春運鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構詳解

　　春運視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

　　2010年春運自1月8日起至2月16日止,中國鐵道部最新統(tǒng)計顯示，截至2月9日春運第33天，全國鐵路累計發(fā)送旅客1.81億人次，日均發(fā)送旅客548萬人。今年鐵路春運能力與往年相比大幅增加，日均開車列數和總運能均創(chuàng)歷史新高。

　　為了能讓更多的人順利踏上返鄉(xiāng)路，自2012年元旦起，全國所有旅客列車實行車票實名制，平安春運考驗著鐵路實名制的成果。面對春運期間人流物流大量集中的狀況，如何做好安防工作，讓人們過上一個平安春節(jié)，對于鐵路部門來說顯得尤為重要。隨著科學技術的發(fā)展，各種高科技設備陸陸續(xù)續(xù)投入到春運安保工作中來，大大提高了工作效率。作為安全春運的重要守護者，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也必然發(fā)揮著極其重要的作用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為最有效的安防手段,為實現鐵路運輸的安全與高效提供了保障。鐵路部門通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以更加有效地保證運營安全,防患于未然,提高管理效率。

　　鐵路系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般分為兩部分：一部分稱為“綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)”，一部分稱為“CCTV監(jiān)控系統(tǒng)”?！熬C合視頻監(jiān)控系統(tǒng)”作為“通信系統(tǒng)”內“通信業(yè)務網”的一個子系統(tǒng)，負責車站重點部分(咽喉區(qū))，區(qū)間公跨鐵區(qū)段，通信、信號機房內，牽引供電、電力供電機房內、外等的監(jiān)控；“CCTV監(jiān)控系統(tǒng)”作為“信息系統(tǒng)”內“旅客服務系統(tǒng)”的一個子系統(tǒng)，采用網絡化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現站前廣場、進站咽喉、進站大廳、候車室、站臺等處圖像監(jiān)視。兩者分開建設，但緊密相關，CCTV監(jiān)控系統(tǒng)僅配置前端設備、后端顯示設備、視頻存儲設備、視頻服務器等視頻管理設備組成，由四電系統(tǒng)集成項目中的綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。

　　詳解鐵路安防系統(tǒng)三級架構

　　目前在鐵路系統(tǒng)中的“CCTV監(jiān)控系統(tǒng)”就是我們常提到的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據鐵路的運行模式，可把鐵路安防的網絡拓撲結構設計為三級樹型拓撲結構，一級節(jié)點為鐵路局監(jiān)控中心，二級節(jié)點為鐵路局下屬各站監(jiān)控前端，三級節(jié)點為各站獨立監(jiān)控點，詳見如圖例一。

圖例一

　　一級節(jié)點主要是各鐵路局監(jiān)控中心，相當于平安城市的城市公安局總指揮中心。其連接各個鐵路系統(tǒng)，并根據需要有選擇地調用、控制、回放各個鐵路的視頻資源，一般設置工作站、目錄數據服務器、重要錄像資料的備份服務器等。

　　二級節(jié)點主要為鐵路局下屬各站監(jiān)控前端，其存在大量的用戶，對本區(qū)段的視頻資源進行調用、回放、PTZ控制等。通常，在路局節(jié)點，一般設置多個客戶端工作站、存儲陣列、存儲服務器、流媒體服務器、解碼器、電視墻等終端，是系統(tǒng)真正的主干，也是應用的核心。同時，設立管理服務器，可以避免將其設在各前端監(jiān)控站而帶來的不必要的設備投資，便于認證系統(tǒng)的集中管理。

　　三級節(jié)點為獨立監(jiān)控點，設備分布廣，主要負責視頻的前端采集、編碼等。信息采集點位置的設置，原則上以行車室、站臺、道岔區(qū)為主，并充分結合利用防火、防盜、遠紅外監(jiān)控、入侵檢測等其他聯防設備。

