铁路系统认知及综合视频监控系统.doc

铁路系统认知铁路铁路是供火车等交通工具行驶的轨道。铁路运输是一种陆上运输方式，以机车牵引列车车辆在两条平行的铁轨上行走。中国第一条铁路1876年，中国土地上出现了第一条铁路，是由英国的怡和洋行在华修建的吴淞铁路。运营里程到2014年末，全国铁路营业里程达到11.2万公里，高铁营业里程达到1.6万公里，西部地区营业里程4.4万公里。铁路种类国家铁路是指由中国国务院铁路主管部门管理的铁路，简称国铁。国务院铁路主管部门就是指中华人民共和国铁道部，管理是指对国家铁路的行政管理。地方铁路是指由地方人民政府管理的铁路。地方铁路与国家铁路相比，所不同的是管理主体的变化，一个是国务院铁路主管部门，个是地方人民政府；代表的利益集团不同合资建设铁路专用铁路是指由企业或者其他单位管理，专为本企业或者本单位内部提供运输服务的铁路。（比如石景山首钢老厂铁路）铁路专用线是指由企业或者其他单位管理的与国家铁路或者其他铁路线路接轨的岔线。区域铁路，亦称区间通勤铁路、通勤铁路、通勤铁路线或通勤铁道线，是一种提供市中心商业区及城市郊区的铁路运输系统计，为上班上学为主，乘客众多和集中重载铁路（heavy haul railways）用于运载大宗散货的总重大、轴重大的列车、货车行驶或行车密度和运量特大的铁路。一般火车单列运输量约为20003000吨，而重载火车单列运输量至少在5000吨以上。（比如大秦铁路）高速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时350公里以上的铁路系统。广义的高速铁路包含使用磁悬浮技术的高速轨道运输系统。主要干线我国铁路已基本形成以北京为中心，以四纵、三横、三网和关内外三线为骨架，连接着众多的支线、辅助线、专用线，可通达全国的省市区的铁路网。四纵是指京广线、京九线、京沪线、北同蒲太焦襄渝川黔焦柳线；三横是指京秦京包包兰兰青青藏线、陇海兰新线、沪杭浙赣湘黔成渝贵昆线；三网是指东北铁路网、西南铁路网和台湾铁路网；关内外三线是指京沈线、京通线、和京承锦承线。铁路单位车务段：是管理车站和车站工作人员的，一般一等和特等车站成立直属站，二等及其以下由车务段管辖。机务段：是管理和维护火车机车和机车司机的集合与派班地点，内勤工作地点。工务段：铁路路轨、铁路线路改造和维护维修管理单位。电务段：铁路信号设施维护维修管理单位。综合视频监控系统使用对象，电务处，通信段客运段：铁路客运服务单位。车辆段：铁路列车车辆设备维护维修管理单位。房产生活段：铁路单位、铁路居民区房屋建筑，供暖、管道维修单位。管理铁路公寓及其他生活单位。铁路建筑施工及铁路房屋建筑物大维修及管理。居民区供水。供电段：铁路单位民用照明电，电力机车动力电的输送和供应。工务机械段：即以前的大修段，路轨、铁路线路的大型维护和维修，路轨铺设单位。动车段：为适应铁路跨越式发展战略部署，在部分地区设有动车段，主要检修动车组列车。全国有北京动车段、上海动车段、武汉动车段、广州动车段、成都动车段、西安动车段、沈阳动车段、福州动车段、郑州动车段9个动车段。铁路肩章铁路隧道铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物，一般修建山岭隧道较多。铁路等级1、综合等级：高铁级、国铁级等。国铁级以下的，一般人了解的兴趣低。2、时速等级：高铁快铁普铁是三大档次。3、客货等级：客运专线、客货共线、货运专线。时速等级两档法：普通铁路捷运铁路（包括快速和高速）。中国铁路建设的官方宣传采用简单的三档法，因为铁路建设需要大众记忆。分：高铁（高速铁路）、快铁（快速铁路）、普铁（普速铁路）普速铁路时速160公里以下的低速铁路是即普速铁路。值得注意：列车类型不等于铁路类型，普速铁路上的普速列车、快速列车、特快列车是其内部区分，不是铁路区分。快速铁路快速铁路是设计时速250公里以下-时速160公里以上的铁路，可含客货共线和客运专线两个类型。