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根據(jù)我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，截至2015年年底，我國(guó)將會(huì)建成42條高速鐵路客運(yùn)專線，基本上建成以“四縱四橫”為骨架的全國(guó)快速客運(yùn)網(wǎng)，總里程將超過19,000km。隨著高速鐵路的建設(shè)及鐵路管理的精細(xì)化，原有的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足視頻監(jiān)控需求，越來越多站點(diǎn)在建設(shè)時(shí)已開始規(guī)劃高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。浙江大華技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱大華股份）推出針對(duì)鐵路系統(tǒng)的高清化、網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字視頻監(jiān)控解決方案，能夠根據(jù)鐵路的特殊需求，提供從鐵路沿線到車站監(jiān)控室、再到鐵路局監(jiān)控指揮中心，最后到中國(guó)鐵路總公司的多級(jí)別、大規(guī)模的、完整可靠的高清視頻監(jiān)控解決方案，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)高清視頻監(jiān)控。

鐵路視頻監(jiān)控需求分析

鐵路視頻監(jiān)控有以下特殊需求：

（1）旅客進(jìn)入安檢區(qū)域后，在安檢儀上放置行李，通過安全門檢查，進(jìn)行人身檢查，在安檢儀上取走行李。視頻監(jiān)控對(duì)安檢過程進(jìn)行全程的本地實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。面部特寫采集需求：在安檢過程中采集旅客正面面部特征。行李特征采集需求：行李數(shù)量和特征圖像。

（2）用戶數(shù)量眾多，除了有本站點(diǎn)的管理人員和值班人員外，還有上級(jí)鐵路局等管理單位及當(dāng)?shù)罔F路公安部門。如何實(shí)現(xiàn)上述不同單位、不同部門的實(shí)時(shí)監(jiān)控、共享監(jiān)控的目標(biāo)也是鐵路視頻監(jiān)控重要需求。

（3）鐵路客站視頻監(jiān)控需要有良好權(quán)限管理、視頻流并發(fā)訪問及轉(zhuǎn)發(fā)能力支持，需要支持權(quán)限管理，權(quán)限分配、合法性認(rèn)證、訪問權(quán)限的管理。對(duì)于用戶登錄操作記錄等功能，需要支持優(yōu)先級(jí)管理，高優(yōu)先級(jí)的用戶在沖突時(shí)可以優(yōu)先搶占資源。

（4）鐵路客站視頻監(jiān)控層次多，除了車站本身的監(jiān)控點(diǎn)位外，還需要接入線路的監(jiān)控圖像，需要接入到上級(jí)管理平臺(tái)；需要監(jiān)控系統(tǒng)具有開放性，可以兼容其余廠商設(shè)備，可以支持平臺(tái)的互聯(lián)。

（5）設(shè)備數(shù)量多的客運(yùn)車站，需要一個(gè)管理設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，并在設(shè)備掉線或故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警；需要支持網(wǎng)管功能，即對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，故障監(jiān)測(cè)及性能監(jiān)測(cè)。

（6）客運(yùn)車站人流量大，安全管理人員不足，需要增加智能分析功能。通過對(duì)視頻圖像分析，發(fā)現(xiàn)非正常行為，并能發(fā)出報(bào)警提示（聲音、彈出圖像等方式）。

（7）對(duì)于視頻監(jiān)控的基本需求，主要包括實(shí)時(shí)視頻圖像的監(jiān)控、云臺(tái)控制、錄像資料回放、現(xiàn)場(chǎng)語音監(jiān)聽、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能。

鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多級(jí)管理、多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)、多級(jí)存儲(chǔ)的大型網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)鐵路視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀及需求分析，在《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的框架下，大華股份為鐵路行業(yè)量身定制了不同的解決方案。系統(tǒng)組網(wǎng)方式見圖1。

圖1 鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻采集點(diǎn)、視頻接入節(jié)點(diǎn)（I類和II類）、視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)和視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其中視頻接入節(jié)點(diǎn)、客運(yùn)專線視頻節(jié)點(diǎn)和視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)各系統(tǒng)共用，視頻采集點(diǎn)和監(jiān)視終端可根據(jù)各系統(tǒng)的需要進(jìn)行設(shè)置，在很多場(chǎng)合也能實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)共用。

客運(yùn)專線監(jiān)控中心是整個(gè)綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)度和管理中樞，統(tǒng)一管理和調(diào)度全線視頻監(jiān)控設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心圖像調(diào)用模式支持自動(dòng)輪詢、人工調(diào)看方式。

