機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本開發(fā)方案

1. 引言

隨著我國鐵路事業(yè)的不斷發(fā)展，機車行駛的速度越來越快，確保機車行駛的平穩(wěn)安全已經(jīng)成為鐵路運輸部門工作的重中之重，幫助司機和地面管理部門實時監(jiān)控機車運行狀況已經(jīng)成為當務之急。特別是在機車駕駛由正、副司機操作改革為單司機值乘后，一個司機在操作機車的同時還必須監(jiān)控動力間、輔助間、電器間等設備間的運行情。在這樣的背景下，研制一套機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)來幫助司機在駕駛室內(nèi)對整個機車實施監(jiān)控，輔助地面管理部門遠程實時掌握機車運行狀況，就顯得十分重要了[2].本文從網(wǎng)絡選擇和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面論述了機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本開發(fā)方案。

2. 無線網(wǎng)絡的選擇

要使地面管理部門能夠?qū)崟r監(jiān)控機車運行狀況，該系統(tǒng)就必須選用無線網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)。目前，在我國，能夠用于大數(shù)據(jù)量視頻信號傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡主要有三種，分別是中國GPRS、中國聯(lián)通的CDMA2000 1X 以及中國網(wǎng)通和中國電信的WLAN.這三種無線網(wǎng)絡各具優(yōu)勢。
下面從速度、穩(wěn)定性和覆蓋面、資費等方面比較這三種無線網(wǎng)絡的優(yōu)劣，從而選擇一種適合機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡。

（1）速度

GPRS 網(wǎng)絡理論傳輸速率可達171.2kbps,運營商聲稱的傳輸速率可達115kbps,實際傳輸速率大約40kbps;CDMA2000 1X 網(wǎng)絡理論傳輸速率可達153.6kbps,實際傳輸速率大約70kbps;WLAN 網(wǎng)絡理論傳輸速率可達11Mbps,實際傳輸速率可達8Mbps,但是要受到接入人數(shù)的影響，接入人數(shù)越多，每個用戶分到的帶寬越小，傳送速率也就越慢。

從網(wǎng)絡的速度來說，CDMA2000 1X 網(wǎng)絡要比GPRS 網(wǎng)絡快很多，WLAN 網(wǎng)絡更快，但是要受到接入人數(shù)的影響[3].

（2）穩(wěn)定性和覆蓋面

GPRS 網(wǎng)絡只要有網(wǎng)絡信號的地方就可以使用，目前GPRS 的網(wǎng)絡覆蓋已經(jīng)非常完善，信號也十分穩(wěn)定。CDMA2000 1X 網(wǎng)絡和GPRS 網(wǎng)絡一樣，只要有網(wǎng)絡信號的地方就可以使用，CDMA2000 1X 的網(wǎng)絡覆蓋和信號的穩(wěn)定性雖然不如GPRS 網(wǎng)絡，但也尚可。WLAN 網(wǎng)路的覆蓋面還十分有限，只能在具備無線AP 的附近使用，在使用上有一定局限性。
從網(wǎng)絡的穩(wěn)定性來說，GPRS 和CDMA 網(wǎng)絡的覆蓋面和穩(wěn)定性都還不錯，WLAN 網(wǎng)絡的覆蓋面不足，使用受到限制。

（3）資費

目前，這三種網(wǎng)絡的各地運營商都推出了很多套餐，有包年、包月、包流量。綜合比較這三種網(wǎng)絡的各種資費標準，CDMA2000 1X 網(wǎng)絡的資費最具優(yōu)勢。

通過對以上三方面的比較，明確了三種網(wǎng)絡的優(yōu)劣。結(jié)合機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)對無線網(wǎng)絡的需要，最終決定選用中國聯(lián)通的CDMA2000 1X 網(wǎng)絡。

我國正準備大力發(fā)展TD-SCDMA 的3G 網(wǎng)絡，而CDMA2000 1X 屬于向3G 網(wǎng)絡的過渡階段。選用CDMA2000 1X 網(wǎng)絡開發(fā)機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在我國實施3G 網(wǎng)絡標準以后，方便開發(fā)人員對產(chǎn)品進行系統(tǒng)升級，使機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠享受到更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡服務。

3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

整個系統(tǒng)分三部分，分別為車載端、視頻服務器端和遠程監(jiān)控端。這三部分依靠CDMA2000 1X 網(wǎng)絡和Internet 連接。