定將會(huì)給后期維護(hù)帶來巨大的壓力。另外，設(shè)備還需要具有遠(yuǎn)程維護(hù)能力，如遠(yuǎn)程升級(jí)、遠(yuǎn)程備份、遠(yuǎn)程啟動(dòng)等。所以攝像機(jī)一般采用知名品牌安防產(chǎn)品，不然可能造成系統(tǒng)維護(hù)成本的劇增，攝像機(jī)應(yīng)具有以下重要功能。
·長距離變焦和高清晰度。綿延的鐵路，是長距攝像機(jī)的絕對(duì)用武之地。攝像機(jī)的高清晰度，長距離變焦后，是保證圖像質(zhì)量的重要指標(biāo);
·感紅外雙濾光片切換的日夜轉(zhuǎn)換，以及夜晚模式下的低照度，這是曠野中黑夜下圖像清晰的重要保證;
·長距離變焦后的防抖動(dòng)以及微步調(diào)整功能。是準(zhǔn)確定位遠(yuǎn)處微小目標(biāo)的重要保證，這就需要球型機(jī)及后端的控制設(shè)備具有多變速的調(diào)整控制旋轉(zhuǎn)功能;
·預(yù)置位的個(gè)數(shù)及精度。通常，支持足夠調(diào)用的預(yù)置位的數(shù)量不是問題。實(shí)際中預(yù)置位的精度是考察PTZ攝像機(jī)的重要指標(biāo)，報(bào)警聯(lián)動(dòng)及客戶調(diào)用后的預(yù)置位準(zhǔn)確定位是實(shí)際中的關(guān)鍵;
·數(shù)碼降噪技術(shù)。在夜間，數(shù)碼降噪可為后端的存儲(chǔ)設(shè)備降低碼流。
DVS/DVR
編碼標(biāo)準(zhǔn)。目前，MPEG-4及H.264編碼技術(shù)，采用幀內(nèi)壓縮與幀間壓縮相結(jié)合的方法去掉視頻信息的時(shí)間和空間上的冗余信息。
DVR要有足夠多的報(bào)警輸入及繼電器輸出實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能;雙向語音對(duì)講功能;遠(yuǎn)程升級(jí);存儲(chǔ)的部署的靈活性，報(bào)警觸發(fā)存儲(chǔ)、時(shí)間表存儲(chǔ)、手動(dòng)存儲(chǔ)等;長錄像和報(bào)警錄像的分置;錄像的檢索與回放的靈活性，系統(tǒng)應(yīng)支持用戶根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、事件等多種條件進(jìn)行檢索和回放;支持多用戶同時(shí)調(diào)用檢索;支持下載本地回放和遠(yuǎn)程直接回放方式。
[nextpage] 系統(tǒng)配置及選型
基于以上制約因素，推薦使用LG品牌攝像機(jī)。主要是廠家綜合實(shí)力強(qiáng)，其產(chǎn)品功能強(qiáng)大，品質(zhì)穩(wěn)定，售后服務(wù)完善以及超高的性價(jià)比。
LG高度智能化XDI芯片的研發(fā)及應(yīng)用，使得LG攝像機(jī)具有：更廣的色溫范圍為1700~11000;超低照度(達(dá)到0.0001lux);高清晰度最低540線(彩色)，570線(黑白);3D-DNR數(shù)碼降噪技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超低照度下的更加完美畫面，對(duì)DVR來說，在夜間可以降低碼流，提供大于60dB的超級(jí)寬動(dòng)態(tài)以及無縫自動(dòng)曝光技術(shù)，可以根據(jù)環(huán)境變化，自動(dòng)適應(yīng)各種效果以及超強(qiáng)光抑制功能(HS+BLC)功能等。LG擁有4路、8路、16路的DVR設(shè)備，同時(shí)支持制約因素中提到的所有功能。
LG安防產(chǎn)品有：具有X37光學(xué)變焦的LT903高速球系列和LC903一體機(jī)系列;具有X27光學(xué)變焦的LT703高速球系列和LC371一體機(jī)系列;X27光學(xué)變焦的LT303中速球系列;及其以上對(duì)應(yīng)的X37和X27系列一體機(jī)機(jī)芯;以及LS900及LS500的槍機(jī)系列。并具有豐富的半球型攝像機(jī)LV903P和LV803系列等。中高速球具有巡航速度可自行設(shè)定及預(yù)置位高精度的特點(diǎn)，具體參數(shù)可到LG Security主網(wǎng)站查詢和選購。
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