淺析視頻監控技術在鐵路行業的發展趨勢

邢志

摘 要：該文針對安防市場的發展現狀進行了有針對性的研究，提出了在鐵路行業內視頻監控產品的發展設想并對具體產品進行了分析，同時也對未來數據、服務的發展趨勢進行了前瞻性分析，對行業云應用、云服務、云增值等的發展趨勢進行了有效分析。

關鍵詞：視頻監控 紅外 云存儲 云服務 物聯網 虛擬化

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（c）-0024-02

隨著安防行業視頻監控技術智能化的發展現狀，在鐵路行業內的應用是各級部門及廠商關注的熱點，尤其是國內安防市場體量的幾何程度的增長和前沿技術的變化發展，鐵路行業內急需提出基于需求的特色化行業應用和有助于服務內容變化的發展趨勢研究，該文對視頻監控技術所涉及的相關產品進行行業性的發展趨勢前瞻，并做簡要分析。

1 鐵路視頻監控系統的現狀

根據我國中長期鐵路網規劃及高速客運專線的飛速發展，截止至目前為止，以“四縱四橫”為骨架的全國快速客運網已基本成型。原有的模擬視頻監控系統已經不能滿足視頻監控需求，越來越多站點已建設成高清視頻監控系統。

2 鐵路視頻監控的發展研究

2.1 鐵路“光軌”式紅外燈

隨著視頻監控技術高清化、智能化的發展，加強了鐵路行業對24 h連續監控的需求，尤其針對鐵路沿線，夜間監控效果差強人意的現狀逐漸轉化為需求痛點，大多數解決方案是以增加紅外高清一體化攝像機來解決，但監控距離和效果均不理想，無上限地增加監控攝像機密度終將導致性價比下降。我們是否能從另外一個角度來考慮這個問題：把攝像機和紅外燈分開來，讓攝像機負責高清視頻，讓紅外燈負責補充光源。

在這里，針對鐵路沿線補光需求提出鐵路“光軌”式紅外燈的概念。主要研究方向為形成一種高穩定性、低成本、高亮度的基于鐵路沿線的紅外燈產品，滿足0～300 m監控補光要求的室外專用紅外燈產品，因激光夜視攝像機補光范圍為300 m～3 km，所以不論是技術考慮還是成本考慮，300 m內的細節、精度補光監控必將成為市場重點使用范圍，一款基于鐵路路網使用，白天采用日照光源進行電能儲備，夜間通過光能轉化的電能進行紅外燈補光，紅外燈產品可以架設在鐵軌兩側，亦可配合接觸網桿，安裝高度為2～3 m，通過專用透鏡調校發光角度為100°～120°區間，即可覆蓋軌間、軌外等重點區域，采用940 nm紅外光范圍的光源產品，既不影響行車，還可以對視頻監控進行全路線補光，即在感紅外監控視角內可以看見兩條“光軌”。

2.2 攝像機產品的多數據化

攝像機產品進幾年發展速度非常快，國內外各產品百花齊放，新性能、高像素、低碼流、帶分析等特點尤為突出，在鐵路行業大多采用攝像機產品的基礎功能，但隨著鐵路行業各新的功能性需求的增加，用戶需要攝像機輸出的高清圖像不僅只有視頻圖像，還需要附加多維數據，多維數據并不是市場常說的各類基于圖像視頻內容或行為分析，而是疊加其他內容信息，例如：經緯度、海拔高度、溫濕度、天氣以及相關機車信息（如機車識別、車速信息等）等。

視頻監控已經在鐵路行業運行、發展超過10年，隨著行業管理水平的提升，必將要求高清攝像機向多元化、定制化方向發展，以攝像機產品為中心配以小集成單元系統的使用是將是未來的方向。小集成單元攝像機產品將來成為未來鐵路行業的主要產品，既能滿足日常使用，也能進行定制化的服務，甚至能反哺攝像機提升其性能。

攝像機集成小數據的產品，以攝像機產品本身為管理中心，其他小系統單元可進行模塊化設計，配以滿足定制化需求的多接口處理單元，形成多維數據可在視頻圖像上進行疊加，也可反饋攝像機性能參數，傳送至用戶終端或存儲錄像。內置模塊化設計可包含集成網絡處理模塊、鋰電池、溫濕度傳感器、GPS（全球定位系統）、SD存儲等需求模塊也可預留其他模塊。集成網絡處理模塊及視頻處理模塊，通過集中處理對數據交互，對攝像機圖像進行數據疊加，具備斷電保護、前端存儲、多維數據等基礎的小數據中心產品，對于特殊位置可以局部集成前端視頻分析，實現重要視頻實時處理的需求。這種產品優點在于實施周期短、易于標準化、集成一體化、擴容方便、比較靈活、投入低成本等，對于有用的監控點予以多維數據的補充，避免大型數據處理中心的高成本、高維護、低響應、擴展難等的缺陷。

