我國鐵路監(jiān)控的發(fā)展是隨著整個鐵路事業(yè)的發(fā)展而不斷崛起的,從新中國成立至今,共經(jīng)歷了三個階段。
第一階段:解放初期至上世紀(jì)七十年代末。這三十年間,由于受當(dāng)時經(jīng)濟發(fā)展滯后的嚴(yán)重影響,火車仍以最古老的蒸汽機車作牽引,而當(dāng)時的鐵路防護主要通過鐵路工作人員流動查看進(jìn)行防范監(jiān)控。
第二階段:上世紀(jì)八十年代至九十年代末。這是我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展期。在此期間,主要采用內(nèi)燃及電氣化機車作為列車的牽引動力。為了保障鐵路的安全運行,在特大型車站候車室、站臺、售票廳、貨運站等區(qū)域運用模擬視頻技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控。
第三階段:二十世紀(jì)初至今。這是我國鐵路事業(yè)的高速發(fā)展時期,采用國產(chǎn)最先進(jìn)的電氣化機車作為列車的牽引動力;高速鐵路的相繼開通運行;我國鐵路運行進(jìn)行了多次大提速;鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速由模擬視頻技術(shù)經(jīng)數(shù)模結(jié)合到目前網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻技術(shù)。
鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀
2013年,我國鐵路總投資將達(dá)到3.5萬億人民幣。而根據(jù)“十·二五”規(guī)劃,到2012年我國將建成客運專線42條,總里程1.3萬公里,全國將形成“四縱四橫”鐵路快速客運通道,東部、中部和西部地區(qū)大多數(shù)大城市都納入規(guī)劃。而另據(jù)報道,預(yù)計到2020年,中國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到12萬公里,高鐵的蓬勃發(fā)展也為安防業(yè)帶來了新的機遇。業(yè)內(nèi)人士分析僅視頻監(jiān)控系統(tǒng)平均每公里投資約為20萬元人民幣,按照2012年總里程1.3萬公里計算,視頻監(jiān)控系統(tǒng)的市場規(guī)模將高達(dá)26億元,而這數(shù)據(jù)還沒有加上配套的門禁系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)。鐵路綜合視頻監(jiān)控這塊大蛋糕十分誘人。然而,目前鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展雖然一片大好,但仍存在如下亟待根治的“疑難雜癥”。
體系規(guī)范不統(tǒng)一
據(jù)悉,各主要行業(yè)、部門均出臺或正在醞釀出臺各自的規(guī)范,這樣導(dǎo)致視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的多樣性。系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換環(huán)節(jié)強有力規(guī)范的缺位,使得各廠家在目前國際編解碼標(biāo)準(zhǔn)(比如H.264和MPEG4、MJPEG)框架下,各自制定自身私有算法,視頻信號在壓縮的過程中每個公司打包的原理和方式不同、花樣繁多、標(biāo)準(zhǔn)不一,功能側(cè)重點也各不相同不同廠商的產(chǎn)品無法兼容,互通性不強,如果項目前期采用一家公司的產(chǎn)品容易形成壟斷,不利于監(jiān)控系統(tǒng)的長期穩(wěn)定的發(fā)展及維護、擴容。
集成化程度低
鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模越來越大,系統(tǒng)需要進(jìn)一步的和入侵報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、動力監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行融合,這就使得綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,而傳統(tǒng)的孤島式系統(tǒng)將無法滿足系統(tǒng)應(yīng)用向深層次的發(fā)展,只有將各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)匯聚、處理和傳輸,才能夠深度挖掘系統(tǒng)的功能,提高鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集成度。
智能化程度低
鐵路運輸旅客人數(shù)眾多、情況比較復(fù)雜、監(jiān)控點也很多,所以僅僅依靠人力很難對各種突發(fā)情況作出及時和正確的反應(yīng)。而通過智能視頻分析技術(shù)可以對視頻畫面進(jìn)行高速分析和理解,從而完成人流量統(tǒng)計、擁擠檢測、人臉識別跟蹤、自動報警、監(jiān)控聯(lián)動等功能,大大減少人員的工作量,同時將提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和及時性。
共享性差
眾所周知,鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)涉及眾多業(yè)務(wù)部門,比如公安、車務(wù)段、機務(wù)段、調(diào)度段、旅服系統(tǒng)、客運段、貨運段等都有各自獨特的視頻監(jiān)控需求,由于鐵路部門專業(yè)分割明顯,各專業(yè)的關(guān)聯(lián)度較低,視頻監(jiān)控系統(tǒng)采取“誰建設(shè)、誰負(fù)責(zé)”的原則,因此在鐵道部、鐵路局及相關(guān)站段預(yù)留與鐵路信息化應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)接口,加強對既有視頻資源的整合,以發(fā)揮鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)更大的共享作用。[nextpage]
系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)組成
按照《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(試行)》的定義“綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)”是指“采用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)和IP傳輸方式構(gòu)建的視頻監(jiān)控系統(tǒng),提供鐵路各業(yè)務(wù)部門和信息系統(tǒng)所需的視頻信息,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和視頻信息資源共享。”