快铁的设计时速一般是200公里高速铁路中国高速铁路（高铁）是指 设计开行时速250公里以上（含预留），并且初期运营时速200公里以上的客运列车专线铁路（客运专线）。可见，中国高速铁路有两个要素：设计时速250公里以上；客运专线。中国高速铁路的规划设计时速一般是350公里。超级高铁“马斯克的超级高铁或先在亚洲建成”报道：2013年，Elon Musk提出超级高铁计划，他认为超级高铁可以1200公里的超高时速远距离运送乘客。铁路综合视频监控系统简要认知在保证速度的同时，切实给旅客提供一个安全的出行环境，这是目前铁路发展的目标;而在达成这个目标的过程中，高清的图像反馈、即时的铁路通信数据处理、高效的铁路车辆调度、准确的报警联动等监控指挥系统的应用成为了关键。根据中长期铁路网规划，我国高速铁路发展以“四纵四横”为重点，构建快速客运网的主要骨架。全国将形成“四纵四横”铁路快速客运通道，东部、中部和西部地区大多数大城市都纳入规划。预计到2020年，中国铁路营业里程将达到12万公里，高铁的蓬勃发展为安防业带来了新的机遇和发展机会。铁路综合视频监控系统技术规范解读2013年，铁总局发布铁路综合视频监控系统技术规范文件，要求铁路综合视频监控系统建设应遵循统一规划、合理布局、互联互通、资源共享的原则，采用先进的视频监控技术，基于铁路系统的IP网络，构建数字化、智能化、分布式的网络视频监控系统，实现视频网络资源和信息资源共享。同时考虑调度、车务、货运、客运、机务、工务、车辆、公安、护路监控、防灾监控、牵引供电和电路、救援抢险、应急管理等多种需求。规范还对铁路综合视频监控系统的网络架构做了明文规定：“铁路综合视频监控系统主要由视频节点设备、视频采集点前端设备、视频网络和用户终端构成。其中，视频接入节点位于高铁沿线的各站段或中间站，负责视频的前端采集、编码等;视频区域节点位于路局及客专调度所，主要设备为分散分布的网络录像机(NVR)、硬盘录像机(DVR)、存储设备，同时也可进行大屏集中监控、网管、流媒体转发等;视频核心节点位于铁总局，可对视频监控信息进行调用和汇总。铁路综合视频监控系统的视频业务通过数据网承载，视频采集点的视频信息可通过光缆、电缆或无线传输等方式接入到所属的视频接入节点。”铁路综合视频监控系统的建设需求近几年中国的铁路建设进入了高速发展时期，为了保障铁路的安全运营，视频监控得到了大量应用。同时，人们对图像的要求也越来越高，从最开始的能看到图像，到现在的要看到清晰的图像，再到今后的能进行处理分析的高清晰图像等等。在数字监控潮流下，对图像清晰度的追求成为了视频监控一个重要的发展趋势，高清摄像机及高清监控系统的应用也逐渐被铁路行业所重视。目前，高速铁路做到全线都设置视频监控系统，重点监控区域为区间和站点、桥梁、隧道、公跨铁、区间基站、变电所等。其中站点属于有人值守，其它区域属于无人值守，监控的具体对象可能包括：区间公跨铁区段、通信、信号机房、牵引供电、电力供电机房内外、车站内候车室、站台、进站大厅、站前广场、进站咽喉等场所的监控。佳讯认为，视频监控的需求主要有以下几点：1：道口、桥梁、隧道、公跨铁、咽喉区等的视频监控，远程了解现场情况，了解高铁运行情况，保证车辆安全运行;2：火车站站前广场、售票厅、候车大厅、站台、旅客通道等人流密集区域视频监控，了解旅客情况和员工工作情况;对于异常事件起到预警作用，及时抑制暴力、恐怖恶性事件的发生;3：无人值守变电站、电力/牵引变配电所、照明重要配电室及室内主要设备区集中监控，及时了解设备运行情况，同时对于非法闯入进行报警;4：铁路沿线重要区域进行定点监控，对出现的紧急状况如暴风雪、泥石流、洪水、交通意外等远程了解并及时做出反应。网络集成是必然趋势通过铁路综合视频监控系统技术规范和建设需求不难看出，数字网络视频监控系统是铁路视频安防建设的最佳选择。