2.3 云存儲、云服務——數據、應用方式將以內容為中心

鐵路行業內的安防專用視頻存儲的發展，已經發展成為獨立的、封閉的、區域性明顯的多中心分布式管理的存儲模式，視頻存儲的數據量早已達至PB級，對于如此龐大的存儲數據，如何實現云式管理和大數據，一直是鐵路行業內在探討的問題，筆者認為鐵路行業的存儲，尤其是視頻的存儲應轉變思想，應著力解決存儲的問題再構建大數據的思路。

近幾年，多家知名企業相繼推出了各類云存儲方案，有定位運營商的，有定位給政府的，甚至有定位給大型企業的，定位給行業的極少，但不管如何定位，面對的末端一定是消費者，所以除了云存儲，我們更要提前做好云服務，鐵路行業應以發展至滿足用戶需求的云服務為根本目的。

做好云服務應以內容為中心來構建解決方案，鐵路行業主要為路局間的私有云和中心級的公有云的整合，將這些整合的內容形成鐵路專用的視頻云，以這些云數據為基礎進行云平臺的內容重構，通過對內容的按需取用，逐漸形成消費型云服務的模式，形成規模化，多樣化的應用層設計，構建新業務形態及互聯網應用，如視頻源的多級分發、視頻錄像的回放、視頻圖像的處理、視頻內容的分析、視頻信息的模擬等。云服務的好處是融合統一、共享數據、安全可靠、自動運維、綠色節能、自助優化等。如，完善云服務的要求，首先要對既有云數據進行并行計算、數據挖掘、數據分析等一系列大數據類的基礎工作進行研究，對鐵路行業云服務的建立及引入提供了很好的切入點。

2.4 物聯網、虛擬化——互聯、交互模式將靠內容增價值

未來10年，必將是云存儲、云服務的發展年，在鐵路行業尤其需要變革及研究發展方向，在云存儲、云服務尚未實現的今天，作為消費型的普通大眾還是有一定的基礎體驗的需求，特別是各級用戶需要體驗基于視頻監控的與云服務相關的一些應用。這就要求我們基于此方向進行一些基礎設備配合消費型應用的研究，這些研究雖然不會帶來變革型的發展，但會因為所提供的內容帶來附加價值，具有一定的經濟效益。比較突出的是物聯網和虛擬化的實現。

物聯網技術已經成為信息化、數字化時代的代表，特別是安防領域內物聯網技術每年都有新的應用方式及概念產品被提出，智能家居、智能監控、智能消防等逐漸進入了應用層，在向消費層轉化，可以預見的是物聯網將是經濟、技術的產業規模的雙核心。鐵路行業的視頻監控具備獨有“數據”內容，智能化、產業化將是趨勢，物聯網架構初步被分為感知層、網絡層和應用層，鐵路行業應該在感知層形成特色化、專有化適用于物聯網的產品，應該在應用層提供內容化、適用于消費層的產品，基于此層次的研究產品具備一定的價值空間。

另一項是社會大力發展的虛擬化技術，虛擬化技術在基礎產品上的應用已經走向成熟，現在比較火熱的VR技術在不久的將來也能在鐵路行業大放異彩，因為鐵路行業都有利用大屏進行實時監控和錄像回放的業務，如能采用VR技術實現對監控大屏的模擬，用人體生物學設備進行人機交互的數據轉換，這樣的虛擬大屏系統更具備經濟效益和使用效益，使用范圍和適用人群將大大提高。

3 結語

我國鐵路和信息化建設都正處在高速發展的階段，智慧交通已逐漸出現在大家的視野中，怎樣把鐵路視頻做得更加智慧，需要我們大家共同的探討和努力。以上，是筆者基于鐵路行業的現狀，針對視頻監控系統的發展提出的一些想法，相信未來鐵路行業中的視頻監控系統會更加個性化、智能化。

參考文獻

[1] 鐵道部.TB 10085-2009，鐵路圖像通信設計規范[S].

[2] 公安部.GAT 367-2001，視頻安防監控系統技術要求[S].