淺談機(jī)車安防(視頻)裝置與安全管理的應(yīng)用

張宗成

摘要：本文結(jié)合機(jī)車安防裝置在朔黃鐵路機(jī)務(wù)行車中的實(shí)際應(yīng)用，對于行車中乘務(wù)員的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和安全管理通過進(jìn)行視頻分析匯總，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：安防（視頻）監(jiān)控系統(tǒng)；視頻分析；安全管理

1 概述

機(jī)車運(yùn)用安全及防火監(jiān)視系統(tǒng)（以下簡稱機(jī)車安防系統(tǒng)），不同于其它場所的監(jiān)控視頻。機(jī)車安防系統(tǒng)主要用于記錄機(jī)車運(yùn)用中的機(jī)車設(shè)備狀態(tài)、前方軌道路況及乘務(wù)員操縱、作業(yè)情況，具有自動錄像和防火報警功能，對機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)視，可通過檢索分析，對機(jī)車乘務(wù)員的操縱水平、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)務(wù)素質(zhì)進(jìn)行綜合評價，是保障機(jī)車安全運(yùn)用的重要設(shè)備。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

典型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端音視頻采集設(shè)備、傳送介質(zhì)、終端監(jiān)看監(jiān)聽設(shè)備和控制設(shè)備組成。監(jiān)控系統(tǒng)是由攝像、傳輸、控制、顯示、記錄登記5大部分組成。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)集多路攝像機(jī)可拍攝記錄12路視頻（如圖1）：其中2路監(jiān)控機(jī)車前方及后方線路情況、2路監(jiān)控司機(jī)室、2路監(jiān)控車鉤連接狀態(tài)、4路監(jiān)控機(jī)車走廊巡視、2路監(jiān)控機(jī)車車頂受電弓狀態(tài)。它還可以把監(jiān)控攝像機(jī)采集到的機(jī)車走廊、前方線路、后端司機(jī)室等重要位置視頻信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)顯示在本節(jié)司機(jī)室的顯示屏上，使機(jī)車乘務(wù)員隨時掌握重要設(shè)備的相關(guān)信息。便于乘務(wù)員在運(yùn)行途中一旦發(fā)現(xiàn)顯示器上有意外情況發(fā)生，可快速采取相應(yīng)措施進(jìn)行處置，確保運(yùn)輸行車安全。

2.1監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由實(shí)時控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)及管理信息系統(tǒng)組成。實(shí)時控制系統(tǒng)完成實(shí)時數(shù)據(jù)采集處理、存儲、反饋的功能；監(jiān)視系統(tǒng)完成對各個監(jiān)控點(diǎn)的全天候的監(jiān)視，能在多操作控制點(diǎn)上切換多路圖像；管理信息系統(tǒng)完成各類所需信息的采集、接收、傳輸、加工、處理，是整個系統(tǒng)的控制核心。

2.2 視頻監(jiān)控裝置的功能

（1）視頻攝像功能：全程攝錄司機(jī)室乘務(wù)員標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)過程以及機(jī)車運(yùn)行前方線路、道岔、信號燈狀態(tài)和非操縱端的工作狀態(tài)以及車頂受電弓運(yùn)行情況。

（2）錄音功能：通過專用微型拾音器對司機(jī)室和乘務(wù)員現(xiàn)場的語音信息進(jìn)行同步錄音。

（3）狀態(tài)監(jiān)視功能：可實(shí)現(xiàn)對機(jī)車機(jī)械間等重要區(qū)域及非操縱端的情況進(jìn)行監(jiān)視。

（4）記錄存儲功能：采用先進(jìn)的固態(tài)存儲硬盤（如圖2），具有穩(wěn)定性強(qiáng)，抗干擾性強(qiáng)，抗震效果好的特點(diǎn)，傳輸速度是普通硬盤的10倍以上，存儲空間為500GB，可記錄存儲150小時以上的全程和項(xiàng)點(diǎn)音視頻文件，并自動覆蓋，確保文件的穩(wěn)定性。