監(jiān)控分中心實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄區(qū)內(nèi)視頻采集終端的分系統(tǒng)、分區(qū)域遠(yuǎn)程監(jiān)控及實(shí)時(shí)圖像調(diào)用。在調(diào)度所相關(guān)部門（如電力及牽引供電、綜合維修、動(dòng)車運(yùn)用、列車運(yùn)行控制、旅客服務(wù)、防災(zāi)安全監(jiān)控），以及安全監(jiān)察室設(shè)置監(jiān)控分中心，同時(shí)在沿線（綜合維修部門、各公安部門）設(shè)置監(jiān)控分中心。

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)（視頻采集點(diǎn)）就近接入各視頻接入節(jié)點(diǎn)，并接受監(jiān)控中心指令。在客運(yùn)專線公司、車務(wù)段/站、工區(qū)、綜合維修管理中心、牽引變電所、信號(hào)中繼站、區(qū)間無線基站等地的通信機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)視頻接入節(jié)點(diǎn)

在大環(huán)境視頻網(wǎng)絡(luò)組建完成以后，大華股份還會(huì)根據(jù)客戶的典型需求針對(duì)各項(xiàng)目來調(diào)整解決方案的細(xì)節(jié)。

2.2 Ⅰ類站點(diǎn)、Ⅱ類站點(diǎn)

分析鐵路行業(yè)現(xiàn)狀后，對(duì)于傳輸通道較小的Ⅰ類站點(diǎn)、Ⅱ類站點(diǎn)，推薦使用高清前端+NVR的方式進(jìn)行組網(wǎng)（見圖2）。

圖2 小型站點(diǎn)高清組網(wǎng)方案

2.3 大型的Ⅰ類站點(diǎn)

對(duì)于大型的Ⅰ類站點(diǎn)在帶寬條件允許的情況下，推薦使用高清全數(shù)字化的方式進(jìn)行組網(wǎng)（見圖3），滿足客戶“不光看得見，還要看得清”的需求。在某些重要的點(diǎn)，根據(jù)帶寬特點(diǎn)和存儲(chǔ)需求，推薦使用200萬像素的高清攝像機(jī)，最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)來達(dá)到高清效果。并且提供了各種不同的接口IP口、HD-SDI口、光口來滿足不同的接入需要。

圖3 大型站點(diǎn)高清組網(wǎng)方案

鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

車站視頻監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成前端的音視頻信息、告警信息的采集、緩存、編碼、存儲(chǔ)及發(fā)送等功能，并可接受來自網(wǎng)絡(luò)的控制指令。

鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全數(shù)字化方式，主要包括如下設(shè)備：高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、NVR網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、報(bào)警輸入輸出設(shè)備、語音對(duì)講設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器、視頻管理平臺(tái)等。

3.1 站點(diǎn)的點(diǎn)位設(shè)置

3.1.1 監(jiān)控點(diǎn)位設(shè)置原則

（1）車站出入口的配置。車站出入口應(yīng)配置寬動(dòng)態(tài)高清攝像機(jī)，應(yīng)能清楚的辨別出入人員的面部特征及出入機(jī)動(dòng)車的機(jī)動(dòng)車牌號(hào)。

（2）站前廣場(chǎng)、候車廳、站臺(tái)、售票廳的配置。站前廣場(chǎng)、候車廳、站臺(tái)、售票廳這類開闊場(chǎng)所宜采用高清攝像機(jī)和高清一體化球型攝像機(jī)輪巡監(jiān)控相結(jié)合的方式。其中，高清攝像機(jī)用于對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，高清一體化球型攝像機(jī)用于對(duì)輪詢監(jiān)控和應(yīng)急情況下的定點(diǎn)監(jiān)控。

（3）出入通道的配置。出入通道（含樓梯口、地道）的攝像機(jī)應(yīng)配置高清攝像機(jī)，其監(jiān)控范圍應(yīng)覆蓋主要通道的道口，監(jiān)控圖像應(yīng)能清晰顯示進(jìn)出道口人員的體貌特征。對(duì)于大型通道，應(yīng)配備高清一體化球型攝像機(jī)，能夠?qū)φ麄€(gè)通道進(jìn)行覆蓋。

在主要通道宜設(shè)置人群密集警示功能，當(dāng)攝像機(jī)畫面內(nèi)出現(xiàn)人員密集狀況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)顯示該畫面至預(yù)設(shè)的監(jiān)視屏（支持多畫面顯示），提示管理人員注意并處理，降低事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，此功能可通過視頻監(jiān)控平臺(tái)完成。

