春運鐵路視頻監控系統架構詳解

　　春運視頻監控系統概述

　　2010年春運自1月8日起至2月16日止,中國鐵道部最新統計顯示，截至2月9日春運第33天，全國鐵路累計發(fā)送旅客1.81億人次，日均發(fā)送旅客548萬(wàn)人。今年鐵路春運能力與往年相比大幅增加，日均開(kāi)車(chē)列數和總運能均創(chuàng )歷史新高。

　　為了能讓更多的人順利踏上返鄉路，自2012年元旦起，全國所有旅客列車(chē)實(shí)行車(chē)票實(shí)名制，平安春運考驗著(zhù)鐵路實(shí)名制的成果。面對春運期間人流物流大量集中的狀況，如何做好安防工作，讓人們過(guò)上一個(gè)平安春節，對于鐵路部門(mén)來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種高科技設備陸陸續續投入到春運安保工作中來(lái)，大大提高了工作效率。作為安全春運的重要守護者，視頻監控系統也必然發(fā)揮著(zhù)極其重要的作用。視頻監控系統作為最有效的安防手段,為實(shí)現鐵路運輸的安全與高效提供了保障。鐵路部門(mén)通過(guò)視頻監控系統可以更加有效地保證運營(yíng)安全,防患于未然,提高管理效率。

　　鐵路系統中的視頻監控系統一般分為兩部分：一部分稱(chēng)為“綜合視頻監控系統”，一部分稱(chēng)為“CCTV監控系統”?！熬C合視頻監控系統”作為“通信系統”內“通信業(yè)務(wù)網(wǎng)”的一個(gè)子系統，負責車(chē)站重點(diǎn)部分(咽喉區)，區間公跨鐵區段，通信、信號機房?jì)?，牽引供電、電力供電機房?jì)?、外等的監控；“CCTV監控系統”作為“信息系統”內“旅客服務(wù)系統”的一個(gè)子系統，采用網(wǎng)絡(luò )化的視頻監控系統，實(shí)現站前廣場(chǎng)、進(jìn)站咽喉、進(jìn)站大廳、候車(chē)室、站臺等處圖像監視。兩者分開(kāi)建設，但緊密相關(guān)，CCTV監控系統僅配置前端設備、后端顯示設備、視頻存儲設備、視頻服務(wù)器等視頻管理設備組成，由四電系統集成項目中的綜合視頻監控系統統一考慮。

　　詳解鐵路安防系統三級架構

　　目前在鐵路系統中的“CCTV監控系統”就是我們常提到的視頻監控系統，該系統根據鐵路的運行模式，可把鐵路安防的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構設計為三級樹(shù)型拓撲結構，一級節點(diǎn)為鐵路局監控中心，二級節點(diǎn)為鐵路局下屬各站監控前端，三級節點(diǎn)為各站獨立監控點(diǎn)，詳見(jiàn)如圖例一。

圖例一

　　一級節點(diǎn)主要是各鐵路局監控中心，相當于平安城市的城市公安局總指揮中心。其連接各個(gè)鐵路系統，并根據需要有選擇地調用、控制、回放各個(gè)鐵路的視頻資源，一般設置工作站、目錄數據服務(wù)器、重要錄像資料的備份服務(wù)器等。

　　二級節點(diǎn)主要為鐵路局下屬各站監控前端，其存在大量的用戶(hù)，對本區段的視頻資源進(jìn)行調用、回放、PTZ控制等。通常，在路局節點(diǎn)，一般設置多個(gè)客戶(hù)端工作站、存儲陣列、存儲服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、解碼器、電視墻等終端，是系統真正的主干，也是應用的核心。同時(shí)，設立管理服務(wù)器，可以避免將其設在各前端監控站而帶來(lái)的不必要的設備投資，便于認證系統的集中管理。

　　三級節點(diǎn)為獨立監控點(diǎn)，設備分布廣，主要負責視頻的前端采集、編碼等。信息采集點(diǎn)位置的設置，原則上以行車(chē)室、站臺、道岔區為主，并充分結合利用防火、防盜、遠紅外監控、入侵檢測等其他聯(lián)防設備。