（5）轉(zhuǎn)儲功能：可通過U盤對項(xiàng)點(diǎn)記錄進(jìn)行實(shí)時轉(zhuǎn)儲，通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸實(shí)行轉(zhuǎn)儲和實(shí)時監(jiān)視功能。

（6）地面分析處理功能：將車載主機(jī)記錄的機(jī)車運(yùn)行音像數(shù)據(jù)經(jīng)過地面解析軟件的處理（如圖3），以直觀圖像結(jié)合監(jiān)控裝置地面數(shù)據(jù)公里標(biāo)、時間、車次、司機(jī)號、速度、運(yùn)行曲線、等再現(xiàn)機(jī)車運(yùn)行的全過程，為機(jī)務(wù)的現(xiàn)代化安全管理及事故分析提供真實(shí)有效的圖像依據(jù)。

（7）防火報警功能：機(jī)車防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是為保障機(jī)車運(yùn)行安全，特別是消防安全而設(shè)計(jì)的數(shù)字化監(jiān)控記錄系統(tǒng)。壓縮機(jī)和主變壓器上方安裝的溫度傳感器和煙霧傳感器能在溫度過高或有煙霧產(chǎn)生時立即報警，以確保行車安全。

2.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.3.1先進(jìn)的音視頻處理方式，儲存量大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。

基于當(dāng)今機(jī)車運(yùn)行交路長（跨局跨區(qū)機(jī)車開行普遍），部分機(jī)車返段周期超出48小時，因此，要求多路音視頻儲存時間必須達(dá)到60小時或更長，以確保數(shù)據(jù)完整。本系統(tǒng)為最大程度節(jié)省存儲空間，采用當(dāng)代先進(jìn)的視頻壓縮格式4IFC（回放視頻清晰度高），運(yùn)用高清晰網(wǎng)絡(luò)視頻處理方式。

2.3.2音視頻事件記錄，緊密關(guān)聯(lián)安全隱患。

音視頻事件主要是針對機(jī)車運(yùn)用安全管理的薄弱環(huán)節(jié)，密切結(jié)合列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置實(shí)時提供的各類數(shù)據(jù)信息，分時段和地點(diǎn)形成一系列音視頻文件（包括一路或多路視頻文件）。

（1）監(jiān)控和記錄機(jī)車乘務(wù)員的操作情況；

（2）監(jiān)控和記錄機(jī)車機(jī)械間、電器間以及非操縱端司機(jī)室設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，防止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良、冒煙、火災(zāi)隱患等危險情況的發(fā)生，這一點(diǎn)在單司機(jī)操縱時顯得尤為重要；

（3）記錄機(jī)車前方場景的軌道、信號機(jī)、道岔、道口及其它情況，如果發(fā)生事故，可以記錄事故發(fā)生時的詳細(xì)情況，對事故分析起到重要作用，有利于判斷事故責(zé)任方；

（4）結(jié)合3G，GPS或WiFi無線傳輸，列車沿線附近的車站可以進(jìn)行無線動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，方便指揮調(diào)度和管理。

3 機(jī)車視頻分析與安全管理的實(shí)際應(yīng)用

3.1視頻分析在與實(shí)際結(jié)合

隨著朔黃線重載萬噸列車開行數(shù)量的增加，對乘務(wù)員業(yè)務(wù)素質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)要求也越發(fā)的嚴(yán)格，為了便于管理和對作業(yè)過程中的安全卡控故引入了機(jī)車視頻防火監(jiān)控裝置，對促進(jìn)安全生產(chǎn)有著巨大的輔助作用，自從機(jī)車安防裝置在朔黃線投入以來解決了生產(chǎn)中發(fā)生的各類問題數(shù)不勝數(shù)。不僅能在發(fā)生問題、事故及險情時提供真實(shí)的判斷依據(jù)更有效地遏制了違章違紀(jì)問題的發(fā)生頻次保障運(yùn)輸生產(chǎn)安全。（見表1）