　　安防技術發(fā)展歷程

　　視頻監(jiān)控技術發(fā)展以來，先后經歷了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、模擬數字混合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、IP 網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)等發(fā)展階段。IP 網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)從圖像采集設備輸出時即為數字信號，以標準Internet 網絡為傳輸媒介，基于標準TCP/IP 協(xié)議，采用流媒體技術，實現視頻在網上的多路復用傳輸，并通過設在網上視頻流服務器，完成視頻流的轉發(fā)、報警等操作，以實現整個監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調度、存貯、授權控制等功能。IP 網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅具有傳統(tǒng)的本地數字監(jiān)控系統(tǒng)所具有的計算機快速處理能力、數字信息抗干擾能力、便于快速查詢記錄、視頻圖像清晰及單機顯示多路圖像等優(yōu)點，而且，能夠切實發(fā)揮寬帶網絡的優(yōu)勢，通過IP 網絡，覆蓋范圍可以到達的任何地方的監(jiān)控目標組合成一個完整的、一體化的系統(tǒng)，真正適應目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)針對遠程、實時、集中控制的需求。IP 網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要有前端視頻采集設備、視頻數據傳輸媒介、中心服務器、監(jiān)控工作站（客戶端）等幾大部分組成。目前鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)也普遍采用IP 網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為火車站、沿線電務、車務安全生產視頻監(jiān)控業(yè)務以及公安、工務視頻監(jiān)控提供統(tǒng)一的實現平臺。

　　鐵路安防發(fā)展趨勢

　　隨著鐵路建設及發(fā)展需要，特別春運高峰特別時期，鐵路部門對該系統(tǒng)功能性的考驗更為突出，從而保證售票秩序、站車秩序與行車秩序良好。目前IP 網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在國內處于起步到成熟的過渡階段，系統(tǒng)功能將會趨于高清化、網絡化、智能化、一體化。

　　采用傳統(tǒng)的模擬攝像機一般能夠達到的分辨率最高到540線（或者再高一些），如果換算成像素值，大約在50萬像素左右，所以不論硬盤錄像機本身的參數有多高，能夠實現的監(jiān)控效果大約就是50玩像素，而且目前硬盤錄像機錄像和現實的最高效果是D1，分辨率為704×576，計算成像素約為40萬像素，而數碼相機的像素動則5、6百萬像素，甚至千萬像素，故監(jiān)控系統(tǒng)在像素方面的發(fā)展余地很大，要實現高清監(jiān)控，一定需要百萬像素級的攝像機。應對春運特別時期，去年洛陽火車站在重要出入口及候車大廳加裝了60部高清攝像頭,實現了對車站地區(qū)的全覆蓋。值班人員可對站前廣場、售票大廳、候車室、進站口、站臺、出站口等地的客流情況以及治安秩序準確掌握。同時，攝像頭還可以清晰完整地記錄下不法分子的一舉一動，確保旅客出行平安。

　　目前市面上的百萬像素攝像機多采用DPS技術，屬于網絡攝像機類型，采用新型的成像元器件，可以做到100萬、200萬和300萬像素，可以做到高清晰監(jiān)控，故采用百萬像素攝像機是一種新的技術趨勢。

　　網絡化：

　　網絡化監(jiān)控就是相對模擬監(jiān)控系統(tǒng)而言，也可以稱之為數字化監(jiān)控，大家現在已經比較了解了，一個純粹的網絡化監(jiān)控系統(tǒng)應該由網絡攝像機（支持PoE供電）、局域網（或互聯網）、網絡硬盤路錄像機、視頻管理軟件、大容量存儲設備、服務器、數字化大屏幕和虛擬矩陣控制主機組成。在現階段，已經有部分監(jiān)控項目建設為IP網絡化監(jiān)控系統(tǒng)，但是大部分監(jiān)控系統(tǒng)還是模擬系統(tǒng)或者數字模擬混合系統(tǒng)，隨著物聯網的發(fā)展普及，在未來的幾年里，必將逐漸過渡到IP網絡監(jiān)控系統(tǒng)，所以這是一種趨勢。

　　智能化：

　　傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)采用人工的監(jiān)視和回放，起到的作用主要是事后防范，畢竟人的眼睛能夠同時處理的圖像信息太少，監(jiān)視器和攝像機太多，一般情況下出現了問題，由保安人員按照事件發(fā)生的時間一個一個的調閱錄像資料，發(fā)現相關的圖像資料后再進行處理，起不到事先預警和及時處理的作用。故視頻智能分析軟件系統(tǒng)就是這種實現預警的系統(tǒng)。

　　視頻智能分析系統(tǒng)的主要實現原理是采用專業(yè)的DSP芯片進行圖像分析，通常會將一副很大的圖像（而這幅圖像會被處理掉不會用于視頻分析，通常這個背景的圖像是固定的、不變的）分割成非常小的圖像塊，通過判斷圖像塊的變化來分析圖像，可以實現各種應用。

