根據(jù)我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，2012年中國將完成四縱四橫鐵路主動脈建設(shè)，形成以北京為中心的1-8小時鐵路交通圈，屆時將有1.3萬公里客運專線投入運營。其中客運專線設(shè)計時速250km/h以上，高鐵及城際鐵路運行時速將達到350km/h，隨著列車運行速度的提高，遇到各種危險因素也在增多，如受大風、暴雨、異物侵陷、山體滑坡等影響，為了保障行車安全，提高運輸效率，需建設(shè)高鐵安全管理系統(tǒng)。主要包括綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)、動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)等。

　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為鐵路運輸安全生產(chǎn)的“電子警察”，是適應(yīng)鐵路運輸安全和生產(chǎn)管理需要，集鐵路運輸指揮、公安保衛(wèi)、生產(chǎn)作業(yè)、安全監(jiān)控、設(shè)備疑難故障遠程指導維護、應(yīng)急事故處理、應(yīng)急救援指揮于一體的綜合管理平臺，可滿足調(diào)度、車務(wù)、貨運、機務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛、公安、防災(zāi)監(jiān)控、牽引供電和電力、救援搶險、應(yīng)急管理等多種需求。

　　其綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻區(qū)域節(jié)點、視頻接入節(jié)點以及視頻采集點設(shè)備組成。

　　視頻區(qū)域節(jié)點用于視頻信息的調(diào)用、分發(fā)/轉(zhuǎn)發(fā)、系統(tǒng)管理、用戶管理和與其他系統(tǒng)互連等，并可對節(jié)點內(nèi)的告警信息、重要視頻信息進行存儲;

　　視頻接入節(jié)點分為兩類：一類用于實現(xiàn)視頻的接入、分發(fā)/轉(zhuǎn)發(fā)，可實現(xiàn)視頻內(nèi)容分析和與其他系統(tǒng)的互聯(lián)等，并對其接入的所有視頻信息和告警信息進行存儲。另一類是實現(xiàn)對相對分散的采集點的視頻接入、匯聚上傳，可實現(xiàn)視頻內(nèi)容分析。

　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻業(yè)務(wù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)承載，無數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備的節(jié)點利用MSTP數(shù)據(jù)透傳功能提供傳輸通道，視頻采集點的視頻信息可通過光纜、電纜或無線傳輸?shù)确绞浇尤氲剿鶎俚囊曨l接入節(jié)點。

　　視頻顯示終端具有對采集點視頻的調(diào)用功能。根據(jù)授權(quán)不同，各客戶端可實現(xiàn)對管轄區(qū)內(nèi)遠程攝像頭控制功能。視頻應(yīng)用軟件基于通用的流媒體協(xié)議(RTSP/RTP/RTCP/RSVP)，支持MPEG-X及H.264等多種格式的視頻流傳輸，并具有平臺無關(guān)性。

　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)與微機連鎖系統(tǒng)、電力SCADA系統(tǒng)、通信電源、機房照明、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)以及防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)等實現(xiàn)聯(lián)動。

　　防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)

　　鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)采用最新的數(shù)據(jù)傳感技術(shù)、數(shù)學建模分析技術(shù)和分布式控制系統(tǒng)技術(shù)，對危及高速列車運行安全的風、雨、雪、地震等自然災(zāi)害和公跨鐵橋、公鐵并行區(qū)段、隧道口的突發(fā)事故異物侵限災(zāi)害進行監(jiān)測、分析、預(yù)測、報警和控制輸出，成功實現(xiàn)了對強風預(yù)警和全線覆蓋分析、地震的P波和S波判別和干擾濾除，為鐵路的運營提供針對災(zāi)害的科學判斷依據(jù)和快速應(yīng)對措施。

　　由于我國各地基本都有季節(jié)盛行風，鐵路沿線環(huán)境復(fù)雜多變，基本都存在特大橋、埡口等特殊地形，要求各條客專線路防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)都包含有風監(jiān)測子系統(tǒng)。各條客運專線基本都存在與公路交叉，因此防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)都設(shè)計有防范公跨鐵路橋落物的異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)，其他雨、雪等監(jiān)控子系統(tǒng)各線路一般根據(jù)自身線路環(huán)境進行考慮。北方線路，如哈大、長吉等都包含有雪監(jiān)測子系統(tǒng);南方多雨地區(qū)客專線路的防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般包含雨監(jiān)測子系統(tǒng)，比如滬杭、京滬、合武等;而處于地震多發(fā)區(qū)域的客專線路還包含地震監(jiān)控子系統(tǒng)。

