TVDS聯網應用方案分析

張葛

摘 要：本文主要針對鐵路客車管理的特點，在TVDS也就是客車故障軌邊圖像監測系統的設備特點基礎之上，結合現如今的網絡條件以及其他的軟硬件條件，來設計出高校的聯網應用方案，為了給鐵路客車的運行提供安全的保障，我們需要對各個站點的TVDS設備集中的進行聯網，以達到TVDS的聯網監控目的。

關鍵詞：TVDS；客車；聯網應用

TVDS的聯網應用主要是為了提高鐵路客車的安全監控水平，在北方的一些城市的鐵路局以及安裝部署了客車故障軌邊圖像監測系統，在整體的管理上對旅客列車的走行部進行質量檢查，主要以TVDS的人機結合方式，或者是圖像自動識別的方式，并且能夠預報鐵路客車中的故障和安全隱患，但是從整體方面去觀察我們發現，TVDS設備的分散設置還存在一些不足，主要體現在綜合聯動監控和故障的實時檢測和監測，以及重大安全故障的處理方面，所以我們需要研究TVDS聯網應用方案，經過多種方式的分析，真正的將聯網預警實現，最后在鐵路客車的實際之中得到應用，以保證運行的安全。

列車的軌邊和軌間都安裝有高速攝像頭，TVDS就是利用攝像頭來監測列車的側面和底部，通過圖像可以進行車鉤的分析，或者是脫落制動閘件等都可能危及行車的安全，因此我們在利用TVDS的時候，都是通過圖像的反饋來自動地進行識別，能夠及時地發現列車之中出現的異常情況，實現自動報警，從而有效提高車輛的檢修效率，成為客車安全運動的主要監測方式之一。

1 TVDS聯網應用的總體架構

TVDS主要是通過對鐵路信息的網絡進行有效利用，通過對總公司、鐵路局和客車段監測中心三個探測站點之間的聯網，來實現各個節點之間的數據采集、傳輸和共享的目的，這些數據主要分為監控數據和檢測數據，各個層級的用戶通過正常的訪問來滿足應用需要，用戶在聯網的時候可以進行分散的檢測，集中的進行報警活動，實施網絡監控，最終達到信息數據共享的目的。TVDS聯網應用系統就是在網絡相聯的這個平臺上對各個層級的服務器，包括有監控中心和啟動應用設置的服務器，以及復式的設置終端。

2 TVDS聯網應用的網絡結構

TVDS聯網主要就是將整個網絡大環境作為基礎支撐整個列車的信息綜合應用，以達到四個層級之間的聯網應用。TVDS在進行聯網應用的時候，主要就是從鐵路的綜合信息網之中獲取網絡資源，在整個廣域網之中對各個層級的局域網來進行連通，實現互相連接，這樣的網絡部署能夠滿足TVDS聯網的應用需求，在信息綜合應用系統方面保證其可靠性和安全性，在應用TVDS聯網之前，需要將高效工作作為基礎，只有這樣才能夠有效地保障TVDS在系統的應用之中，實現網絡通暢。不僅是在TVDS應用系統中，與鐵路車輛相關的管理系統等業務管理和生產部門都要保證其網絡的暢通。

①總公司與鐵路局間。

綜合信息網是由兩個通信網組成的，其一是鐵路數據通信網，其二是綜合計算機網，綜合信息網的主要作用就是能夠承載綜合的鐵路信息化業務，有利于TVDS在綜合信息網中的局域網設置。總公司與鐵路局之間，都是利用局域網的用戶邊緣和數據通信網邊緣的路由器進行互聯，通過信息虛擬專網VPN的承載穩定總公司和鐵路局之間的帶寬數據，以保證通信順暢。

②鐵路局與客車段間。

網絡的格局情況是十分復雜的，因此在鐵路局和客車段之間，客車段和列檢作業場之間都需要為了TVDS的大數據量傳輸而做準備，一般我們都是使用相應的站段局域網，將用戶和數據通信網邊緣的路由器相連，從而達到承載信息虛擬專網VPN的目的。并且針對那些暫時不具備條件的站段，我們可以利用綜合計算機網廣域網接入到局域網當中，依據發展需求拓寬網絡業務，支持8M以上的帶寬。

③監測中心與探測站間。

監控中心與探測站是信息的傳送主體，主要是在對客車的高清監控圖像數據進行傳輸的時候，實時地進行監控，若是列車出現故障，就會自動地發送警報，將信息傳送到各個探測站的監控中心之內，因此我們必須要保證監控中心的帶寬在8Mb每秒以上，這也就說明，監控中心需要接入的總帶寬為N站*8M。并且在某些設備的適用上我們需要利用到專用光纖連接，以保證各個軌邊設備的信息傳送到探測站，以及高清的健康數據在傳輸之中的質量。

