淺析鐵路既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊帆

摘 要：結(jié)合參與的既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造工程，從設(shè)計(jì)的角度介紹了鐵路既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意的問題，以期為鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：鐵路；視頻監(jiān)控系統(tǒng)；通信協(xié)議；兼容性

中圖分類號(hào)：TP277.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.111

近年來，隨著我國(guó)鐵路事業(yè)的高速發(fā)展和視頻監(jiān)控技術(shù)的日漸成熟，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在行車運(yùn)輸、安全生產(chǎn)、治安保衛(wèi)等方面的作用日益凸顯。由于綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的推廣較晚且多建設(shè)于新建線路，而既有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)多由車務(wù)、電務(wù)、客運(yùn)等部門各自建設(shè)，出現(xiàn)了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一致、系統(tǒng)間無法互聯(lián)互通、資源無法共享等問題。這無法實(shí)現(xiàn)鐵路局相關(guān)業(yè)務(wù)部門對(duì)各車站的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，一旦遇到突發(fā)情況，也難以快速、有效指揮。為了提高生產(chǎn)指揮水平，提升管理和應(yīng)變能力，最大限度地減少人為因素引起的安全事故，務(wù)必對(duì)既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造。

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀

成都鐵路局綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)由鐵路局區(qū)域中心、視頻接入點(diǎn)（站段、車站）、用戶終端、視頻網(wǎng)絡(luò)等組成。整個(gè)綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)為一個(gè)多級(jí)監(jiān)控模型，呈現(xiàn)“多級(jí)結(jié)構(gòu)、集中管理、分散處理”的構(gòu)架。

滬昆線東段視頻系統(tǒng)建于2010年左右，車站視頻監(jiān)控設(shè)備主要有攝像機(jī)、拾音器、硬盤錄像機(jī)、用戶終端和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，設(shè)備機(jī)柜一般設(shè)在運(yùn)轉(zhuǎn)室或通信機(jī)械室；站段視頻監(jiān)控設(shè)備主要有用戶終端、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，一般設(shè)在站段所在地。該工程中車務(wù)、客運(yùn)、電務(wù)均建設(shè)有視頻系統(tǒng)，但由于建設(shè)時(shí)間、設(shè)備廠家和型號(hào)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均不同，存在前端覆蓋不足、部分客站存在視頻盲區(qū)、模擬監(jiān)控系統(tǒng)與路局綜合監(jiān)控系統(tǒng)無法對(duì)接等問題。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意的若干問題

2.1 兼容性問題

因建設(shè)時(shí)間和設(shè)計(jì)用途不同，該工程既有視頻系統(tǒng)中設(shè)備較為多樣，彼此間無法兼容。導(dǎo)致兼容性問題出現(xiàn)的原因可能有以下兩方面。

2.1.1 設(shè)備規(guī)格

由于建設(shè)年代較早，技術(shù)水平有限，多個(gè)車站建有模擬監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由模擬視頻矩陣、硬盤錄像機(jī)、視頻前端、傳輸介質(zhì)等組成，組網(wǎng)復(fù)雜、擴(kuò)展性差，與采用數(shù)字信號(hào)的路局綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)難以對(duì)接，且部分產(chǎn)品已停產(chǎn)，無法滿足工程擴(kuò)容需要。此類情況，只能考慮更換。

2.1.2 通信協(xié)議

在調(diào)查過程中，需明確新增視頻前端設(shè)備是否支持硬盤錄像機(jī)或者磁盤矩陣等信號(hào)處理與控制設(shè)備的控制通信協(xié)議，如果不支持，確認(rèn)兩者支持某第三方協(xié)議；否則，只能考慮更換存儲(chǔ)設(shè)備或者前端設(shè)置其他兼容的控制設(shè)備。

2.2 擴(kuò)容問題

首先，在明確既有站視頻系統(tǒng)新增前端設(shè)備的需求后，一般應(yīng)對(duì)既有站存儲(chǔ)設(shè)備擴(kuò)容。通過公式，按有效存儲(chǔ)時(shí)間和有效視頻信息內(nèi)容設(shè)計(jì)。存儲(chǔ)容量計(jì)算公式為：

