鐵路貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設方案研究

安然

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司 陜西省西安市 710043）

1 引言

傳統(tǒng)貨運站貨場管理方式主要依靠人工檢查和盯控，對貨運站重點貨物、重點車輛、主要貨運作業(yè)崗位、安全關鍵部位不能全過程、全方位監(jiān)控，容易出現管理漏洞。車站軌道衡、現車、運統(tǒng)等數據信息資源無法實現共享，鐵路運輸安全水平和生產效率較低。

本文針對烏魯木齊局集團公司貨運站貨場作業(yè)的實際情況，為實現分散作業(yè)的集中監(jiān)控和集中管理提出一種貨運站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設方案，為貨運管理決策提供依據。

2 貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)總體要求

貨安系統(tǒng)由鐵道部級、鐵路局級、直屬站（段）級貨運安全檢測監(jiān)控與管理平臺和實現檢測監(jiān)控與管理的11 個專業(yè)系統(tǒng)組成。在車站層面，以實現裝卸車源頭控制的“鐵路貨運站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)”和實現運輸途中控制的“鐵路貨檢站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)”為基礎，按照車站辦理限制和業(yè)務需求選擇實施。系統(tǒng)組成如圖1所示。

3 貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)功能

3.1 貨運安全監(jiān)控及管理系統(tǒng)平臺

貨運站安全監(jiān)控及管理系統(tǒng)是由鐵路總公司運輸局為指導鐵路貨運安全保障體系建設，統(tǒng)一建設標準，提高鐵路貨運安全檢測監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設和運用質量，充分發(fā)揮科技設備保安全作用，確保鐵路貨運安全萬無一失，將《貨運站安全監(jiān)控及管理系統(tǒng)》作為為標準，由信息中心組織研發(fā)的一套貨運統(tǒng)一軟件，是對車站各類貨運安全檢測設備及相關信息的全面整合，包括汽車衡計量系統(tǒng)、軌道衡計量監(jiān)控系統(tǒng)、貨運安全檢測系統(tǒng)，同時實現與車號自動識別系統(tǒng)、現車管理信息系統(tǒng)、調度指揮管理系統(tǒng)（TDCS）信息共享。

貨運站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)功能如下：

3.1.1 受理審核包括內容：受理信息查詢，危險品受理審核，超限超重貨物受理審核，重點貨物受理審核，押運人審核。

3.1.2 生產組織

包括內容：進貨管理，裝卸組織，裝卸作業(yè)，貨位整理，清單管理，到達交付，施封管理，篷布管理，門衛(wèi)管理，資源動態(tài)，貨運生產電報管理。

3.1.3 安全監(jiān)控

包括內容：作業(yè)過程安全監(jiān)控，重點貨物安全監(jiān)控，機檢信息監(jiān)控與預警，視頻監(jiān)控，設備狀態(tài)自檢及故障監(jiān)控，本站裝車責任安全分析。

3.1.4 物流服務

包括內容：接取送達，倉儲服務，貨場移動設備追蹤，加固材料代購代銷。

圖1：貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)組成圖

圖2：貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)方案網絡結構圖

3.1.5 基礎管理

包括內容：貨場基礎信息維護，貨場設備設施管理，裝載加固方案管理，規(guī)章文電查閱，應急預案，押運人管理，系統(tǒng)維護。

3.1.6 經營管理

包括內容：經營分析，生產臺賬，作業(yè)記錄，作業(yè)報表，統(tǒng)計分析及考核，綜合查詢。

3.2 貨場作業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)

實現晝夜24 小時實時監(jiān)控，視頻清晰、無拖尾，監(jiān)控區(qū)域全覆蓋；存儲系統(tǒng)滿足視頻文件保存時間不小于90 天；室外設備防護等級：IP65 以上；系統(tǒng)采用技術成熟可靠，日平均故障時間不超過10 分鐘；提供相應接口以滿足視頻圖像調用需求；可導出視頻文件，輸出格式：AVI、WMV 或MP4，編碼采用H.264 或MPEG-4。

3.3 門禁系統(tǒng)

具備讀寫RFID 卡或掃描識別二維碼功能；具備汽車牌號識別功能，能拍清楚汽車全貌；車輛出入閘道時具備接受指令起落桿功能；每處閘道配備道閘機一套；可實現底層控制及狀態(tài)返回指令，滿足貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)對門禁控制的要求；門衛(wèi)室可接入鐵路綜合計算機網，并可實現語音對講功能。

實現固定車及非固定車輛的登記；實現自動發(fā)卡和手工發(fā)卡兩種方式；通過IC 卡信息，實現區(qū)分是否為物流公司辦理業(yè)務車輛；出門收卡時，通過IC 卡的判讀，進行超時停放警告提示和收卡；實現保有量、歷史數據等信息的查詢和統(tǒng)計。

4 貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設方案

4.1 工程概況

烏魯木齊局集團公司貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)包括在鐵路局設置監(jiān)控中心，烏魯木齊西站、哈密、庫爾勒、奎屯四個地區(qū)設置監(jiān)控分中心，對局管內蘭新線、精伊霍線、南疆線、喀和線等38 個貨場設置車站級貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)中貨場作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)。