　　安防技術(shù)發(fā)展歷程

　　視頻監控技術(shù)發(fā)展以來(lái)，先后經(jīng)歷了模擬視頻監控系統、數字視頻監控系統、模擬數字混合視頻監控系統、IP 網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統等發(fā)展階段。IP 網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統從圖像采集設備輸出時(shí)即為數字信號，以標準Internet 網(wǎng)絡(luò )為傳輸媒介，基于標準TCP/IP 協(xié)議，采用流媒體技術(shù)，實(shí)現視頻在網(wǎng)上的多路復用傳輸，并通過(guò)設在網(wǎng)上視頻流服務(wù)器，完成視頻流的轉發(fā)、報警等操作，以實(shí)現整個(gè)監控系統的指揮、調度、存貯、授權控制等功能。IP 網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統不僅具有傳統的本地數字監控系統所具有的計算機快速處理能力、數字信息抗干擾能力、便于快速查詢(xún)記錄、視頻圖像清晰及單機顯示多路圖像等優(yōu)點(diǎn)，而且，能夠切實(shí)發(fā)揮寬帶網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢，通過(guò)IP 網(wǎng)絡(luò )，覆蓋范圍可以到達的任何地方的監控目標組合成一個(gè)完整的、一體化的系統，真正適應目前視頻監控系統針對遠程、實(shí)時(shí)、集中控制的需求。IP 網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統主要有前端視頻采集設備、視頻數據傳輸媒介、中心服務(wù)器、監控工作站（客戶(hù)端）等幾大部分組成。目前鐵路視頻監控系統也普遍采用IP 網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統，為火車(chē)站、沿線(xiàn)電務(wù)、車(chē)務(wù)安全生產(chǎn)視頻監控業(yè)務(wù)以及公安、工務(wù)視頻監控提供統一的實(shí)現平臺。

　　鐵路安防發(fā)展趨勢

　　隨著(zhù)鐵路建設及發(fā)展需要，特別春運高峰特別時(shí)期，鐵路部門(mén)對該系統功能性的考驗更為突出，從而保證售票秩序、站車(chē)秩序與行車(chē)秩序良好。目前IP 網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統在國內處于起步到成熟的過(guò)渡階段，系統功能將會(huì )趨于高清化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化、一體化。

　　采用傳統的模擬攝像機一般能夠達到的分辨率最高到540線(xiàn)（或者再高一些），如果換算成像素值，大約在50萬(wàn)像素左右，所以不論硬盤(pán)錄像機本身的參數有多高，能夠實(shí)現的監控效果大約就是50玩像素，而且目前硬盤(pán)錄像機錄像和現實(shí)的最高效果是D1，分辨率為704×576，計算成像素約為40萬(wàn)像素，而數碼相機的像素動(dòng)則5、6百萬(wàn)像素，甚至千萬(wàn)像素，故監控系統在像素方面的發(fā)展余地很大，要實(shí)現高清監控，一定需要百萬(wàn)像素級的攝像機。應對春運特別時(shí)期，去年洛陽(yáng)火車(chē)站在重要出入口及候車(chē)大廳加裝了60部高清攝像頭,實(shí)現了對車(chē)站地區的全覆蓋。值班人員可對站前廣場(chǎng)、售票大廳、候車(chē)室、進(jìn)站口、站臺、出站口等地的客流情況以及治安秩序準確掌握。同時(shí)，攝像頭還可以清晰完整地記錄下不法分子的一舉一動(dòng)，確保旅客出行平安。

　　目前市面上的百萬(wàn)像素攝像機多采用DPS技術(shù)，屬于網(wǎng)絡(luò )攝像機類(lèi)型，采用新型的成像元器件，可以做到100萬(wàn)、200萬(wàn)和300萬(wàn)像素，可以做到高清晰監控，故采用百萬(wàn)像素攝像機是一種新的技術(shù)趨勢。

　　網(wǎng)絡(luò )化：

　　網(wǎng)絡(luò )化監控就是相對模擬監控系統而言，也可以稱(chēng)之為數字化監控，大家現在已經(jīng)比較了解了，一個(gè)純粹的網(wǎng)絡(luò )化監控系統應該由網(wǎng)絡(luò )攝像機（支持PoE供電）、局域網(wǎng)（或互聯(lián)網(wǎng)）、網(wǎng)絡(luò )硬盤(pán)路錄像機、視頻管理軟件、大容量存儲設備、服務(wù)器、數字化大屏幕和虛擬矩陣控制主機組成。在現階段，已經(jīng)有部分監控項目建設為IP網(wǎng)絡(luò )化監控系統，但是大部分監控系統還是模擬系統或者數字模擬混合系統，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展普及，在未來(lái)的幾年里，必將逐漸過(guò)渡到IP網(wǎng)絡(luò )監控系統，所以這是一種趨勢。

　　智能化：

　　傳統的監控系統采用人工的監視和回放，起到的作用主要是事后防范，畢竟人的眼睛能夠同時(shí)處理的圖像信息太少，監視器和攝像機太多，一般情況下出現了問(wèn)題，由保安人員按照事件發(fā)生的時(shí)間一個(gè)一個(gè)的調閱錄像資料，發(fā)現相關(guān)的圖像資料后再進(jìn)行處理，起不到事先預警和及時(shí)處理的作用。故視頻智能分析軟件系統就是這種實(shí)現預警的系統。

　　視頻智能分析系統的主要實(shí)現原理是采用專(zhuān)業(yè)的DSP芯片進(jìn)行圖像分析，通常會(huì )將一副很大的圖像（而這幅圖像會(huì )被處理掉不會(huì )用于視頻分析，通常這個(gè)背景的圖像是固定的、不變的）分割成非常小的圖像塊，通過(guò)判斷圖像塊的變化來(lái)分析圖像，可以實(shí)現各種應用。

