設想5G技術推動鐵路貨運數字化車間改革

晏磊

摘 要：本文介紹了5G技術在鐵路貨運應用場景。首先分析現階段鐵路安全監控存在的些許問題，并以現在鐵路貨運系統存在的部分安全隱患為切入點，重點分析5G技術結合視頻監控在運輸生產的應用場景。

關鍵詞：5G;視頻監控;貨運系統

0 前言

當5G的新趨勢在民用領域上路之后，高速互聯網絡在工業上的應用才是真正國與國之間的戰場所在。現在工廠中的自動手臂以及無人搬運車未來利用5G O-RAN的架構，將完全改變現有的工作模式。

鐵路貨物運輸環節作為我國實現工業化制造的重要環節，目前還屬于低智能化、低效率化、高人力化的生產組織。因此，生產一體化、作業數字化、控制智能化成為我們鐵路行業所要走的必經之路。總的來講，我所設想的鐵路數字化車間是以5G技術結合視頻監控技術帶來的鐵路未來的生產模式。

1 傳統視頻監控系統的局限性

現有的鐵路視頻監控采取有線網絡傳輸，當需要新增監控或者改變監控位置時需要進行大量的線路鋪設，不僅效率低下，而且還可能受到地理因素的影響。據本人在現有調度指揮中心監控系統所看到的視頻監控系統，雖然可以滿足實時在監控屏幕下觀看現場情況，但是依舊存在很多問題：

（1）很多視頻監控設備損壞無法顯示，例如漢沽營業網點高塔上的監控設備，更換此類設備不僅要涉及到監控設備的更換，有時候網絡線路的損壞更是加大了施工難度。（2）監控設備反應慢，實時畫面延遲較高。若需要轉動攝像頭追蹤時，監控設備轉動與人操作設備時間存在3～5秒的延遲。對現場工作人員指導工作時，發現畫面與實際相差1～2秒。（3）雖然監控視頻有了自動對焦技術，但是沒有動態捕捉技術。導致監控貨場內汽車行駛、裝載機行駛、叉車行駛時，很容易漏掉其存在的安全隱患。（4）如若發生停電，則該地區的設備完全無法使用。

2 5G技術在鐵路貨運上使用優勢

5G的發展關鍵前景一般分為三個方面：巨量的聯網能力;增強型的一定帶寬;穩定與低延時通信。相對于現有模式那種長距離鋪設，移動性和擴展都較低的有線傳輸，無線視頻監控部署將更方便、成本更低廉的優勢便更大的發揮出來。

5G網絡依托高帶寬高傳輸效率帶來的優勢，不僅可以讓現場采集到的視頻得到畫質的提升，同時也能使得視頻數據的獲取速率得到提升。這使得有條件在云端電腦通過動態捕捉技術，低延遲的對現場情況進行提示、預警，甚至采取緊急措施。并且，利用5G技術實現無線視頻監控更易于部署，可降低網絡布線工作和后期的維護成本。以鐵路行業來看，鐵路干線之長，環境之惡略，架設布線之不易，都亟需5G技術的普及。

3 5G視頻監控的設計思路與應用場景

以曹妃甸南站礦石三期碼頭專用線為例，通過作業現場的關鍵位置部署攝像頭，再加上現場作業人員手持機錄像，將視頻數據上傳至云服務器，并通過5G網絡整合視頻系統，自動化控制系統和生產監控系統，將裝車等生產作業情況監視和控制有效結合，提升裝載運輸效率與安全生產水平。

現如今，視頻處理技術已經得到了飛速的發展，上至交通監控系統中自動識別車輛違法，下至通過遠紅外對人臉進行識別與測溫。并且，這些新技術的應用已經被市場化，定制化。如若將這些新技術加以整合，將會對整個貨運系統的安全、高效生產提供巨大的助力。

以曹妃甸南裝運礦粉為例。以往裝載礦粉碰到的兩大問題：裝載偏載問題;車幫上殘留物問題。

在解決裝載偏載問題上，曹妃甸南站是通過軌道衡測量來實現的。但是這往往意味著重車已經調出專用線，并且新的空車已經調妥。而視頻監控系統可以提前預警礦粉裝載是否平整，給予裝車樓和貨運調度室相關預警，這樣可以在重車未出專用線的情況下，及時的查缺堵漏，最大限度的確保運輸效率。

在解決車幫殘留物問題上，視頻監控系統也能掃描到車幫上異常物體，提前預警車幫殘留物。

現如今，手持機錄像環節已經成為鐵路工作中必須的工作環節。可是，在實際應用中卻發現手持機錄像僅為發生責任事故時對責任劃分的重要依據。現在依據鐵路安全管理堅持安全第一、預防為主、綜合治理的方針，應該與生產廠家定制鐵路專屬的手持機錄像儀。該錄像儀不僅能將所錄影像直接通過5G信號儲存在云端，還承載著GPS定位、無線對講、照明以及緊急發送信號停止作業等功能。錄像儀是對懸掛攝像頭的一個補充與加強，同樣能兼具AI識別車小門的封堵情況，入銷情況和機車車輛是否存在異常。

4 總結

本文用5G與裝車作業現場視頻數據采集相結合，特別是在現有網絡部署鋪設相對困難的區域，5G的無線極高帶寬數據搬移將發揮重要作用。同時還可以對裝車現場環境溫度、大風陰雨等數據進行采集并示警，不僅有利于安全生產的實施，也對安全生產指揮中心的調度運輸提前做好準備。現階段的5G+高清視頻應用場景仍只是滄海一粟，未來將需要有更多的應用探索，鐵路行業應當時刻做好準備，積極擁抱新技術，助推我國的運輸事業蓬勃發展。

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