　　通常情況下，視頻智能分析的主要應用包括：人流統(tǒng)計、虛擬周界、車輛識別、非法滯留、物體追蹤、高級視頻移動偵測、人物面部識別、人群控制、注意力控制、交通流量控制、突然入侵檢測、移動物體檢測、運動路徑檢測和指向接近檢測等等?；谶@些應用，就可以實現事先預警處理，一般發(fā)生警情，監(jiān)視器會立即顯示相關提示并有聲音報警，非常的實用。應對春運這樣特殊的時期，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地幫助值班民警排查險情，如遇到人員長時間滯留、遺物被突然拿走等現象有明顯的作用。而這些是傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)是無法實現的，節(jié)省了大量的人力物力，提高了監(jiān)控的效率，故這也是一種趨勢。

　　一體化：

　　國內的安防企業(yè)大多專注于一個或者兩個系統(tǒng)，很少有企業(yè)同時從事閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和報警系統(tǒng)的，國內安防行業(yè)領頭企業(yè)的核心業(yè)務還是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的產品。那么監(jiān)控企業(yè)收購門禁企業(yè)、報警企業(yè)，或者門禁企業(yè)收購監(jiān)控企業(yè)、報警器也，或者報警企業(yè)收購監(jiān)控企業(yè)、門禁企業(yè)就是一種大的發(fā)展趨勢。

　　總之，市場期待整合、兼并、聯盟，能夠提供一體化集成解決方案的國內安防企業(yè)是我們期待看到的。

　　三星安防網絡產品

　　鐵路安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性的第一要素是前端視頻采集設備，前端設備的不穩(wěn)定將會給后期維護帶來巨大的壓力。所以攝像機一般采用知名品牌安防產品，不然可能造成系統(tǒng)維護成本的劇增以及會給安全運營方面的工作帶來隱患，攝像機應具有以下重要功能：

　　長距離變焦和高清晰度。綿延的鐵路，是長距攝像機的絕對用武之地。攝像機的高清晰度，長距離變焦后，是保證圖像質量的重要指標；

　　感紅外雙濾光片切換的日夜轉換，以及夜晚模式下的低照度，這是曠野中黑夜下圖像清晰的重要保證；

　　長距離變焦后的防抖動以及微步調整功能。是準確定位遠處微小目標的重要保證，

　　這就需要球型機及后端的控制設備具有多變速的調整控制旋轉功能；

　　預置位的個數及精度。通常，支持足夠調用的預置位的數量不是問題。實際中預置位的精度是考察PTZ攝像機的重要指標，報警聯動及客戶調用后的預置位準確定位是實際中的關鍵；

　　數碼降噪技術。在夜間，數碼降噪可為后端的存儲設備降低碼流。

　　目前，三星安防產品以優(yōu)異穩(wěn)定的性能和卓越的人性化設計，倍受各地用戶的青睞。根據英國權威調查機構IMS的調查結果顯示，三星監(jiān)控攝像機在中國市場銷量已連續(xù)多年排名第一位！三星同時還獲得了“中國安防監(jiān)控行業(yè)用戶滿意度第一品牌”、“中國安防十大品牌（CCTV類）”、“中國安防視頻監(jiān)控產品市場占有率十佳品牌”、“最具影響力十大品牌”、“中國平安城市建設推薦品牌” “中國安防100強”等眾多殊榮，并連續(xù)七年與中國國際公共安全博覽會主辦方合作，獨家冠名贊助了業(yè)內最具影響力的“中國安防高峰論壇”。作為國內安防行業(yè)的領航者，三星安防已經成為中國眾多安防項目的首選品牌，并在工程應用中因其質量和性能而備受贊譽。其廠家綜合實力強，產品功能強大，品質穩(wěn)定，售后服務完善以及超高的性價比，也為中國鐵路安防事業(yè)貢獻著自己的一份力量。三星安防網絡視頻監(jiān)控產品具有代表性的有：支持1080P全高清分辨率的SNB-7000P 網絡槍式攝像機、最大300萬像素分辨率的的SND-7080P/7080FP網絡高清半球型攝像機、最大支持37X光學變焦并且支持自動跟蹤功能的SNP-3370THP/3301HP網絡快球型攝像機。