视频监控技术在铁路安防中的应用
中国安防行业网    2014/1/24 10:52:00    关键字:视频监控技术,铁路安防      浏览量:

  又到一年一度的春运大潮,这场被誉为人口大迁徙的全民运动随着年味钟声的临近,人们归家的思潮也逐渐高涨。即便一票难求依旧阻挡不了返乡的步伐,春运期间,铁路、公路、飞机、轮船、地铁等各路交通工具齐上阵。据广东省经信委相关负责人介绍,预计2014年整个春运期间的旅客将达到1.45亿人次,比去年同比增长1.3%。其中公路和水路是1.17亿人次,与去年持平;铁路是2230万人次,预计增长7.6%;民航预计增长10%,达到580万人次。由此可见,2014春运巨大的人流造成的交通压力不可小觑。安全作为这场迁徙的重头大戏备受各方关注。春运期间人员众多,视频监控系统作为最有效的安防手段,对犯罪分子有强大的震慑作用,为道路安全与高效提供了保障。安防行业在这场大迁徙中又是如何大展拳脚,为人们的出行保驾护航呢?

  高清智能倾力铁路安防

  上世纪八十年代末至本世纪初是我国铁路事业的快速发展期。自本世纪初开始,为保障铁路的安全运行,在特大型车站候车室、站台、售票厅、货运站等区域开始运用模拟视频技术进行监控。随着技术发展,铁路综合视频监控系统也由模拟视频技术经数模结合,到目前大量采用网络化数字视频技术。

  目前,我国正在掀起大范围高速铁路建设热潮,蓬勃发展的高铁市场势必对安防行业产生积极影响。据相关资料显示,按2012年中国高铁项目总里程为1.3万公里计算,近三年高铁对视频监控系统的投资就达到26亿元。

  对于铁路安防来说,售票厅,候车厅等人流量较大的场合需要视频监控来守护人们的安全外,列车运行状态、车厢内的监控同样不可忽视。

  那么,铁路安防,特别是在春运期间,需要怎样的监控系统呢?

  火车站售票厅、站台以及候车室是人流高度集中的地区,同时也是盗窃、诈骗等违法行为高发区。对于防范这类安全事故,高清监控必不可少。通过配置百万像素广角镜头,室内大厅状况一览无余,同时出入口位置、扶梯、窗口等关键位置的情况也一目了然,不仅能有效提高管理者应急反应速度、重大事故指挥决策效率,同时对违法犯罪行为也起到震慑作用。

  而对于这类大范围、人流物流复杂的场景,一般可选用变焦镜头,实现广角端全覆盖。应用的较为广泛的有2.8-8mm、2.7-13mm等,其广角端视场范围可达115°,实现无死角监控。并且,真正的百万高清镜头画面有较小的畸变,中心和四周同时实现百万像素,能够清晰的呈现人物活动以及面部细节,帮助车站管理人员及时发现、处置重大安全隐患。

  对列车运行状态的视频监控至少应包括司机室的监控和列车车厢内情况的监控,监控室可以监视列车车厢的状态,比如列车车厢的乘客异常行为等。该系统可以分为前端设备、列车移动智能处理单元、传输设备、铁路综合监控单元四个部分。前端系统由模拟摄像机或网络高清摄像机组成,高清摄像机可以是嵌入智能视频分析技术的设备,即高清智能网络摄像机。列车移动处理单元应具有存储、编解码、智能分析和无线通信等功能。数据传输可以通过车地无线通信将车载视频监控下传和铁路线路监控上传,铁路综合视频监控系统的业务部门用户有调度、机务、公务等部门。其中,路局视频监控中心可以点播实时查看列车司机室的监控视频,也可以存储其监控视频。

  为保证售票秩序、站车秩序与行车秩序良好,特别是春运高峰特别时期,铁路部门对该系统功能性的考验更为突出。目前我国铁路安防发展面临着体系规范不统一,各系统集成化程度低,智能化程度低,以及信息共享性差等问题。

  我国的铁路安防IP网络视频监控系统目前处于起步到成熟的过渡阶段,未来也将朝着高清化、网络化、智能化、一体化的方向发展。

  ·领域划分

  铁路视频监控系统主要为综合视频监控、客运视频监控、机房环境监控和防灾安全监控等几个体系。

  综合视频监控系统作为通信业务的子系统,主要侧重于车站、线路重点部位(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、外等)的监控。