3.2視頻文件分析范圍及內(nèi)容

朔黃鐵路公司機(jī)輛分公司機(jī)務(wù)聯(lián)運(yùn)管理中心自2014年7月15日起成立機(jī)車監(jiān)控視頻聯(lián)合分析組以來取得了良好的效果，對所有聯(lián)合運(yùn)輸體單位的內(nèi)燃機(jī)車、交、直流電力機(jī)車（如表1）每月進(jìn)行90%的分析覆蓋率，并根據(jù)作業(yè)情況對優(yōu)秀班組進(jìn)行表彰與獎勵，對違反勞動紀(jì)律、違章作業(yè)人員進(jìn)行考核，有效保障了行車安全。（如表2）其中，對發(fā)生的行車問題必須轉(zhuǎn)儲并進(jìn)行視頻文件分析。

4 視頻文件分析內(nèi)容

乘員運(yùn)行中精神狀態(tài)（尤其夜班0點(diǎn)-7點(diǎn)、中午13點(diǎn)-15點(diǎn)）；運(yùn)行中立崗情況（出入庫、站內(nèi)、慢行地段、過分相、會車、平交道口等地段）；機(jī)車乘務(wù)員標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)、呼喚應(yīng)答、手比眼看執(zhí)行情況；機(jī)車乘務(wù)員瞭望情況；機(jī)車乘務(wù)員是否做與工作無關(guān)的事情（關(guān)鍵地段吃飯、運(yùn)行途中玩手機(jī)等）；防止路外情況；副司機(jī)巡檢情況；機(jī)車乘務(wù)員熱點(diǎn)話題和不文明行為；機(jī)車設(shè)備狀態(tài)，機(jī)車文明狀態(tài)；視頻安防設(shè)備質(zhì)量狀況；過分相呼喚情況；運(yùn)行中每個站中心開窗后部瞭望、一次車位、列尾風(fēng)壓確認(rèn)；調(diào)車及庫內(nèi)整備作業(yè)等情況。

5 視頻文件分析優(yōu)點(diǎn)以及不足之處

5.1作為事故處理的證據(jù)

如發(fā)生事故后，視頻分析可將乘務(wù)員的精神狀態(tài)情況、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)情況以及采取事故處理措施是否及時和準(zhǔn)確性等情況逐一呈現(xiàn)在面前，便于乘務(wù)員劃清責(zé)任。

5.1.1視頻運(yùn)用案例分析

2016年5月1日，SS4改型主控A機(jī)車，從控B機(jī)車，擔(dān)當(dāng)神池南至南坪間N次列車牽引任務(wù)，列車運(yùn)行至臥廠至高家堡間115.448km處，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方橋梁上有異物侵線，速度54km/h，常用減壓50kpa，停車過程中與侵線的橋梁線盒護(hù)板撞上（如圖4）。

通過視頻分析發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中乘務(wù)員精神狀態(tài)良好，16時58分29秒司機(jī)發(fā)現(xiàn)線路有異物時，未及時采取大閘減壓措施，而是采取上電制減速措施，發(fā)現(xiàn)異物侵線后，才采取減壓措施，導(dǎo)致撞上線槽蓋板，采取措施不果斷。司機(jī)在發(fā)現(xiàn)線槽蓋板侵限后，采取減壓量較小，減壓50kpa，未按規(guī)定減壓100kpa以上，導(dǎo)致列車走行距離較長，延長了處理時間。

