摘要：綜合視頻監(jiān)控作為一種傳統(tǒng)視頻技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，近年來在道路交通和公共安全領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。隨著高速鐵路在中國的飛速發(fā)展，綜合視屏監(jiān)控系統(tǒng)從開始到廣泛的應(yīng)用到高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)。作為鐵路行業(yè)的新應(yīng)用，鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是鐵路行車設(shè)備的重要組成部分，是鐵路運(yùn)輸指揮、生產(chǎn)作業(yè)及公安保衛(wèi)的重要手段。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)將鐵路管理帶入視頻監(jiān)控時(shí)代，并標(biāo)志著鐵路管理進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。
　　關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控，鐵路行車，安全監(jiān)控
　　作為一種傳統(tǒng)視頻技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)近年來在鐵路領(lǐng)域，尤其是高速鐵路領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是鐵路行車設(shè)備的重要組成部分，主要監(jiān)控區(qū)域包括車站、重要機(jī)房（含通信、信號、信息、牽引供電及電力）內(nèi)外、重點(diǎn)線路、橋、隧、分界口等，為鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)等提供實(shí)時(shí)圖像信息，同時(shí)為打擊盜竊鐵路物資、破壞鐵路設(shè)施等違法犯罪活動提供證據(jù)，是鐵路運(yùn)輸指揮、生產(chǎn)作業(yè)及公安保衛(wèi)的重要手段。
　　一、鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)架
　　鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)和IP傳輸方式構(gòu)建，提供鐵路各業(yè)務(wù)部門和信息系統(tǒng)所需的視頻信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和視頻信息資源共享。鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般分為三層：前端監(jiān)控點(diǎn)層、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器層和監(jiān)控工作站層。
　　前端監(jiān)控點(diǎn)層包括視頻控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。視頻控制器為前端監(jiān)控點(diǎn)層的核心設(shè)備，完成前端監(jiān)控現(xiàn)場的視頻數(shù)據(jù)和其他監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集，監(jiān)控設(shè)備的控制，如云臺、鏡頭和各種開關(guān)量的控制；輸入設(shè)備包括紅外傳感器、煙霧傳感器、通用采集器、鏡頭等；輸出設(shè)備包括告警燈，告警喇叭，負(fù)載控制器等。
　　監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器層包括接入服務(wù)器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。接入服務(wù)器完成對其管理范圍內(nèi)的全部前端監(jiān)控點(diǎn)的視頻和其他監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集中收集和統(tǒng)一處理，并負(fù)責(zé)向前端監(jiān)控點(diǎn)分發(fā)監(jiān)控終端的監(jiān)控命令。另一方面，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器對監(jiān)控工作站的監(jiān)控請求做出仲裁，并向他們分發(fā)前端監(jiān)控點(diǎn)的音視頻及其它監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。此外，接入服務(wù)器還完成如歷史數(shù)據(jù)管理、歸檔，前端監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備維護(hù)等其他業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器完成監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)向監(jiān)控工作站的轉(zhuǎn)發(fā)和通過偵測網(wǎng)絡(luò)流量的結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬控制。
　　監(jiān)控工作站層包括裝有專用客戶端軟件的計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。監(jiān)控工作站是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控人員直接的接口，監(jiān)控人員只需通過監(jiān)控工作站就可以完成其授權(quán)范圍內(nèi)的全部監(jiān)控任務(wù)如監(jiān)控設(shè)備操縱，錄像回放、歷史數(shù)據(jù)檢索、報(bào)警處理等。
　　鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式監(jiān)控架構(gòu)，系統(tǒng)處理能力強(qiáng)，綜合性強(qiáng)，管理靈活，具有良好的擴(kuò)展性。