但因铁路其线路漫长伴随着各种复杂的地理环境因素，单一的视频监控系统显然已经无法满足当前铁路安全运行的形式，随着高速铁路的运行和不断普及，高速意味着更快的即时数据处理能力，这也是对铁路交通信息系统的管理和运作能力的一次挑战。但随着“723”甬温线动车追尾事故，2008年我国铁路系统遭遇到的冰雪灾害袭击等，接踵的铁路事故使铁路交通/通信信息的孤岛化问题渐受关注。而在我国铁路领域完成多级联网监控，真正实现全行业的互联互通将是大势所趋。总体而言，铁路综合网络监控系统建设是关键，其主要应用包括：运营调度视频监控、公安视频监控、通信/信号视频监控、牵引供电视频监控、电力供电视频监控等，并预留客运服务视频监控和防灾安全视频监控系统接入，具体业务和功能包括如下几个方面：1、运营调度视频监控：实现对全线“公跨铁”立交桥的全天候远程实时监控，对落物发现、人员入侵、设备遗失等异常情况实施全天候监控，防止影响安全事故的发生;对各车站咽喉区实时视频监控，全天候监视列车进出站情况，对咽喉区的异物入侵、设备丢失等情况进行主动警示;对个车站行车情况实时视频监控。2、通信/信号视频监控部分：对各车站通信/信号室、各信号中继站、GSM-R基站、维修工区的通信室等无人值守机房进行视频监控，通过与相关系统的配合，实现告警后触发相关视频的动作及联动。3、变配电站视频监控：对全线开闭所、牵引变电所、AT所/分区所等无人值守场所进行视频远程监控;对10kV配电所无人值守设备工作状态及场所进行远程视频监控。4、客运服务视频监控：对全线车站重点场所以及其他相关场所进行视频监控。铁路综合视频监控系统解决方案本方案遵循统一规划、合理布局、互联互通、资源共享的原则，采用先进的视频监控技术，基于铁路系统的IP网络，构建数字化、智能化、分布式的网络视频监控系统，实现视频网络资源和信息资源共享。整体思路如下：前端视频采集前端设备还应包括红外热成像仪等：推荐选用高清网络高速球型摄像机、高清网络彩色枪型摄像机、高清网络半球摄像机、高清网络云台摄像机、高清网络激光云台摄像机等;网络传输：车站区段视频监控系统应采用光纤收发器+交换机的传输模式;各站点与铁路局总控中心之间应采用SDH传输模式;存储相对集中存储模式：分布NVR存储+集中磁盘阵列存储模式;解码显示：采用一体化的拼控解码设备实现视频的解码显示、上墙;管理平台佳讯飞鸿ims8000管理综合视频监控系统管理平台：采用铁路综合视频监控系统管理平台，这不仅是整个系统的核心，也是实现整体 大联网与集成的指挥台。具有集中管理、优先级管理、电子地图、视频运维、主动告警等功能。铁路综合视频监控系统结构拓扑图如图2整个系统分为三级架构，即路局为监控区域节点，站/段所在地为I类视频接入点，沿线的信号基站、信号楼以及线路所等为I I类视频接入点。三级系统架构在各接入节点和区域节点，实现就近存储和分发辖区范围内的媒体信息。分散存储能降低网络压力和信息存储风险。在局、站段监控中心，具有权限的值班人员可以实时浏览辖区内的媒体信息，控制管理辖区内的系统资源。视频监控区域节点路局部署视频管理平台，包含视频管理服务器，数据管理服务器，流媒体转发服务器，存储服务器等，实现视频的分发、系统管理、用户管理和与其他系统的互联等功能，并可根据用户需要对重要视频图像或告警视频进行手动存储，同时实现对管辖线路内的I类、II类视频接入节点视频进行统一的管理。I 类视频监控节点I 类视频接入节点中接入的采集点数量多，接入方式为本地直接接入、II 类接入节点的汇聚上传接入及调用上传接入。I 类视频节点处部署继承监控管理中心平台实现对本地及下接II 类节点的管理和调度，存储采用CVR存储阵列;I 类视频节点同时具备存储功能、视频分发和转发功能、设备的状态监视功能等。II 类视频监控节点II 类视频监控节点结构包括前端采集点结构及沿线车站监控室结构，视频采集点的设置充分考虑了客运、公安和电务等视频监控的需求，在前端监控现场车站、中继站、线路所、电力电牵节点通信、信号机房设置摄像机;