鐵路局級監(jiān)控中心設局級貨安平臺軟件一及WEB 應用服務器，各監(jiān)控分中心設置應用接口服務器、數據庫服務器、存儲設備、光纖存儲交換機、路由器、防火墻等設備，移植分中心級貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件。各貨場作業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端視頻采集點設置高清IP 球型攝像機，貨運營業(yè)廳設置視頻服務器、存儲設備、顯示操作終端。現場確定前端監(jiān)控采集點合理位置，利用最少采集點數量完成貨場作業(yè)區(qū)域全覆蓋。門禁系統(tǒng)在貨場進出口大門處設置門控柜、道閘（含地感線圈）、車輛識別系統(tǒng)（含攝像設備和補光燈）、控制終端等。

為滿足數據傳輸帶寬要求，配套完成烏西、哈密、庫爾勒三處信息維修站及38 個貨場所屬車站兩網融合工程。方案網絡結構圖如圖2 所示。

4.2 建設方案

4.2.1 既有貨運相關系統(tǒng)整合

由于各貨場建設時間不一、要求不同、設備類型各異，車站的運行環(huán)境迥異，各貨運系統(tǒng)各自獨立，信息集成化效果不顯著，缺少全局統(tǒng)一平臺，難以形成完整的現代化管理系統(tǒng)，無法滿足現代貨運業(yè)務需求。只有少數車站貨運配備標清視頻監(jiān)控設備，還存在圖像質量不高、視頻檢車作用不佳的問題；車號識別裝置、手持設備只在個別車站安裝，安全監(jiān)測監(jiān)控和信息采集設備配備距重要信息采集全覆蓋的要求存在很大差距。

通過前期詳實的現場調查，與各貨場信息管理人員對接，收集各系統(tǒng)軟件廠商、接口標準等信息，接入路局貨運安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)，并通過規(guī)范業(yè)務需求、優(yōu)化流程設計，制定全局統(tǒng)一的技術指標、接口標準和共享策略，在系統(tǒng)設計、環(huán)境配置、應用管理、維護保障等方面形成規(guī)范。

4.2.2 視頻采集點安裝位置及供電方式

貨場作業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要實現對場區(qū)內的貨區(qū)、貨位、門衛(wèi)、倉庫、道路、裝卸車作業(yè)、裝載加固作業(yè)的實時監(jiān)控管理，實時記錄貨場情況。本著降低建設投資，充分利用既有設備設施的原則，利用最少采集點數量完成貨場作業(yè)區(qū)域全覆蓋。充分利用貨場風雨棚、倉庫、固定式燈塔等建筑物安裝視頻采集設備。針對集裝箱堆場高貨物站臺情況，使用8 米水泥桿或者固定式燈塔安裝視頻采集設備。以往視頻采集點使用UPS 集中供電方式，但是由于既有貨場均已硬化，開挖難度較大，且破壞場坪整體強度，考慮攝像頭從既有房屋、箱變、燈塔等處均就近接引電源。

4.2.3 傳輸通道的選擇

鐵路局、直屬站（段）、車站聯網的骨干網絡使用既有鐵路通信網絡，貨安系統(tǒng)共享辦公局域網。原鐵路辦公局域網由鐵路局綜合計算機網承載，骨干網絡使用傳輸設備提供2Mb/s 帶寬。貨安系統(tǒng)中存在大量視頻數據，傳輸設備無法提供相應帶寬，因此采用鐵路局綜合計算機網與鐵路數據通信網融合方式，應用TCP/IP 協議，提供所需帶寬。

綜合計算機網點多面廣、承載業(yè)務眾多、兩網融合施工風險大、融合作業(yè)復雜，需要自上而下分步實施。設計中在烏西、哈密、庫爾勒三處信息維修站創(chuàng)造性分別設置一對對上CE 路由器及一對對下CE 路由器，對上CE 路由器連接至路局信息維修所中心設備，對下CE 路由器管理各信息維修站所管轄范圍內車站信息交互，通過此方案，減輕路局數據網核心層和鐵路綜合計算機網核心層業(yè)務壓力，簡化網絡拓撲結構，優(yōu)化路由選擇，提升網絡QoS 性能。在38 個貨場所屬車站設置一套CE 路由器，接入當站數據網PE 路由器。PE-CE 設備間接口使用以太網協議，使用光纖直連。信息維修站局域網、站、段局域網接入數據通信網的鏈路帶寬分別不低于千兆和百兆。局域網CE 設備接入數據通信網PE 設備采用外部邊界網關協議。局域網與數據通信網之間部署網絡安全防火墻，實現網絡數據邏輯隔離和局域網的有效安全防護。

5 總結

本文針對烏魯木齊局集團公司貨運站貨場作業(yè)的實際情況，為實現分散作業(yè)的集中監(jiān)控和集中管理提出一種貨運站安全監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設方案，為貨運管理決策提供依據。

在利用先進的視頻監(jiān)視和網絡技術，充分共享各類設備監(jiān)測信息的基礎上，建立國鐵集團、鐵路局、貨運站三級聯網貨運安全系統(tǒng)，對監(jiān)測信息進行集中管理，提高作業(yè)的計劃性，合理調配資源，明確作業(yè)重點，強化貨運安全質量監(jiān)督和考核，切實提高作業(yè)質量，控制裝車源頭，保證卸車質量，確保貨運安全，實現與車號自動識別系統(tǒng)、現車管理信息系統(tǒng)、調度指揮管理系統(tǒng)等信息資源的整合和綜合利用，有效地提高了鐵路運輸安全水平和生產效率。