④總公司、鐵路局局域網。

在總公司和鐵路局的綜合信息網的局域網內設置TVDS，主要是為了實現業務數據的交換，以及信息的共享，為了保證安全防護的正常，我們需要統一的配置安全策略。當局域網接收到移動終端的訪問之后，可以從移動安全接入平臺來接收訪問，通過認證和授權進行數據加密傳輸，這樣就能夠保證其他邊界防護等的安全功能得到實現，最終達到移動終端的數據與信息系統數據之間的互相交流。

⑤客車段、列檢作業場局域網。

在現階段的TVDS建設之中，一般都在相應的探測點安裝了局域網，通過建設其他成功的站段或者是作業崗點來保證監控車輛運行的圖像速度和質量，我們不僅可以利用新建局域網，還可以通過網絡擴容來提高網絡傳輸的質量，這樣就能夠保證帶寬的利用在8M以上。除了通過有線網絡的建設之外，我們還可以利用無線網絡的接入，來滿足各個鐵路列檢員的手持機網絡接入。

3 TVDS聯網應用的監控中心

TVDS聯網應用的關鍵節點就是監控中心，它作為主要應用單元，在運行安全監控方面發揮出它的重要作用，而這也是建設聯網應用的重點所在。

監控中心的主要功能就體現在能夠實時地對各個探測站內的圖像數據上傳進行接收功能，來保證鐵路客運的安全，但是由于龐大的數據量，我們無法在眾多的監測圖像之中提高識別圖像的效率，我們還需要將網絡帶寬進行充分的利用，這樣就能夠傳輸盡量大的圖像數據和相關的信息數據。與此同時，我們也要調查極個別探測站無法監測出來的故障信息，利用反查的方式，調用監控中心之中各個探測站的原始圖像數據。所以現階段我們應該將首要的目標放在提高數據處理能力上，具有一定的傳輸負載能力。

在整個管轄區域之內，監控中心就是各個探測站的數據匯總中心，并且也是處理中心，因此需要利用的網絡帶寬質量要求也十分高，一般都要預留一定的備份線路，這樣才能夠在一定限度內預留擴容能力，這樣在接入的時候可以避免出現網絡帶寬不足以支撐監控中心的現象。我們可以根據建設地點來選擇接入方式，與此同時，我們也要結合實際的情況來接入網絡，最終確定是利用路由器還是帶寬的直接接入。核心交換機是整個數據傳輸的總線，所以我們可以利用雙機堆疊技術來進行配置，從而有效提高核心網絡傳輸的速度以及故障的冗余能力。

4 TVDS聯網應用的數據傳輸流程

①TVDS的監測數據有探測站設備產生的，實時地將客整所的相關數據傳送集中到服務器上，進行集中儲存。

②將相關的客車圖像和車輛的監測數據進行傳輸，最后匯入到客車段安全監控中心之中，進行集中監控。

③在車輛運行的過程當中，我們需要通過人工的檢查來標注故障信息，客整所的服務器一般都是在原始監測數據之后產生的，依據原先的監測數據接口格式約定生成TVDS的監測數據，最后進行統一上報接口文件，與此同時，我們要集中的上傳到總公司的系統服務器當中進行管理，將TVDS監測數據進行統一的運用。

④一般我們需要對客車的配屬和所擔當的車輛在外段之中的車輛監測數據進行針對，統一經過總公司系統服務器下發，最后匯入到鐵路局的系統服務器中，最后在統一由鐵路局系統服務器下發到各客車段的系統服務器中。

TVDS設備的應用主要就是為了提高列車的故障識別有效性，人工的故障識別主要就是對客車段監控中心之中的監測圖像信息進行合理針對，檢測出原有的人工故障識別，當故障被確認之后，能夠及時有效地通知到前方的客列檢，并且也能夠通知其他的車輛乘務員來進行故障處理，最終將信息匯報到鐵路局之中，同時相應的信息能夠分別的傳輸到配屬客車段和客整所之內，有利于幫助故障的復核，有利于檢修工作的指導。

5 結束語

本文主要研究了TVDS聯網應用方案，分析了客車故障軌邊圖像監測系統的相關需求，結合實際的鐵路信息網絡技術框架來提出一些有效的設計方案，客車故障軌邊圖像監測系統的聯網應用方案主要是為了幫助客車在故障軌邊圖像監測系統中的信息傳輸和管理應用，在實際的操作之中所發揮出的作用是難以預估的，具有較深的研究意義，并且也具備實際的應用價值。

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