　　應(yīng)急通信系統(tǒng)

　　應(yīng)急通信是指當發(fā)生自然災(zāi)害或行車事故等緊急情況時，為保證鐵路運輸通暢，使現(xiàn)場與上級領(lǐng)導、專家之間能迅速傳送語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的通信系統(tǒng)。它在保障鐵路運輸工作中起著重要作用。

　　應(yīng)急通信系統(tǒng)從總體結(jié)構(gòu)上分為應(yīng)急指揮中心設(shè)備、車站側(cè)設(shè)備、應(yīng)急現(xiàn)場設(shè)備。當事故發(fā)生時，應(yīng)急搶險人員攜帶應(yīng)急搶險現(xiàn)場設(shè)備到達現(xiàn)場，迅速構(gòu)建以現(xiàn)場綜合接入設(shè)備為中心，半徑為1km的無線通信網(wǎng)絡(luò)。可通過無線單兵設(shè)備采集現(xiàn)場的圖像信息，利用無線的方式發(fā)送給現(xiàn)場綜合接入設(shè)備，同時現(xiàn)場人員還可以使用無線手機、筆記本電腦、固定電話等。現(xiàn)場綜合接入設(shè)備將語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息壓縮成IP包，通過野戰(zhàn)光纜、無線5.8G或者衛(wèi)星的方式傳送給應(yīng)急指揮中心，為應(yīng)急指揮中心的領(lǐng)導、專家迅速準確的下達搶險指令提供必要的依據(jù)。同時應(yīng)急指揮中心能夠與鐵路調(diào)度網(wǎng)、自動網(wǎng)、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)互連，實現(xiàn)平時監(jiān)控與戰(zhàn)時應(yīng)急通信的結(jié)合，實現(xiàn)資源共享最大化。[nextpage]

　　客運專線安全管理系統(tǒng)發(fā)展

　　從前面的介紹可以看出，鐵路調(diào)度員需要使用防災(zāi)監(jiān)控終端、視頻監(jiān)控終端、應(yīng)急指揮臺以及有線調(diào)度臺、無線通信終端等設(shè)備，而現(xiàn)階段以上所有設(shè)備均是單獨建設(shè)，調(diào)度用戶需要面對不同設(shè)備終端，給調(diào)度員的工作帶來了極大地不便，并且各個系統(tǒng)之間互相獨立，從設(shè)備的建設(shè)和運營維護成本方面都是大大的浪費。因此，這就需要有一套全新的設(shè)備能夠?qū)⒍喾N設(shè)備集成起來，為調(diào)度員提供統(tǒng)一的終端，減少調(diào)度員的工作量，提高調(diào)度員的工作效率。

　　可視化指揮調(diào)度系統(tǒng)是基于IP網(wǎng)絡(luò)，集可視指揮調(diào)度、實時圖像接入、傳真群發(fā)、短信群發(fā)、電子白板、公文流轉(zhuǎn)等功能于一體的綜合通信系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)遵循下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的分層及標準、全開放的軟交換體系架構(gòu)實現(xiàn)業(yè)務(wù)控制與業(yè)務(wù)承載相互分離，提供優(yōu)質(zhì)的雙向語音和清晰的實時動態(tài)圖像，成功的將語音通信、數(shù)據(jù)通信和視頻通信相結(jié)合，構(gòu)建一個聲影并茂的指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)。因此，可視化調(diào)度通信是客運專線調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展方向，是充分發(fā)揮客運專線運營調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)勢的重要支撐系統(tǒng)，是整合現(xiàn)有安全管理系統(tǒng)的最好手段。并且鐵路綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)核心內(nèi)容就是建設(shè)以IP數(shù)據(jù)網(wǎng)為代表的信息化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，形成鐵路的信息化網(wǎng)絡(luò)平臺，為可視化調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)提供了良好的承載網(wǎng)絡(luò)?？梢暬{(diào)度通信系統(tǒng)采用TDM/IP雙網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可兼容現(xiàn)有的電路交換設(shè)備，同時支持IP業(yè)務(wù)的擴展，實現(xiàn)可視化調(diào)度通信。可視化調(diào)度系統(tǒng)同時具備視頻會議、視頻監(jiān)控、應(yīng)急指揮系統(tǒng)的功能，并且可接入防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)，是一個綜合性的平臺，組網(wǎng)示意圖如圖1。