（4）電梯的配置。自動(dòng)扶梯口宜配置高清攝像機(jī)。應(yīng)能清楚地辨別出入人員的面部和體態(tài)特征。電梯間應(yīng)配置高清攝像機(jī)。

電梯轎廂攝像機(jī)選擇的高清廣角半球型攝像機(jī)，應(yīng)結(jié)構(gòu)小巧美觀，應(yīng)具有防暴結(jié)構(gòu)，防止人為破壞。

（5）售票窗口的配置。售票窗口應(yīng)配置寬動(dòng)態(tài)高清攝像機(jī)。其監(jiān)控圖像應(yīng)清楚顯示對(duì)旅客的接待過程、回放圖像應(yīng)能清晰顯示旅客的面部特征和售票交易過程；售票處應(yīng)配置聲音錄制裝置（如拾音器），音視頻信號(hào)應(yīng)同步存儲(chǔ)，回放應(yīng)能清楚辨別旅客與服務(wù)人員對(duì)話內(nèi)容。

（6）財(cái)務(wù)室。

財(cái)務(wù)室應(yīng)配置高清攝像機(jī)。監(jiān)控圖像應(yīng)能清晰顯示財(cái)務(wù)室的關(guān)鍵區(qū)域，如保險(xiǎn)箱，現(xiàn)金出納桌面。但該區(qū)域圖像應(yīng)設(shè)置權(quán)限，限制人員查看。

（7）行李托運(yùn)處及提取處的配置。行李托運(yùn)處及提取處應(yīng)配置高清攝像機(jī)。此類區(qū)域應(yīng)能清楚顯示乘客及工作人員行李搬運(yùn)的動(dòng)作。行李托運(yùn)處應(yīng)配置聲音錄制裝置（如拾音器），音視頻信號(hào)應(yīng)同步存儲(chǔ)，回放應(yīng)能清楚辨別旅客與服務(wù)人員對(duì)話內(nèi)容。

（8）車站周界的配置。車站周界外墻應(yīng)配置高清攝像機(jī)。監(jiān)控圖像應(yīng)能清晰顯示圍墻的狀態(tài)。

（9）通信、計(jì)算機(jī)等機(jī)房配置。機(jī)房應(yīng)配置高清攝像機(jī)。監(jiān)控圖像能夠清晰的顯示人員在機(jī)房的狀態(tài)。

3.2 安檢區(qū)監(jiān)控

監(jiān)控點(diǎn)位分布布局見圖4

1號(hào)點(diǎn)位：旅客人員進(jìn)入進(jìn)站口，在安檢儀傳送帶放置物品。在安檢儀頂部或一側(cè)安裝設(shè)置高清網(wǎng)絡(luò)像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從物品放置位置到進(jìn)入安檢儀暗箱。安檢管理員可以實(shí)時(shí)瀏覽整個(gè)物品傳送過程。

2號(hào)點(diǎn)位：旅客進(jìn)入安全門進(jìn)行檢測(cè)，人員進(jìn)入安全門時(shí)，在人員對(duì)面和安檢門安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從安全門人員上身到安全門頂部。重點(diǎn)采集人員面部特征，提供高清圖片資料、圖像資料，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)人員視頻資料檢測(cè)存儲(chǔ)，以便為后臺(tái)管理提供有效數(shù)據(jù)。

3號(hào)點(diǎn)位：旅客通過安全門后，車站安檢人員進(jìn)行全身檢查。在安檢門頂部或者外側(cè)安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，或者結(jié)合原有站內(nèi)攝像機(jī)，整體監(jiān)控安檢人員對(duì)旅客檢查過程。實(shí)現(xiàn)管理人員對(duì)安檢人員的直觀的督導(dǎo)管理。

4號(hào)點(diǎn)位：旅客結(jié)束檢查后，安檢儀完成物品掃描，通過傳送帶從暗箱把物品傳出。在安檢儀頂部或一側(cè)安裝設(shè)置高清網(wǎng)路攝像機(jī)，或者結(jié)合原有站內(nèi)攝像機(jī)，監(jiān)控視角范圍為從旅客完成安全檢測(cè)，到從傳送帶取走物品。實(shí)現(xiàn)安檢管理員對(duì)旅客取走物品過程進(jìn)行監(jiān)控管理。

3.3 傳輸設(shè)備

傳輸設(shè)備由光纖收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成，光纖收發(fā)器主要為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換使用。根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置帶千兆光纖上聯(lián)接口的交換機(jī)，用于視頻數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。

