淺析鐵路既有視頻監控系統設計

楊帆

摘 要：結合參與的既有視頻監控系統改造工程，從設計的角度介紹了鐵路既有視頻監控系統設計中需要注意的問題，以期為鐵路視頻監控系統建設提供一些參考。

關鍵詞：鐵路；視頻監控系統；通信協議；兼容性

中圖分類號：TP277.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.111

近年來，隨著我國鐵路事業的高速發展和視頻監控技術的日漸成熟，視頻監控系統在行車運輸、安全生產、治安保衛等方面的作用日益凸顯。由于綜合視頻監控系統的推廣較晚且多建設于新建線路，而既有線視頻監控系統多由車務、電務、客運等部門各自建設，出現了建設標準不一致、系統間無法互聯互通、資源無法共享等問題。這無法實現鐵路局相關業務部門對各車站的實時視頻監控，一旦遇到突發情況，也難以快速、有效指揮。為了提高生產指揮水平，提升管理和應變能力，最大限度地減少人為因素引起的安全事故，務必對既有視頻監控系統進行改造。

1 系統現狀

成都鐵路局綜合視頻監控系統由鐵路局區域中心、視頻接入點（站段、車站）、用戶終端、視頻網絡等組成。整個綜合視頻監控系統平臺為一個多級監控模型，呈現“多級結構、集中管理、分散處理”的構架。

滬昆線東段視頻系統建于2010年左右，車站視頻監控設備主要有攝像機、拾音器、硬盤錄像機、用戶終端和網絡通信設備，設備機柜一般設在運轉室或通信機械室；站段視頻監控設備主要有用戶終端、存儲設備和網絡通信設備，一般設在站段所在地。該工程中車務、客運、電務均建設有視頻系統，但由于建設時間、設備廠家和型號、網絡拓撲結構均不同，存在前端覆蓋不足、部分客站存在視頻盲區、模擬監控系統與路局綜合監控系統無法對接等問題。

2 系統設計中需要注意的若干問題

2.1 兼容性問題

因建設時間和設計用途不同，該工程既有視頻系統中設備較為多樣，彼此間無法兼容。導致兼容性問題出現的原因可能有以下兩方面。

2.1.1 設備規格

由于建設年代較早，技術水平有限，多個車站建有模擬監控系統。該系統由模擬視頻矩陣、硬盤錄像機、視頻前端、傳輸介質等組成，組網復雜、擴展性差，與采用數字信號的路局綜合視頻監控系統難以對接，且部分產品已停產，無法滿足工程擴容需要。此類情況，只能考慮更換。

2.1.2 通信協議

在調查過程中，需明確新增視頻前端設備是否支持硬盤錄像機或者磁盤矩陣等信號處理與控制設備的控制通信協議，如果不支持，確認兩者支持某第三方協議；否則，只能考慮更換存儲設備或者前端設置其他兼容的控制設備。

2.2 擴容問題

首先，在明確既有站視頻系統新增前端設備的需求后，一般應對既有站存儲設備擴容。通過公式，按有效存儲時間和有效視頻信息內容設計。存儲容量計算公式為：

B=N×（X/8）×Y×24×3 600/（1 0242）. （1）

式（1）中：B為存儲容量，TB；N為視頻路數；X為視頻的速率，Mb/s；Y為存儲時間，d。

需要注意的是，計算容量時應充分考慮冗余。

其次，考慮新增視頻接入控制設備的接口。一般來說，如果接入設備采用視頻編碼器，應選用與既有設備品牌一致的產品；如果采用硬盤錄像機接入，可利用原系統接口或新設錄像機，但品牌應一致。

再次，考慮增加傳輸通道。對于模擬系統，根據實際補充光端機或者增加光傳輸設備的光接口板；對于數字系統，則根據實際情況計算網絡帶寬是否滿足信息傳輸需要，必要時，考慮擴容。

最后，在前期調查中，應注意設備機房是否具備擴容條件。既有線建成較早且承攬業務較多，設備機房內機架往往十分擁擠。新增設備，尤其是UPS設備占地面積較大，如果無條件，應及時上報建設方調整。

2.3 傳輸介質

對于既有視頻系統改造，傳輸介質的敷設是很重要的環節，主要原因以下兩個：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控前端設備的需要；②既有站施工條件有限，例如站臺已硬化、重要位置敷設有多條重要光電纜、站內到發線眾多但往往未預留過軌條件等。為解決這些問題，就要在現場做好調查工作，做好敷設路由規劃，保證既有線纜不被破壞，但也不能因繞避障礙物而導致傳輸介質的大量消耗。

對于信號樓內部或相鄰樓宇間的視頻前端設備，一般考慮采用“同軸電纜+控制線”的敷設方式；對于樓內新設用戶終端，比如距離通信機械室距離較近，則采用超五類線、六類線直接敷設的方式。上述方案必要時應考慮防護。

2.4 其他

2.4.1 供電

視頻系統設備多采用交流220 V+UPS相對集中供電方式，電池容量按備用時間不小于1 h設置，通常情況下，UPS設備都置于設備機房。因此，距離設備機房較遠的視頻前端設備供電問題也應在設計中有所體現。解決方案一般是自視頻前端設備附近電源處引出一根電力電纜，電力電纜應與通信電纜保持一定的安全距離。如果前端設備用電量較大（串接多個設備），需考慮對電源擴容。

2.4.2 防雷、接地

室外視頻前端設備和機房內新增設備均應考慮防雷、浪涌保護器和地線，室內視頻前端設備應考慮利用既有地線，接地阻值應符合設計規范要求。

2.4.3 概預算編制

在既有視頻系統概預算的編制過程中，需要注意以下三點：①考慮既有線施工的行車干擾費，費率參考建設方提供的相關文件；②計列既有設備的拆除費用；③通信光電纜的敷設應結合實際情況充分考慮防護。

3 結束語

本文結合筆者參與的成都鐵路局滬昆線東段既有視頻監控系統改造工程，針對前期調查中存在的特定問題，從設計的角度淺析既有線視頻監控系統設計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、實用性和先進性的綜合視頻監控系統。既有線視頻監控系統改造不同于新建系統，需結合現狀開展設計。因此，前期的充分調查對設計方案的可行性起著十分重要的作用。

參考文獻

[1]郝苗宇.車務遠程視頻監控系統改造探討[J].鐵路通信信號工程技術，2010（2）：28-29.

[2]文璐.鐵路既有視頻監控系統改造技術方案[J].中國新通信，2015（9）：51-52.

〔編輯：劉曉芳〕