　　可視化調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能

　　· 可視化調(diào)度通信：在調(diào)度所設(shè)置可視化調(diào)度臺，各個車站設(shè)置可視化值班臺，調(diào)度員可利用可視化調(diào)度臺實現(xiàn)對各個車站的可視化調(diào)度通信以及可視化調(diào)度會議，所有呼叫采用單鍵直呼方式，操作便捷。其他調(diào)度分機或者站內(nèi)分機也可根據(jù)需要設(shè)置可視電話或可視終端，實現(xiàn)可視通信;

　　· 可視化調(diào)度臺可采用單屏、雙屏、三屏或四屏設(shè)計，根據(jù)需要顯示不同信息，如一屏用于可視化調(diào)度通信，一屏用于視頻監(jiān)控信息，一屏用于防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，一屏用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)顯示;

　　· 有線與無線之間的通信：無線通信系統(tǒng)可采用現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟的3G系統(tǒng)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)無線視頻通信業(yè)務(wù)。并且可視化調(diào)度通信系統(tǒng)與無線系統(tǒng)之間可互相開放協(xié)議，進行可視化調(diào)度通信;

　　· 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能：可視化調(diào)度通信系統(tǒng)具備視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能，可支持既有綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入，調(diào)度員可利用可視終端調(diào)看各監(jiān)控點，并實現(xiàn)PTZ控制、智能分析告警等功能。位于車站的值班員也可通過可視化值班臺調(diào)看本站內(nèi)相應(yīng)地點的攝像頭;

　　· 與防災(zāi)系統(tǒng)互聯(lián)互通：可視化調(diào)度臺作為防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控終端，顯示風、雨、雪、地震、異物侵限等災(zāi)害報警、預(yù)警信息以及相應(yīng)的行車管制預(yù)案，并提供音響報警，同時提供對異物侵限監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)的遠程恢復(fù)功能;

　　· 應(yīng)急通信系統(tǒng)功能：可視化調(diào)度系統(tǒng)可作為應(yīng)急通信系統(tǒng)的中心設(shè)備，將現(xiàn)場傳送過來的語音、圖像、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)信息，通過可視化調(diào)度臺完成，是調(diào)度員在發(fā)生事故時，更好的參與到應(yīng)急搶險中。另外，客運專線應(yīng)急通信系統(tǒng)還可裝備應(yīng)急通信車，通過衛(wèi)星的方式將現(xiàn)場語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息上傳到應(yīng)急指揮中心。采用應(yīng)急通信車可以大大節(jié)省應(yīng)急搶險現(xiàn)場設(shè)備的開通時間，并且還可利用應(yīng)急通信車作為現(xiàn)場臨時應(yīng)急指揮中心，對現(xiàn)場搶險進行指揮;

　　· 與視頻會議系統(tǒng)的互聯(lián)互通：可視化調(diào)度通信系統(tǒng)支持視頻會議系統(tǒng)的接入，當需要召開立即視頻會議時，可采用可視化調(diào)度終端一鍵直呼，完成臨時視頻會議的功能。而對于需要在會議室召開的視頻會議，可繼續(xù)使用視頻會議系統(tǒng)，可視化終端作為視頻會議系統(tǒng)的一方加入視頻會議中。

　　結(jié)語

　　實現(xiàn)客運專線運行安全、高效、舒適，高鐵安全管理的有效利用是必不可少的。我國鐵路客運專線通信系統(tǒng)建設(shè)總體趨勢是實現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)于一體的高效現(xiàn)代化通信系統(tǒng)，可視化調(diào)度通信系統(tǒng)正是基于以上需求應(yīng)運而生的，也是客運專線安全管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。