郑西客运专线综合视频监控系统

　　摘 要:探讨了郑西客专综合监控视频系统的建设结构及功能。系统分析了郑西客运专线综合视频监控系统的构成、基本功能及技术实现。郑西客专的综合视频监控系统实现了对监控点的全天候事件管理,可以与其他监控系统的告警联动,有效预防安全事故,提高突发事件快速反应能力和事件处理决策的科学性,有力地提升了整个线路的综合安全管理水平。
　　关键词: 郑西客专; 通信; 视频监控; 事件分析
　　中图分类号:TN919 文献标识码:A
　　文章编号:1004-373X(2010)11-0182-03
　　
　　Video Surveillance System in Zhengzhou-Xi’an Passenger Private Line
　　ZHANG Wei
　　(Xi’an Railway Vocational & Technical Institute, Xi’an 710014, China)
　　Abstract: The structure basic function and technique realization of surveillance video system of Zhengzhou-Xi’an passenger private line are discussed and analysed. The whole day event management of monitoring points was achieved by video surveillance system in Zhengzhou-Xi’an passenger private line. The alarm linkages were achieved by video surveillance and other systems, the accidents can be prevented effectively, the response capabilities of emergency and scientificfeature of event handle decision can be improved. The security management level is effectively upgraded.
　　Keywords: Zhengzhou-Xi’an passenger private line; communications; video surveillance; event analysis
　　
　　0 引 言
　　郑西客运专线通信系统主要提供两类服务:一类是调度、公务、移动通信等保证客运专线运输指挥基本需要的通信业务;第二类是包括牵引供电系统、信号系统、运营维护调度系统、旅客服务系统、安全监控系统(含综合视频监控)及其他信息化应用系统为代表的信息化承载业务系统。而后者采用的是相对独立的专用通信网。
　　综合视频监控系统是专线通信服务中完成系统安全监视与防护的基础设备,在郑西客专建立了全线的综合视频监控系统。系统采用全数字网络视频技术,实现对车站重点区域、公路跨越铁路立交桥、通信机房、信号机房、牵引供电机房内外和电力供电机房内外的实时监控,还可在控制中心和分控中心实现对其管辖范围内视频分专业、分区域进行远程监控。
　　1 综合视频监视系统构成
　　1.1 现场前端
　　系统在车站重点部位(上下行咽喉区)、车站通信信号机房内、GSM-R机站机房内、信号中继站、维修工区通信信号机房内、牵引供电及电力供电机房内外、区间公跨铁桥梁设置视频监控所需的前端设备,通信信号机房有人节点不需设置摄像头,无人节点则需要设置摄像头。
　　车站重要部位、区间公跨铁桥梁、电气化所室外采用支持低照度、宽动态功能的枪机,室外摄像设备采用全天候防护罩,设置雨刷,自动除霜器以及散热风扇,防护等级高。
　　新设置摄像机采用交流电源设备供电,其中室外摄像机采用交流远端供电方式,同时配置视频信号、控制信号及电源防雷器实现设备防雷。
　　1.2 车站监控分中心系统