B=N×（X/8）×Y×24×3 600/（1 0242）. （1）

式（1）中：B為存儲(chǔ)容量，TB；N為視頻路數(shù)；X為視頻的速率，Mb/s；Y為存儲(chǔ)時(shí)間，d。

需要注意的是，計(jì)算容量時(shí)應(yīng)充分考慮冗余。

其次，考慮新增視頻接入控制設(shè)備的接口。一般來說，如果接入設(shè)備采用視頻編碼器，應(yīng)選用與既有設(shè)備品牌一致的產(chǎn)品；如果采用硬盤錄像機(jī)接入，可利用原系統(tǒng)接口或新設(shè)錄像機(jī)，但品牌應(yīng)一致。

再次，考慮增加傳輸通道。對(duì)于模擬系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際補(bǔ)充光端機(jī)或者增加光傳輸設(shè)備的光接口板；對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)，則根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬是否滿足信息傳輸需要，必要時(shí)，考慮擴(kuò)容。

最后，在前期調(diào)查中，應(yīng)注意設(shè)備機(jī)房是否具備擴(kuò)容條件。既有線建成較早且承攬業(yè)務(wù)較多，設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)架往往十分擁擠。新增設(shè)備，尤其是UPS設(shè)備占地面積較大，如果無條件，應(yīng)及時(shí)上報(bào)建設(shè)方調(diào)整。

2.3 傳輸介質(zhì)

對(duì)于既有視頻系統(tǒng)改造，傳輸介質(zhì)的敷設(shè)是很重要的環(huán)節(jié)，主要原因以下兩個(gè)：①既有通信線路無論是容量還是路由，往往不能滿足新增視頻監(jiān)控前端設(shè)備的需要；②既有站施工條件有限，例如站臺(tái)已硬化、重要位置敷設(shè)有多條重要光電纜、站內(nèi)到發(fā)線眾多但往往未預(yù)留過軌條件等。為解決這些問題，就要在現(xiàn)場(chǎng)做好調(diào)查工作，做好敷設(shè)路由規(guī)劃，保證既有線纜不被破壞，但也不能因繞避障礙物而導(dǎo)致傳輸介質(zhì)的大量消耗。

對(duì)于信號(hào)樓內(nèi)部或相鄰樓宇間的視頻前端設(shè)備，一般考慮采用“同軸電纜+控制線”的敷設(shè)方式；對(duì)于樓內(nèi)新設(shè)用戶終端，比如距離通信機(jī)械室距離較近，則采用超五類線、六類線直接敷設(shè)的方式。上述方案必要時(shí)應(yīng)考慮防護(hù)。

2.4 其他

2.4.1 供電

視頻系統(tǒng)設(shè)備多采用交流220 V+UPS相對(duì)集中供電方式，電池容量按備用時(shí)間不小于1 h設(shè)置，通常情況下，UPS設(shè)備都置于設(shè)備機(jī)房。因此，距離設(shè)備機(jī)房較遠(yuǎn)的視頻前端設(shè)備供電問題也應(yīng)在設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。解決方案一般是自視頻前端設(shè)備附近電源處引出一根電力電纜，電力電纜應(yīng)與通信電纜保持一定的安全距離。如果前端設(shè)備用電量較大（串接多個(gè)設(shè)備），需考慮對(duì)電源擴(kuò)容。

2.4.2 防雷、接地

室外視頻前端設(shè)備和機(jī)房?jī)?nèi)新增設(shè)備均應(yīng)考慮防雷、浪涌保護(hù)器和地線，室內(nèi)視頻前端設(shè)備應(yīng)考慮利用既有地線，接地阻值應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

2.4.3 概預(yù)算編制

在既有視頻系統(tǒng)概預(yù)算的編制過程中，需要注意以下三點(diǎn)：①考慮既有線施工的行車干擾費(fèi)，費(fèi)率參考建設(shè)方提供的相關(guān)文件；②計(jì)列既有設(shè)備的拆除費(fèi)用；③通信光電纜的敷設(shè)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況充分考慮防護(hù)。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合筆者參與的成都鐵路局滬昆線東段既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造工程，針對(duì)前期調(diào)查中存在的特定問題，從設(shè)計(jì)的角度淺析既有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要注意的若干問題，以期建立能充分滿足使用功能需求，兼顧兼容性、開放性、實(shí)用性和先進(jìn)性的綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)。既有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造不同于新建系統(tǒng)，需結(jié)合現(xiàn)狀開展設(shè)計(jì)。因此，前期的充分調(diào)查對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性起著十分重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]文璐.鐵路既有視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造技術(shù)方案[J].中國(guó)新通信，2015（9）：51-52.

〔編輯：劉曉芳〕