　　通常情況下，視頻智能分析的主要應用包括：人流統計、虛擬周界、車(chē)輛識別、非法滯留、物體追蹤、高級視頻移動(dòng)偵測、人物面部識別、人群控制、注意力控制、交通流量控制、突然入侵檢測、移動(dòng)物體檢測、運動(dòng)路徑檢測和指向接近檢測等等?；谶@些應用，就可以實(shí)現事先預警處理，一般發(fā)生警情，監視器會(huì )立即顯示相關(guān)提示并有聲音報警，非常的實(shí)用。應對春運這樣特殊的時(shí)期，智能監控系統可以有效地幫助值班民警排查險情，如遇到人員長(cháng)時(shí)間滯留、遺物被突然拿走等現象有明顯的作用。而這些是傳統的監控系統是無(wú)法實(shí)現的，節省了大量的人力物力，提高了監控的效率，故這也是一種趨勢。

　　一體化：

　　國內的安防企業(yè)大多專(zhuān)注于一個(gè)或者兩個(gè)系統，很少有企業(yè)同時(shí)從事閉路監控電視系統、門(mén)禁系統和報警系統的，國內安防行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)的核心業(yè)務(wù)還是視頻監控系統的產(chǎn)品。那么監控企業(yè)收購門(mén)禁企業(yè)、報警企業(yè)，或者門(mén)禁企業(yè)收購監控企業(yè)、報警器也，或者報警企業(yè)收購監控企業(yè)、門(mén)禁企業(yè)就是一種大的發(fā)展趨勢。

　　總之，市場(chǎng)期待整合、兼并、聯(lián)盟，能夠提供一體化集成解決方案的國內安防企業(yè)是我們期待看到的。

　　三星安防網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品

　　鐵路安防視頻監控系統穩定性的第一要素是前端視頻采集設備，前端設備的不穩定將會(huì )給后期維護帶來(lái)巨大的壓力。所以攝像機一般采用知名品牌安防產(chǎn)品，不然可能造成系統維護成本的劇增以及會(huì )給安全運營(yíng)方面的工作帶來(lái)隱患，攝像機應具有以下重要功能：

　　長(cháng)距離變焦和高清晰度。綿延的鐵路，是長(cháng)距攝像機的絕對用武之地。攝像機的高清晰度，長(cháng)距離變焦后，是保證圖像質(zhì)量的重要指標；

　　感紅外雙濾光片切換的日夜轉換，以及夜晚模式下的低照度，這是曠野中黑夜下圖像清晰的重要保證；

　　長(cháng)距離變焦后的防抖動(dòng)以及微步調整功能。是準確定位遠處微小目標的重要保證，

　　這就需要球型機及后端的控制設備具有多變速的調整控制旋轉功能；

　　預置位的個(gè)數及精度。通常，支持足夠調用的預置位的數量不是問(wèn)題。實(shí)際中預置位的精度是考察PTZ攝像機的重要指標，報警聯(lián)動(dòng)及客戶(hù)調用后的預置位準確定位是實(shí)際中的關(guān)鍵；

　　數碼降噪技術(shù)。在夜間，數碼降噪可為后端的存儲設備降低碼流。

　　目前，三星安防產(chǎn)品以?xún)?yōu)異穩定的性能和卓越的人性化設計，倍受各地用戶(hù)的青睞。根據英國權威調查機構IMS的調查結果顯示，三星監控攝像機在中國市場(chǎng)銷(xiāo)量已連續多年排名第一位！三星同時(shí)還獲得了“中國安防監控行業(yè)用戶(hù)滿(mǎn)意度第一品牌”、“中國安防十大品牌（CCTV類(lèi)）”、“中國安防視頻監控產(chǎn)品市場(chǎng)占有率十佳品牌”、“最具影響力十大品牌”、“中國平安城市建設推薦品牌” “中國安防100強”等眾多殊榮，并連續七年與中國國際公共安全博覽會(huì )主辦方合作，獨家冠名贊助了業(yè)內最具影響力的“中國安防高峰論壇”。作為國內安防行業(yè)的領(lǐng)航者，三星安防已經(jīng)成為中國眾多安防項目的首選品牌，并在工程應用中因其質(zhì)量和性能而備受贊譽(yù)。其廠(chǎng)家綜合實(shí)力強，產(chǎn)品功能強大，品質(zhì)穩定，售后服務(wù)完善以及超高的性?xún)r(jià)比，也為中國鐵路安防事業(yè)貢獻著(zhù)自己的一份力量。三星安防網(wǎng)絡(luò )視頻監控產(chǎn)品具有代表性的有：支持1080P全高清分辨率的SNB-7000P 網(wǎng)絡(luò )槍式攝像機、最大300萬(wàn)像素分辨率的的SND-7080P/7080FP網(wǎng)絡(luò )高清半球型攝像機、最大支持37X光學(xué)變焦并且支持自動(dòng)跟蹤功能的SNP-3370THP/3301HP網(wǎng)絡(luò )快球型攝像機。