　　在郑西客专沿线11个正线客运车站建立视频监视系统分控中心。分控中心部署管理服务器系统、存储系统和监控终端。分控中心接收本站和相邻区间视频编码器处理后的视频信号,进行存储和后期分析处理,并生成相应的信息,向调度所发送。监控分中心可以向调度中心同时传送12路调看监控录像。
　　1.3 调度所控制中心系统
　　本线综合视频监控系统的监控中心设于武汉客专调度所以及两个路局调度所,其中郑州局调度所、西安局调度所利用既有的监控中心设备,对既有设备扩容升级,新设中央管理服务器、接口服务器、告警信息服务器和转发服务器,同时对软件进行升级,监视终端则利用现有的监控终端。
　　监控中心实现全线视频设备的管理、报警视频图像、处理结果和报警信息的存储,并根据报警类型、报警级别额报警点位置做出处理决策。客专调度所的监控范围覆盖郑西客专全线,路局调度所的监控范围包括各自管辖区域。监控中心之间的图像调用通过监控中心设备互连实现,并增加相应视频编码和解码设备。各监控中心的监控终端共可同时调用60路监控图像。
　　1.4 监控终端设置
　　综合监控系在客运专线调度所内的行车调度、综合维修调度、牵引供电调度和客运服务调度各设置一套监控终端,每个监控终端可以提供4路视频图像,可以从调度所中心连接调看监控图像。
　　郑州铁路局、西安铁路局的信号、电化、通信主管部门也同样设置一个监控终端。
　　 2 综合监控系统的系统功能
　　综合视频监控系统可提供工程范围内的视频图像监控、控制、存储和回放功能。可以对车站重点部位的摄像头、区间公路跨越铁路桥梁、客服系统的部分摄像头进行行为分析,同时还可以提供电力监控系统、动力环境监控系统、防灾安全监控系统的联动功能。
　　PTZ控制功能 PTZ控制窗口允许用户控制所选的摄像机云台进行转动、镜头的缩放、光圈调整和聚焦等功能,以获得更为理想的监控画面。
　　实时视频监视功能 在监视终端上,接收来自前端的实时图像,能够由用户选择不同的摄像机,遥控云台转动,调整画面范围及质量。
　　视频压缩功能 系统获得的视频文件,可以按照MPEG-4压缩标准,在保证画面质量的前提下,对监控画面数据进行压缩,便于实现控制中心和分控中心之间的数据传输。
　　视频录像功能 系统可实现基于CIF/4CIF存储,支持计划录像、交互录像以及报警自动联动录像等。可以选择在监视终端上按照时间、地点、报警量检索录像,可以回放选定的录像。
　　事件列表功能 视频监视系统可以提供事件列表方式,包括系统事件及录像时间。选择事件列表中的项目,可以查找对应事件信息或录像片段,同时,系统可以提供按照时间、按照摄像机编号等多种方式的录像片段检索方式。
　　多画面显示功能 视频监视系统可以再单个监视终端上,支持1,4,16画面布局方式,可针对每个画面布局分别指定所对应的摄像机编号,实现对多点的同时监视。可支持对任选一路信号以全屏方式进行显示。
　　分组与巡航功能 系统可通过分组的方式来观看多路视频图像,并可自动在不同分组间切换。若监视的某路视频放声报警,可以自动切换回该路视频。在正常情况下,监控中心可以自动巡视显示不同组别的图像。
　　报警功能 当行为分析产生报警或系统联动报警、内部报警时,监视点和监控中心会自动弹出报警信息以及相关的报警视频。
　　
　　地图功能 系统可以以地图的方式显示并指定各个摄像机分布的位置,选择摄像机对应位置即可得到该摄像机的监视画面,同时,在系统存在报警事件时,地图相应坐标点进行突出显示,以达到直观警告效果,点击报警地点,可以查看对应摄像机的报警画面。
　　定时设置功能 为延长摄像机寿命和节约电力,在保证监控需求的情况下可通过软件对摄像机的工作时间进行设置。
　　资源管理功能 可以对系统中所有的摄像机、云台、视频服务器、编码器、解码器等资源进行管理,以达到对系统资源的综合调配。
　　用户管理功能 可以对系统内用户信息进行统一管理,完成用户的注册、修改、删除等操作。
