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)需啟動政策的重心之一。現(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)里程達到12萬公里以上的新目標。在巨大的鐵路建設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?shù)案庾龅淖銐虼髸r，哪怕只是小小的一塊，也是對視頻監(jiān)控市場的絕對利好。

　　青藏鐵路和京津高鐵是我國自動化監(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、夜視技術(shù)、智能分析等多種先進的視頻監(jiān)控技術(shù)，其視頻監(jiān)控系統(tǒng)自開通運行以來，效果良好，為高速鐵路的列車安全運營提供了重要的安全措施。目前建設中的京滬高速鐵路也是我國第一條具有世界先進水平的高速鐵路,其視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設值得市場期待。

　　鐵路穩(wěn)定運行決定了國計民生，所以，在當前擴大鐵路建設拉動內(nèi)需、創(chuàng)建和諧社會的大背景下，高鐵安防的未來具有廣闊的市場空間。

　　高速鐵路安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場分析

　　高速鐵路安防的主要特點

　　高鐵具有如下特點：全程跨度大、環(huán)境復雜、用戶眾多、建設周期長、施工難度大、建設成本高、站點數(shù)量少、站點間距大、穩(wěn)定性和安全性要求高等特點。

　　高鐵安防的主要功能

　　高鐵安防主要利用鐵路網(wǎng)絡，以分散各個站點的視頻采集設備為依托，實現(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，保證火車安全運行;

　　·車站、貨場、站臺、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備集中監(jiān)控，及時了解設備運行情況;

　　·對出現(xiàn)的緊急狀況如暴風雪、泥石流、洪水、交通意外等遠程監(jiān)控及時做出反應。

[nextpage]　　高鐵安防的三級樹型網(wǎng)絡架構(gòu)

　　根據(jù)高鐵的運行模式，可把高鐵安防的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)設計為三級樹型拓撲結(jié)構(gòu)，一級節(jié)點為鐵道部，二級節(jié)點為鐵道部下屬的若干鐵路局，三級節(jié)點為鐵路局下屬的車務段，如圖1所示。

　　三級節(jié)點為前端監(jiān)控站，設備分布廣，主要負責視頻的前端采集、編碼等。信息采集點位置的設置，原則上以行車室、站臺、道岔區(qū)為主，并充分結(jié)合利用防火、防盜、遠紅外監(jiān)控、入侵檢測等其他聯(lián)防設備。具體如圖2所示。

　　二級節(jié)點主要為鐵路局，其存在大量的用戶，對本區(qū)段的視頻資源進行調(diào)用、回放、PTZ控制等。通常，在路局節(jié)點，一般設置多個客戶端工作站、存儲陣列、存儲服務器、流媒體服務器、解碼器、電視墻等終端，是系統(tǒng)真正的主干，也是應用的核心。同時，設立管理服務器，可以避免將其設在各前端監(jiān)控站而帶來的不必要的設備投資，便于認證系統(tǒng)的集中管理。

　　一級節(jié)點主要是鐵道部監(jiān)控中心，相當于平安城市的城市公安局總指揮中心。其連接各個鐵路系統(tǒng)，并根據(jù)需要有選擇地調(diào)用、控制、回放各個鐵路的視頻資源，一般設置工作站、目錄數(shù)據(jù)服務器、重要錄像資料的備份服務器等。

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　　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，因此二級節(jié)點下分2~3個3級節(jié)點，并增加1~3條2M專用線路，三級節(jié)點共用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)，一級節(jié)點到二級節(jié)點使用光纖通信，整個網(wǎng)絡通過各級服務器進行管理，這樣充分保證了整個網(wǎng)絡通信的可靠性。

　　高速鐵路安防視頻監(jiān)視系統(tǒng)不同節(jié)點的制約因素

　　前端信息采集攝像機

　　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)定將會給后期維護帶來巨大的壓力。另外，設備還需要具有遠程維護能力，如遠程升級、遠程備份、遠程啟動等。所以攝像機一般采用知名品牌安防產(chǎn)品，不然可能造成系統(tǒng)維護成本的劇增，攝像機應具有以下重要功能。

　　·長距離變焦和高清晰度。綿延的鐵路，是長距攝像機的絕對用武之地。攝像機的高清晰度，長距離變焦后，是保證圖像質(zhì)量的重要指標;

　　·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以及微步調(diào)整功能。是準確定位遠處微小目標的重要保證，這就需要球型機及后端的控制設備具有多變速的調(diào)整控制旋轉(zhuǎn)功能;

　　·預置位的個數(shù)及精度。通常，支持足夠調(diào)用的預置位的數(shù)量不是問題。實際中預置位的精度是考察PTZ攝像機的重要指標，報警聯(lián)動及客戶調(diào)用后的預置位準確定位是實際中的關(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設備降低碼流。

　　DVS/DVR

　　編碼標準。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間和空間上的冗余信息。

　　DVR要有足夠多的報警輸入及繼電器輸出實現(xiàn)報警聯(lián)動功能;雙向語音對講功能;遠程升級;存儲的部署的靈活性，報警觸發(fā)存儲、時間表存儲、手動存儲等;長錄像和報警錄像的分置;錄像的檢索與回放的靈活性，系統(tǒng)應支持用戶根據(jù)時間、地點、事件等多種條件進行檢索和回放;支持多用戶同時調(diào)用檢索;支持下載本地回放和遠程直接回放方式。

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　　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。主要是廠家綜合實力強，其產(chǎn)品功能強大，品質(zhì)穩(wěn)定，售后服務完善以及超高的性價比。

　　LG高度智能化XDI芯片的研發(fā)及應用，使得LG攝像機具有：更廣的色溫范圍為1700~11000;超低照度(達到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)，實現(xiàn)了超低照度下的更加完美畫面，對DVR來說，在夜間可以降低碼流，提供大于60dB的超級寬動態(tài)以及無縫自動曝光技術(shù)，可以根據(jù)環(huán)境變化，自動適應各種效果以及超強光抑制功能(HS+BLC)功能等。LG擁有4路、8路、16路的DVR設備，同時支持制約因素中提到的所有功能。

　　LG安防產(chǎn)品有：具有X37光學變焦的LT903高速球系列和LC903一體機系列;具有X27光學變焦的LT703高速球系列和LC371一體機系列;X27光學變焦的LT303中速球系列;及其以上對應的X37和X27系列一體機機芯;以及LS900及LS500的槍機系列。并具有豐富的半球型攝像機LV903P和LV803系列等。中高速球具有巡航速度可自行設定及預置位高精度的特點，具體參數(shù)可到LG Security主網(wǎng)站查詢和選購。