5.2對于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，起到監(jiān)督作用

安裝視頻監(jiān)控以后，通過記錄每一步操作，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，快速予以分析糾正，使乘務(wù)員更為標(biāo)準(zhǔn)化，增強(qiáng)乘務(wù)員的責(zé)任意識。視頻文件分析將不規(guī)范的作業(yè)方式截圖并保留，再將截圖拿到會議上做典型講評，或在學(xué)習(xí)會上播放視頻圖像讓乘務(wù)員各自查找問題吸取教訓(xùn)。多措并舉，豐富安全生產(chǎn)管理內(nèi)容，營造“安全為我，我為安全”的良好生產(chǎn)局面。堅(jiān)持對機(jī)車的視頻進(jìn)行分析，對每個環(huán)節(jié)，每一項(xiàng)操作都進(jìn)行嚴(yán)格卡控，防止有“漏網(wǎng)之魚”，對發(fā)現(xiàn)的問題及時匯報，爭取在最短時間內(nèi)對當(dāng)事人進(jìn)行幫教。

5.3便于乘務(wù)員學(xué)習(xí)與交流

日常指導(dǎo)組從視頻分析中，挑選出優(yōu)秀的乘務(wù)員標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)視頻，讓給全體乘務(wù)員作為學(xué)習(xí)資料，也可以作為學(xué)員培訓(xùn)的影視資料。全體乘務(wù)員可通過觀看視頻后，相互交流學(xué)習(xí)。

5.4提高了工作效率

本來需要多人添乘的工作，現(xiàn)在可以有一個人觀看視頻文件完成，減少了人員需求，提高了工作效率，管理人員通過觀看視頻，就能了解乘務(wù)員的作業(yè)和執(zhí)行情況，不用親臨現(xiàn)場就可以觀察到現(xiàn)場的工作情況，方便了管理、減輕了工作量，改善了工作環(huán)境，更加完善作業(yè)辦法。

5.5視頻裝置的不足之處及改進(jìn)措施

（1）耗電量大：天窗時，視頻裝置耗電大，會耗費(fèi)蓄電池中的電量。

改進(jìn)措施：建議乘務(wù)員在天窗點(diǎn)時將視頻主機(jī)箱扳鍵斷開使其斷電以減少蓄電池耗電。

（2）畫面清晰度：由于機(jī)車的震動，所以安裝在機(jī)車上的攝像機(jī)無法拍攝到足夠清晰的畫面，不利于數(shù)字化圖像處理；攝像機(jī)從下向上拍攝，無法拍攝到受電弓正面，而且畫面背景復(fù)雜，采用數(shù)字圖像處理的難度較大。改進(jìn)措施：提高攝像頭分辨率，或。將攝像頭位置移至車頂上方頭燈處

（3）動態(tài)故障率高：一是因線路及插頭、插座松動或老化原因造成個別通道不顯示、視頻線短路導(dǎo)致顯示屏黑屏等故障較多；二是軟件質(zhì)量不穩(wěn)定重新啟機(jī)即能消除故障的問題也比較突出。

改進(jìn)措施：希望能夠在插頭處加裝固定卡子與插座固定在一起以防松動造成的接觸不良。

（4）攝像頭安裝位置差異：和諧交流機(jī)車司機(jī)室攝像頭安裝位置靠后，運(yùn)行中只能看到頭后面而看不到正面臉和眼睛。這給分析、判斷是否有精神不振帶來相應(yīng)的難度。

改進(jìn)措施：希望能與直流機(jī)車攝像頭安裝位置相同。

6 總結(jié)與展望

在朔黃鐵路大數(shù)據(jù)時代背景下，數(shù)據(jù)無所不在，許多過去難以量化的信息都將轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理。通過對視頻的分析，從細(xì)節(jié)著手，將責(zé)任落實(shí)到人，填補(bǔ)了行車安全分析空白，實(shí)現(xiàn)對行車監(jiān)控“零死角”，立體化，全方位的卡控，更好的服務(wù)了安全生產(chǎn)，進(jìn)一步規(guī)范了乘務(wù)員一次作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，使乘務(wù)員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化有章可循，有據(jù)可依。機(jī)車安裝視頻監(jiān)控，意在強(qiáng)化作業(yè)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化。為機(jī)務(wù)安全運(yùn)用管理實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，將發(fā)揮越來越重要的作用。

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