　　权限和优先级管理功能 支持对多个用户分别独立访问,即多个用户同时监视相同或不同的镜头。但是只有系统管理员或监控中心拥有分配的权限,他们可以添加或删除其他用户以及进行一些选项修改,其他用户则只能有观看的权限。在监控系统中,视频监控中心可进行全线用户的权限和优先级管理,各专业视频监视终端根据各专业管辖范围和权限调看录像。
　　行为分析功能 行为分析系统具有的功能包括:设定区域,对目标进行进入和离开报警;对在设定区域内的目标被遗留或取走报警;对于设定区域发现目标次数进行统计,以便于行车指挥或公安管理;报警区域可根据现场需要灵活设定预报警区和报警区;对于目标穿越铁路行为可进行跟踪。
　　当在预报警区域或报警区域内发生报警事件时,系统要对报警信息进行突出显示或记录,提醒用户注意,当报警情况发生时,系统自动启动报警录像功能,录像时间范围可根据报警区域重视程度不同进行灵活设置,同时生成报警日志,记录该报警事件、对应摄像机位、报警类型等。
　　3 综合视频监控系统的工作方式
　　3.1 图像显示、控制及存储
　　系统在客专调度所以及路局调度所分别设12路视频解码器,工大屏幕和其他模拟显示设备选看图像。在调度所各业务部门设置的监控终端设备可以在其权限范围内,实现对视频图像的选择、观看和下载,以及摄像机变焦、云台转动等控制功能。
　　数据存储采用集中和分散结合的方式,调度所和车站存储相结合,所有视频图像以MPEG-4格式存储。调度所存储全线的报警信息以及用户设定的其他重要信息,车站存储本站和就近的区间节点视频信息。报警图像信息循环存储不小于30天,30天后存储录像被自动覆盖。车站分中心实时视频存储按照7天24小时配置,7天后存储内容被自动覆盖。客服系统设置的治安防范摄像头内容按15天存储,其他摄像头图像按照3天存储。车站咽喉区的摄像头录像也需要按15天存储。
　　3.2 控制信号、视频信号传输及系统互联
　　系统采用数字方案,前端监控设备的控制信号和视频信号通过编码器后统一到以太网接口接入本线设置的MSTP传输设备或数据通信网,从而实现现场前端-车站-调度所-铁道部的信息传输。
　　综合视频监控系统根据需要可以与SCADA、通信电源和环境监控系统互连,实现告警-视频联动功能。联动接口为编码器的报警输入接口,传递报警信息,实行视频联动。
　　综合视频监控系统可以根据需要与防灾安全监控系统互联,实现告警-视频联动功能,联动接口为两系统中心之间互连,传递报警信息,实现视频联动。
　　综合视频监控系统通过全路数据承载网与铁道部视频监控中心系统互连,以实现铁道部视频监控中心对本线视频图像的选看和控制。
　　4 结 语
　　郑西客专的综合视频监控系统利用铁道部已有的全路数据承载网络,应用先进的数据通信技术、视频信号处理技术和智能行为分析技术,实现了对监控点的全天候事件管理。系统与其他监控系统实现告警联动,可以有效预防安全事故、提高突发事件快速反应能力和事件处理决策的科学性,有力地提升了整个线路的综合安全管理水平。
　　
　　参考文献
　　[1]周震宇.浅谈铁路综合视频监控系统的管理功能.铁路通信信号工程技术,2009(5):4-7.
　　[2]杨璐.浅谈视频监控系统的技术特点及其应用.安防科技,2008(6):3-6.
　　[3]代伟.浅谈远程视频监控平台管理系统的结构设计.科技信息:科学教研,2008(5)49-52.
　　[4]张静,王广江.GSM-R技术在郑西客专中的应用.郑铁科技通讯,2009(2):8-10.
　　[5]张颖.影响郑西客运专线通过能力的主要因素分析.郑州铁路职业技术学院学报,2009(2):1-3.
　　[6]凌力.客运专线综合视频监控系统线路监控技术方案研究.铁道通信信号,2009(9):47-50.
　　[7]肖琨.数字视频监控系统在铁路上的应用研究.铁道工程学报,2008(8):69-72.
　　[8]宋维,田晓芳,张宝菊.变电站远程视频监控系统的改进设计.天津工业大学学报,2008,27(4):57-59.
　　[9]朱毅,张朝亮,周君.视频监控系统中的图像预处理技术.计算机与数字工程,2007,35(11):102-109.
　　[10]季福岳,王伟燕.通过广电网实现综合视频监控的设计与论证.有线电视技术,2008,15(7):95-97.