  客运视频监控系统作为旅客服务信息系统的子系统,实现车站候车室、售票厅、站台、进站大厅、站前广场、进站咽喉等处的监视。

  机房环境监控系统包括动力环境监控、门禁系统。

  防灾安全监控系统对危及铁路运输安全的自然灾害(风、雨、雪等)及异物侵入等突发危害进行监测,为运营调度中心在工务施工、行车调度运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修等方面提供依据。

  ·系统划分

  视频监控技术发展以来,先后经历了4个发展阶段:最初的模拟视频监控系统到数字视频监控系统,从模拟数字混合视频监控系统再到现在的IP网络视频监控系统。目前铁路视频监控系统也普遍采用IP网络视频监控系统,为火车站、沿线电务、车务安全生产视频监控业务以及公安、工务视频监控提供统一的实现平台。

  IP网络视频监控系统从图像采集设备输出时即为数字信号,以标准Internet网络为传输媒介,基于标准TCP/IP协议,采用流媒体技术,实现视频在网上的多路复用传输,并通过设在网上视频流服务器,完成视频流的转发、报警等操作,以实现整个监控系统的指挥、调度、存贮、授权控制等功能。

  IP网络视频监控系统不仅具有传统的本地数字监控系统所具有的计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、视频图像清晰及单机显示多路图像等优点,而且,能够切实发挥宽带网络的优势,通过IP网络,覆盖范围可以到达的任何地方的监控目标组合成一个完整的、一体化的系统,真正适应目前视频监控系统针对远程、实时、集中控制的需求。IP网络视频监控系统主要有前端视频采集设备、视频数据传输媒介、中心服务器、监控工作站(客户端)等几大部分组成。

  ·清晰度划分

  人们对图像的要求越来越高。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……在数字化监控潮流的影响下,对图像清晰度的追求已成为视频监控-个重要的发展趋势,高清摄像机及高清监控系统也逐渐被铁路行业所重视。

  标清网络摄像机和传统模拟摄像机基本都是3 0万~40万像素,有的甚至更低;高清网络摄像机具备百万像素甚至更高,分辨率可达1 280×960、1 920×1080及以上,可以满足铁路客运及相关条件较好的场所采集更多细节的图像资源。从2008年开始,我国网络摄像机进入高速发展阶段,高清(百万像素)网络摄像机在网络摄像机中所占比重越来越大。

  2011年4月1日铁道部下发《关于加强铁路客运站安检区域视频监控系统建设的通知》,决定对全路高速铁路客运站和普速铁路二等及以上客运站安检区域加强视频监控系统的建设,解决原有系统图像不清楚、显示不完整等实际问题。视频监控系统采用百万像素720P高清网络摄像机,搭配百万像素高清镜头,提供了约90°的广阔视角范围。

  在安检门设备区域,采用了200万像素1080P高清网络摄像机,搭配200万像素高清镜头,用于安检过程中旅客正面面部特征特写采集。以上前端高清设备采用CCD传感器进行图像采集处理,保障了图像采集成像感光度一致性,整体大幅度提升了图像画质;对安检区域光线不足及光照反差大的场景条件,采用背光补偿技术,实现强光抑制功能,提高了视频图像亮度均衡性。后端搭配高清NVR存储设备实现高清视频数据的同步实时备份。

  ·网络传输新要求

  高清图像提供给人们清晰的视觉体验的同时,也对网络带宽提出了更高的要求。如果720P实时视频采用标准H.264 MainProfile压缩算法,高清网络摄像机至少需要2 Mb/s才能获得“高清”的视觉效果,而1080P全实时视频则需4 Mb/s以上。

  目前,在铁路视频监控项目中,通常采用MSTP专业SDH业务平台进行广域网数据传输,结合既有局域网络、光纤网络实现1 000 M带宽网络应用业务管理。这种千兆带宽资源,在前端安装100路1080P全实时高清网络摄像机(即使按每路占用资源6 Mb/s计算),占用总带宽资源约60%;如果采用720P传输,带宽还可以减少一半。

  春运大潮来袭,安防系统除了在铁路,公路方面大展拳脚外,飞机,地铁,航运等领域也有安防监控设备在保驾护航。随着安防行业高清,智能化的发展,随着平安城市,智慧城市的推进,相信如海康威视刘国华所言,“智慧化”将是道路监控发展的大方向,如此,未来春运的运输压力或许也会轻松很多。

  我国铁路建设进入了高速发展时期。为了保障其安全运营,各种先进科学技术手段得到了大量应用。随之产生的变化时:高质量的综合视频监控系统由辅助安全管理手段逐渐转变成为铁路安全生产管理体系中的重要环节。视频监控系统的投资将达数十亿元。