武广高速铁路综合视频监控系统

■ 刘宝金 费冬 武凤艺

武广高速铁路是我国新建高速铁路之一，位于湖北、湖南和广东境内，于2005年6月23日在长沙动工，2009年建成，综合视频监控系统涵盖沿线的基站、信号中继站、电力电牵节点及全部车站。

1 系统构成

系统基于本线M STP传输系统和IP数据承载网进行组网。将武汉调度所设置为视频监控中心，15个车站设置为监控分中心，中心与分中心间为IP数据承载网。沿线基站、信号中继站、牵引变电所等作为视频接入节点，通过M STP传输系统连接至监控分中心。

由于分区所、AT所、开闭所无传输设备，室内外摄像头通过视频光端机连接附近通信机房AT所、分区所、开闭所室外摄像机至室内光端机，采用视频电缆传输。公跨铁至接入节点采用视频光端机传输。系统图见图1。

2 系统功能

（1）PTZ控制功能。PTZ控制窗口允许用户控制所选摄像机云台转动、镜头缩放等。

（2）实时视频监视功能。能够在监视终端上选择不同摄像机获取实时图像，并实时进行PTZ控制。

（3）视频压缩功能。视频压缩采用M PEG-4数字压缩编/解码技术。数字图像能实现广播级图像传输， 传输带宽根据不同图像质量需求设置。传输带宽动态可调，可提供带宽调整步长及范围。图像编码器最大分辨率为704×576，帧率25 f/s，视频数据速率512 kb/s～6 M b/s，PAL制。

（4）视频存储录像功能。可基于CIF/4CIF存储。支持计划存储、交互存储及报警联动存储等；可在监视终端按时间、地点、报警量进行检索存储录像；可回放选定的存储录像。

I类视频接入节点与带存储功能的II类视频接入节点的存储设备存储所接摄像机3天/15天实时录像，之后被自动覆盖。区域节点报警录像存储空间按实时录像总容量5％配置，存储时间为30天。

（5）事件列表功能。提供事件列表方式，包括系统事件及录像事件。可选择事件列表中项目，查找对应系统事件信息或录像片段。同时，提供按时间、按摄像机编号等多种录像片段检索方式。

（6）多画面显示功能。在单个监视终端上，支持1/4画面布局方式；可针对每个画面分别任意指定摄像机，实现对多点的同时监视；同时支持对任选一路图像以全屏方式进行显示。

（7）分组与巡航功能。可通过增加分组的方式观看多路视频图像，并可自动在不同分组间切换。若某路视频发生报警，可自动切换回该路视频。正常情况下，视频监视终端自动巡航不同组别的图像。

（8）联动功能。动力与环境监控系统与视频监控系统完成联动，动力与环境监控系统所监控对象发生报警后，通过联动接口，通知视频监控系统将视频切换到相应摄像机预置位，自动录像，显示设备可弹出报警信息，并有声音报警提示。

当产生行为分析报警、系统间联动报警、系统内部报警时，视频监视终端自动弹出报警信息及相关报警视频。

（9）地图功能。以地图的方式显示并指定各摄像机分布位置，选择摄像机相应位置即可得到该摄像机的监视画面。同时，系统存在报警事件时，地图相应坐标点进行突出显示，以达到直观警告的效果，点击报警地点，可查看对应摄像机的报警画面。

（10）资源管理功能。对系统中所有摄像机、视频服务器、编码器、解码器等资源进行管理，从而达到对系统资源的综合调配。

（11）设备管理功能。对系统中所有摄像机、视频管理服务器、视频存储服务器、磁盘阵列、编码器、解码器等设备进行管理。

（12）用户管理功能。对系统内用户信息进行统一管理，完成用户的注册、修改、删除。

（13）权限和优先级管理功能。系统管理员拥有分配的权限，可以添加、删除其他用户及修改用户权限选项。可进行全线权限和优先级管理，各视频监视终端根据管辖范围和权限调看图像。

（14）行为分析功能。行为分析系统具有以下功能：设定区域，对目标进入、离开报警；对在设定区域内的目标被遗留或取走报警；对目标穿越铁路行为进行跟踪。

在预报警区域或报警区域内发生报警事件时，系统对报警信息进行突出显示或记录，提醒用户注意；报警发生时，系统自动启动报警录像功能，录像时间范围可根据报警区域重视程度不同进行灵活设置；生成报警日志，记录报警时间、报警类型及对应摄像机等。

3 系统仿真测试

2009年5月，进行了视频监控系统仿真实验，对摄像机、编码器进行设备参数的调整实验，对视频管理服务器、视频存储服务器、视频分发服务器、视频告警服务器进行压力负荷实验、稳定性实验，对视频终端进行功能调用实验、响应速度实验。

通过仿真实验，形成了适合武广高速铁路工程要求的设备参数配置方法，验证了视频监控软件平台在武广高速铁路工程应用的可实施性。

4 功能试验技术总结

4.1 试验流程

试验流程见图2。

4.2 试验内容

（1）实时播放。双击或拖拉摄像机列表中的摄像机名称，在选中的空闲分屏界面中可以看到视频实时图像，点击停止按钮可停止播放。

（2）历史播放。选中某一路摄像机，确定录像时间段，可播放远程录像；选择本地录像文件，可播放本地录像。

（3）播放控制。播放历史录像时，可进行暂停、停止、快播、慢播、逐帧播放。

（4）图像切换。同时观看多路视频图像，可通过1，4，6，9及全屏等多种分屏画面模式切换观看。

（5）图像放大缩小。多分屏画面显示视频图像时，可以使其中一路放大为一分屏或全屏显示；当单屏显示时，选中多分屏后，可以使一路图像缩小。

（6）实时声音播放。通过前端麦克风采集现场声音，在视频监视系统客户端播放实时声音，并与实时视频图像同步。

（7）历史声音播放。播放历史视频图像时，能够播放同步的历史声音。

（8）行为分析功能。实现实时的视频内容分析，针对在咽喉区逗留的目标进行告警提示和标识；针对进入用户保护区域的目标进行跟踪，并对逗留（滞留）时间超过用户设定时间的目标触发报警。

5 系统性能评价

系统性能评价见表1，表2。

表1 综合视频监控系统评价表一

表2 综合视频监控系统评价表二

6 结束语

伴随着武广高速铁路于2009年12月26日正式投入运营，武广高速铁路综合视频监控系统也同步投入运行，依托M STP及IP网络，采取先进的视频采集、视频存储及视频分析等技术，构建现代化综合视频监控平台，为公安、公务、调度等业务部门提供高效可靠的视频信息。此系统已成为武广高速铁路安全防范系统的重要组成部分。

刘宝金：北京国铁华晨通信信息技术有限公司，工程师，

北京，100070

费 冬：北京国铁华晨通信信息技术有限公司，副总工程

师，北京，100070

武凤艺：北京国铁华晨通信信息技术有限公司，工程师，

北京，100070