3.4 存儲(chǔ)設(shè)備

由于高清點(diǎn)數(shù)較多，存儲(chǔ)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)（30d），因此，所需存儲(chǔ)容量亦較大。存儲(chǔ)方案采用NVR動(dòng)態(tài)檢測(cè)錄像存儲(chǔ)或定時(shí)錄像存儲(chǔ)的方式進(jìn)行，即通過在監(jiān)控中心部署多臺(tái)NVR設(shè)備對(duì)前端分區(qū)視頻分別提供接入，客戶端可通過訪問平臺(tái)的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像回放，也可通過直接訪問NVR的方式瀏覽前端視頻和查詢錄像。

3.5 系統(tǒng)功能概述

視頻管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)錄像、錄像檢索回放、報(bào)警輔助處置、視頻智能分析、視頻服務(wù)接口提供、視頻后臺(tái)管理和視頻數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。

視頻監(jiān)控：站點(diǎn)監(jiān)控中心和上級(jí)管理平臺(tái)根據(jù)需要可以隨時(shí)查看站點(diǎn)任意一路或多路視頻，并實(shí)現(xiàn)視頻的錄制、回放、抓拍等功能。

報(bào)警處理：對(duì)于車站、線路發(fā)出的報(bào)警信息，監(jiān)控中心端立即通過聲光報(bào)警、語音報(bào)警等方式提示，并自動(dòng)記錄報(bào)警，打開監(jiān)控點(diǎn)位的監(jiān)控信息。

智能分析：當(dāng)有以下任意情況發(fā)生的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生聲光電報(bào)警，并且進(jìn)行報(bào)警視頻的彈出：絆線穿越檢測(cè)、區(qū)域入侵檢測(cè)、圍欄跨越檢測(cè)、徘徊檢測(cè)、物品遺留和搬動(dòng)檢測(cè)、快速移動(dòng)檢測(cè)、視頻異常檢測(cè)。

遠(yuǎn)程控制：站點(diǎn)監(jiān)控中心和上級(jí)管理平臺(tái)可遠(yuǎn)程控制站端視頻處理單元，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)錄像、定時(shí)錄像、報(bào)警觸發(fā)錄像、畫面異動(dòng)檢測(cè)。

系統(tǒng)資源管理及監(jiān)控：管理系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)等基本信息和配置參數(shù)。

系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控：對(duì)視頻設(shè)備、服務(wù)器、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、用戶操作進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。

智能運(yùn)維：管理系統(tǒng)內(nèi)的視頻設(shè)備、平臺(tái)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由、交換機(jī)）、數(shù)據(jù)庫(kù)等中間件進(jìn)行運(yùn)行信息的收集統(tǒng)計(jì)；支持設(shè)備錄像巡檢、中心錄像巡檢、視頻質(zhì)量診斷并生成報(bào)表等功能。

鐵路高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

（1）綜合化的應(yīng)用管理：系統(tǒng)為車站、線路提供視頻、報(bào)警、語音等數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)、分發(fā)、業(yè)務(wù)處理等綜合性安全生產(chǎn)應(yīng)急指揮應(yīng)用平臺(tái)，提供一站式應(yīng)用解決方案。

（2）優(yōu)越的環(huán)境適應(yīng)性：采用防爆、防腐、防塵、防水工業(yè)化前端設(shè)備，滿足易爆、高溫、腐蝕等惡劣應(yīng)用環(huán)境；

（3）全面高清數(shù)字化應(yīng)用：全面實(shí)現(xiàn)高清圖像的應(yīng)用，從前端采集、編碼傳輸、錄像存儲(chǔ)、解碼回放等各環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)高清化處理；采用全數(shù)字化架構(gòu)方案，易部署、易管理、易維護(hù)；

（4）高系統(tǒng)安全性：系統(tǒng)提供用戶接入認(rèn)證、前端設(shè)備接入認(rèn)證，完備的分級(jí)權(quán)限管理；視頻錄像引入數(shù)字簽名處理，防止數(shù)據(jù)篡改；

（5）高數(shù)據(jù)安全性：監(jiān)控中心配置的存儲(chǔ)設(shè)備支持RAID 0、1、5等多種安全冗余格式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，若硬盤壞掉后可直接啟用熱備盤，不會(huì)丟失錄像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全性高，真正實(shí)現(xiàn)7*24無間斷工作。

結(jié)束語

基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻編碼技術(shù)日益更新，高鐵客運(yùn)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)已逐步向網(wǎng)絡(luò)化、高清化發(fā)展，并融合視頻監(jiān)控系統(tǒng)以外的外圍安防子系統(tǒng)，加上智能分析技術(shù)的應(yīng)用，形成具有綜合性、實(shí)戰(zhàn)性的管理系統(tǒng)。