按照鐵路系統(tǒng)三級(鐵道部、路局、站/段)管理體系,規(guī)范對鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及性能指標(biāo)要求并對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備技術(shù)指標(biāo)要求作了規(guī)定,同時,該規(guī)范還對鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)做了明文規(guī)定:“鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻節(jié)點(視頻核心節(jié)點、視頻區(qū)域節(jié)點和視頻接入節(jié)點)設(shè)備、視頻采集點前端設(shè)備、視頻網(wǎng)絡(luò)和用戶終端構(gòu)成。
視頻核心節(jié)點設(shè)在鐵道部,用于視頻信息的調(diào)用、控制、存儲、管理、分發(fā)以及本地用戶終端的接入。
視頻區(qū)域節(jié)點設(shè)在鐵路局或客專調(diào)度所,用于節(jié)點內(nèi)視頻信息的調(diào)用、控制、存儲、管理、分發(fā)、上傳以及本地用戶終端的接入。
視頻接入節(jié)點分兩類,Ⅰ類視頻接入節(jié)點設(shè)在站/段所在地,用于周邊采集點信息的接入、存儲、管理、分發(fā)及上傳。Ⅱ類視頻接入節(jié)點通常設(shè)在有傳輸條件的點或中間車站,用于周邊采集點視頻信息接入、匯聚上傳或存儲。
系統(tǒng)設(shè)計
參照已建青藏鐵路、京津高鐵、武廣高鐵、鄭西高鐵綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工程經(jīng)驗,鐵路要求全線都有設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng),設(shè)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。其中站點屬有人值守,其它區(qū)域為無人值守,監(jiān)控的具體對象可能包括: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(nèi)外、車站內(nèi)候車室、站臺、進(jìn)站大廳、站前廣場、進(jìn)站咽喉等場所的監(jiān)控。
設(shè)備選型
《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》對前端攝像機、云臺、視頻編碼解設(shè)備、存儲設(shè)備等都有明確的技術(shù)規(guī)范。
參照已建鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工程經(jīng)驗,可選用短距離彩色攝像機、防爆型短距攝像機、熱像儀、激光攝像機、球型攝像機等。
系統(tǒng)功能
鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要利用鐵路網(wǎng)絡(luò),以分散各個站點的視頻采集設(shè)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,防止人為破壞,同時,實現(xiàn)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;
· 車站、貨場、站臺、候車大廳、旅客通道等人流密集區(qū)域視頻監(jiān)視,了解旅客情況,可以及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件并采取相應(yīng)措施;
· 對出現(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)控及時做出反應(yīng)。[nextpage]
發(fā)展趨勢
智能視頻分析技術(shù)日漸火熱
視頻內(nèi)容分析技術(shù)通過對可視的監(jiān)視攝像機視頻圖像進(jìn)行分析,并具備對風(fēng)、雨、雪、落葉、飛鳥、飄動的旗幟等多種背景的過濾能力,通過建立人類活動的模型,借助計算機的高速計算能力使用各種過濾器,排除監(jiān)視場景中非人類的干擾因素,準(zhǔn)確判斷人類在視頻監(jiān)視圖像中的各種活動。鐵路上視頻分析功能集中在入侵探測、(滯留)檢測及高空落物探測(公跨鐵區(qū)域)模式的分析告警功能。同時還可以和鐵道巡防系統(tǒng)聯(lián)動,發(fā)生異常情況,自動發(fā)生報警信息,讓現(xiàn)場維護人員馬上進(jìn)行處理。
智能視頻監(jiān)控主要優(yōu)勢:
· 快速的反應(yīng)時間。 毫秒級的報警觸發(fā)反應(yīng)時間,維護人員可在第一時間發(fā)現(xiàn)問題并及時處理;
· 更有效的監(jiān)視。 安保操作員只需要注意相關(guān)信息,將安防操作人員從繁雜而枯燥的“盯屏幕”任務(wù)解脫出來;
· 強大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能,能提供快速的反應(yīng)時間和調(diào)查時間。
據(jù)悉,青藏鐵路線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)首次大規(guī)模在室外復(fù)雜環(huán)境條件下采用智能視頻分析技術(shù),并成功應(yīng)用,為鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用智能分析技術(shù)積累了寶貴經(jīng)驗。
系統(tǒng)集成度更高
隨著鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的日益發(fā)展,視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的集成和聯(lián)動更加密切,如其與門禁系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集成和聯(lián)動,尤其在鐵路系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)急指揮系統(tǒng)后,視頻信號就格外顯得重要。此時這種集成也將更加的深入、聯(lián)動關(guān)系將會更加的復(fù)雜。
移動視頻監(jiān)控應(yīng)用更廣泛
人們對自身安全的足夠重視及反恐形勢日益嚴(yán)峻,在移動的車廂里安裝監(jiān)控系統(tǒng)也已經(jīng)成為一種新的需求。目前在不少高速列車上都已經(jīng)成為現(xiàn)實,如武廣高鐵、廣深高速等和諧號列車上。監(jiān)控系統(tǒng)一般架設(shè)在車廂兩頭、兩列車廂的接駁處和一些隱蔽位置,而監(jiān)控室設(shè)在列車廣播室或列車長室。通過前端的監(jiān)控攝像機,列車長能了解車廂內(nèi)的實際狀況,并能針對一些突發(fā)事件通過列車廣播及時通知乘警進(jìn)行處理,伴隨鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路行業(yè)的廣泛應(yīng)用,普通列車車廂內(nèi)移動視頻監(jiān)控將會成為一種趨勢。
結(jié)語
作為鐵路行業(yè)的新應(yīng)用,鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)將鐵路管理帶入視頻監(jiān)控時代,并標(biāo)志著鐵路管理進(jìn)入一個嶄新的階段。隨著鐵道部對鐵路視頻業(yè)務(wù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的修訂及完善,系統(tǒng)集成商設(shè)計、施工等經(jīng)驗的不斷積累,鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)將步入快車道。