　　二、鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)
　　按照鐵路系統(tǒng)鐵道部、路局、站/段的三級管理體系，《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范(試行)》對鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及性能指標(biāo)要求并對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備技術(shù)指標(biāo)要求作了規(guī)定，同時(shí)，該規(guī)范還對鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)做了明文規(guī)定：鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻節(jié)點(diǎn)設(shè)備、視頻采集點(diǎn)前端設(shè)備、視頻網(wǎng)絡(luò)和用戶終端構(gòu)成。
　　（一）各級節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)
　　鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)視頻節(jié)點(diǎn)主要包括視頻核心節(jié)點(diǎn)、視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)和視頻接入節(jié)點(diǎn)。視頻核心節(jié)點(diǎn)設(shè)在鐵道部，用于視頻信息的調(diào)用、控制、存儲、管理、分發(fā)以及本地用戶終端的接入。視頻區(qū)域節(jié)點(diǎn)設(shè)在鐵路局或客專調(diào)度所，用于節(jié)點(diǎn)內(nèi)視頻信息的調(diào)用、控制、存儲、管理、分發(fā)、上傳以及本地用戶終端的接入。視頻接入節(jié)點(diǎn)I類設(shè)在站/段所在地，用于周邊采集點(diǎn)視頻信息的接入、存儲、管理、分發(fā)及上傳，II類設(shè)在有傳輸條件的點(diǎn)或中間車站，用于周邊采集點(diǎn)視頻信息接入、匯聚上傳或存儲。
　　視頻采集點(diǎn)是前端采集設(shè)備安裝的場所，可根據(jù)各專業(yè)圖像采集的需要在相應(yīng)處所設(shè)置包括攝像機(jī)及與之配套的附屬設(shè)備等前端采集設(shè)備，用于對視頻圖像信息進(jìn)行采集。
　　用戶終端是經(jīng)過系統(tǒng)注冊并授權(quán)使用視頻信息、數(shù)據(jù)信息的終端設(shè)備，包括視頻管理終端、用戶監(jiān)視終端和顯示設(shè)備。
　　綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻接入節(jié)點(diǎn)、鐵路局視頻節(jié)點(diǎn)、鐵道部視頻節(jié)點(diǎn)和視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)各專業(yè)共用，視頻采集點(diǎn)和監(jiān)視終端可根據(jù)各專業(yè)圖像采集和監(jiān)視的需要設(shè)置。
　　（二）視頻業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)
　　鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻業(yè)務(wù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)承載，視頻采集點(diǎn)的視頻信息可通過光纜、電纜或無線傳輸?shù)确绞浇尤氲剿鶎俚囊曨l接入節(jié)點(diǎn)。
　　在采集點(diǎn)相對分散的情況下，部分采集點(diǎn)的視頻信息通過聚到II類視頻接入節(jié)點(diǎn)，再通過SDH、MSTP或數(shù)據(jù)網(wǎng)等傳輸方式接入到所屬I類視頻接入節(jié)點(diǎn)。
　　三、鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像智能分析
　　鐵路視頻圖像分析技術(shù)通過對可視的監(jiān)視攝像機(jī)視頻圖像進(jìn)行分析，并具備對風(fēng)、雨、雪、落葉、飛鳥、飄動的旗幟等多種背景的過濾能力，通過建立人類活動的模型，借助計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力使用各種過濾器，排除監(jiān)視場景中非人類的干擾因素，準(zhǔn)確判斷人類在視頻監(jiān)視圖像中的各種活動。鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻分析主要應(yīng)用在重要區(qū)段及咽喉區(qū)入侵檢測、公跨鐵區(qū)域高空落物分析、客運(yùn)丟包探測、逆行探測及攝像機(jī)的自身維護(hù)當(dāng)中。
　　視頻分析技術(shù)通常采用背景分離（背景減除）技術(shù)來進(jìn)行圖像變化的檢測（所有的視頻分析模式，如入侵、丟包、逆行等都是一種模式的圖像變化），通過對視頻幀與基準(zhǔn)背景圖像進(jìn)行比較，相同位置的像素（區(qū)域）變化則認(rèn)為是變化了的區(qū)域，對這些區(qū)域進(jìn)一步處理、跟蹤、識別，得到包括目標(biāo)位置、尺寸、形狀、速度、停留時(shí)間等基本形態(tài)信息和動態(tài)信息，完成目標(biāo)的跟蹤和行為理解之后，也就完成了圖像與圖像描述之間的映射關(guān)系，從而使系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)則判定，直到觸發(fā)報(bào)警。報(bào)警事件觸發(fā)后通過聲、光、電等報(bào)警輸出設(shè)備在前端直接輸出報(bào)警信息同時(shí)可以觸發(fā)前端的報(bào)警錄像；平臺收到報(bào)警信息后可觸發(fā)平臺的報(bào)警聯(lián)動：發(fā)送報(bào)警短信息和客戶郵件、聯(lián)動中心錄像；客戶端接到報(bào)警信號后可以立即反映在客戶端的界面上向客戶提示有報(bào)警事件發(fā)生。

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