铁路视频监控系统的发展
2010-07-13马建民
■ 马建民
马建民：中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西 西安， 710043
1 铁路视频监控系统的发展过程
铁路视频监控系统经历了三个发展阶段。第一阶段为全模拟监控，也叫闭路电视监控，其特点是全部通过模拟方式将摄像机的视频信号传输到监控中心，监控中心通过视频分配和合成设备将一部分视频信号在电视机等模拟显示设备上输出，并通过磁带录像设备进行录像或保存，其系统构成见图1。这种方式在20世纪90年代中期的铁路建设中有着较为广泛的应用，但由于技术本身存在使用范围小、信息共享性差、应用灵活性较差等局限性，目前已经基本被淘汰。
第二阶段为准数字监控，20世纪90年代中期开始出现，表现为以数字硬盘录像（DVR，Digital Video Recorder）替代原来的长时延模拟录像机，将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像，并集合了录像机、画面分割器等功能。这种方式初步进入数字监控，由于系统既具有模拟监控的技术成熟、图像画质较清晰的特点，又具有部分第三阶段全数字监控的信息交互能力强、灵活性好的特点，所以在铁路上曾得到广泛应用，至今仍在铁路部分领域如局界站安全监控系统及小型站点监控中使用。
第三阶段为全数字监控，视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，以网络为传输媒介，基于国际通用的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，并通过控制设备实现对整个监控系统的指挥、调度、存储、授权控制等功能，系统构成见图2。目前这种方式是我国铁路视频监控系统的主要建设模式，并且根据行业特点及应用需求，在此阶段基础上延伸出综合视频监控系统概念。
2 铁路视频监控系统现状
目前，我国铁路内部已建或拟建视频监控系统的部门包括机务、车务、工务、电务、防灾与救援、公安等，已应用的视频监控系统根据功能可分为：机房监控系统、线路监控系统、客/货运监控系统、CIPS或SAM视频监控系统、车务远程监控系统、客技站视频监控系统、牵引变电所视频监控系统、配电所视频监控系统、站车监控系统、分界站列车监控系统、编组站视频监控系统等，由于建设目的不同，造成这些系统应用范围或分散、或重叠、功能单一，产生了许多重复投资，而且不能满足系统后期发展的需要，尤其是形成许多监控系统“孤岛”，资源利用率低，并且各级领导不能实时掌握基层工作情况，严重影响了工作效率及工作进度。
针对这种情况，铁道部在后续一些项目实施过程中，采用了综合视频监控系统的建设模式，如青藏铁路格拉段线路视频监控系统、京津高速铁路综合视频监控系统等，有效缓解了上述矛盾，并相继出台了有关的技术规范，完善了系统建设过程，尤其是《关于加强铁路视频监控系统建设和运用管理的通知》的颁布，极大促进了铁路综合视频系统的发展。
3 铁路视频监控系统的发展趋势
近几年随着铁路视频监控系统的飞速发展，系统的建设思路和建设目的逐步明确，发展方向逐步明晰，发展趋势可归结为以下3点。
3.1 综合性
铁路视频监控系统综合性涵盖了控制管理方式、运营维护、资源共享等多方面的内容。系统建设应结合铁路特有的运营管理机制，将各部门需求统一在同一平台上，利用系统灵活的组网方式、强大的管理功能，实现多部门、多业务的管理，努力做到一点多面、一线多面，最终实现资源最大化、工作效率最高化。
该特点作为系统应用的基本出发点及根本立足点，在工程建设前期就应明确，规划管理部门、工程设计部门及设备厂商/集成商应提前针对各个部门的不同需求，科学、客观地认识和定位视频监控系统的应用范围，尽量达到资源利用最优化。
3.2 集中性
铁路视频监控系统建设初衷是为了提高行车运输安全性、降低工作人员劳动强度及提高工作效率，因此系统构成应具有从下至上的集中性，准确的说就是应能实现集中管理、集中控制、集中存储、集中分析处理等功能。
该趋势可简单理解为“弱化底层、加强中心”。弱化底层就是在满足功能需求的基础上尽量简化现场设备，减少基层的管理控制程序，降低工作人员的维护工作量。加强中心则是尽量将设备的管理及控制权限集中设置，加强铁道部及铁路局的集中管理，达到以点带面的效果。系统建设时应根据4级的管理模式（铁道部―铁路局/客运专线公司―大型站段、编组站―现场）合理配置设备资源，最大程度保障铁道部、铁路局（公司）对管辖区域内的视频监控资源的统一利用和集中调配。
3.3 兼容性
铁路视频监控系统作为一套关乎行车安全的系统，除要具有一定的前瞻性外，还必须具有向下的兼容性，即模拟数字的兼容、设备制式的兼容、编码格式的兼容等。
目前国内铁路视频监控系统存在制式不同、规模不等、水平参差不齐的特点，造成许多后续类似项目实施时无法接入既有系统，集中表现在区域核心节点的设置上。如何最大化的利用既有资源，实现资源共享成为系统建设过程中一个不可回避的问题，因此要求新建铁路视频监控系统应能够把既有的主要视频监控系统纳入统一的体系内，同时依托统一的标准制式，实现不同系统间的互联互通，最终实现不同应用系统纳入统一管理，实现系统设备的统一维护、全网资源统一调配，实现视频监控系统的归一化。
作为铁路运营的配套设施，视频监控系统由于受技术及应用范围的限制，多年以来一直得不到长足发展。如今随着青藏铁路格拉段线路视频监控系统的成功开通及高速铁路综合监控系统的成功运用，各种相关规范条例逐步完善，因此，视频监控系统将在铁路运输管理中起到越来越重要的作用。
