铁路视频监控升级改造中的问题

2018-06-01李艺丹

四川水泥 2018年5期

关键词：磁盘阵列高清摄像机

李艺丹

(北京国铁华晨通信科技有限公司 100161)

1 视频监控系统在铁路上的应用

目前铁路视频监控系统主要由模拟视频监控系统、模拟与数字相结视频监控系统及数字视频监控系统三个模式运行。

（1）模拟视频监控系统一般指的是标清模拟摄像机对监控场景进行图像采集，通过BNC视频线等电缆进行传输，存储于模拟磁盘录像机中，最终通过模拟监视器供用户调取使用。

（2）模拟与数字相结合视频监控系统一般指的是标清模拟摄像机对监控场景进行图像采集，再将图像通过BNC视频线等电缆传输至编码器或硬盘录像机进行数字化编码等处理，然后通过IP网络将处理好的数据利用相应软件录制到硬盘录像机或磁盘阵列中，最终通过监控终端供用户调取使用。

（3）数字视频监控系统一般指的是高清数字摄像机对监控场景进行图像采集后，直接在摄像机内部完成模拟转数字处理，然后通过IP网络将处理好的数据利用相应软件录制到硬盘录像机、磁盘阵列或云存储等设备中，最终通过监控终端供用户调取使用。

目前铁路视频监控主要为铁路客运、电务、货运、车务、公安等部门提供视频实时图像与录像调用等基本功能使用。一般电务部门会对视频监控系统进行管理。

铁路视频监控系统层级划分，可划分为大致四个层级。

（1）第一层为核心节点：中国铁路总公司，掌控铁路视频监控系统中全国所有视频的调取使用。

（2）第二层为区域节点：铁路局或客专调度所，掌控铁路视频监控系统中各铁路局或客专调度所管辖内的视频调取使用

（3）第三层I类节点：大型客运站，主要为区域节点下属各独立视频系统的管理服务及主要服务器安放节点。

（4）第四层II类节点：视频采集点较集中的地点或区间站点，主要为接入分发存储等服务器安放节点。

2 既有视频监控升级及补强的必要性

铁路视频监控系统主要功能是为了保障旅客人身安全、保障列车在运行过程中室外环境安全及保障铁路沿线通信、信号、电力机房安全等。但伴随高铁建设的不断增加，各车站运送旅客能力的提升，旅客密集度有所增加，这就对既有铁路视频监控系统提出更高的要求及挑战。既有模拟视频监控系统由于视频清晰度低、线缆传输损耗较大、存储分布分散、稳定性不高等劣势。这使得在火车站发生暴力恐怖事件、旅客意外跌倒、发病、旅客间产生纠纷及铁路沿线发生人为或自然灾害等时刻，通过调用视频录像无法清晰准确的判断事发原因。另外，随着大型客运站的扩建，既有模拟视频监控渐渐出现场景覆盖不够全面，盲区较多，无法及时有效的记录有意外情况发生时的实际情况等问题，这就不仅需要对既有模拟视频进行升级。首先需要将模拟标清摄像机升级替换为数字高清摄像机，目的是为了能够更好的提高图像的清晰度，使得用户可以清晰的监控事发时场景内所有的细节，其次还需要对既有视频监控场景未覆盖地点进行有效的补强。

模拟标清摄像机对比数字高清摄像机

3 视频系统升级改造过程中出现的问题及处理方式

3.1 视频监控前端采集设备升级改造问题

视频监控前端图像采集设备一般指的是摄像机。首先在客运车站的摄像机升级改造中，经常会出现最佳监控位置不好选择问题。有的监控点位在最初车站建造设计或后续扩建设计时，并未考虑到后期视频补强工作，没有合理的预留出悬挂摄像机的位置、最佳监控位置被占用或被建筑物遮挡。这就十分考验我们现场勘察的工程师们的技术能力了，我们会通过在保证墙面能够完全支撑摄像机及支架重量的前提下，延长摄像机支架、提高摄像机高度、壁装支架改为吊装支架等方式，满足最佳监控点位摄像机安装。

3.2 视频监控图像传输升级改造问题

视频监控图像传输一般会利用铁路传输网及数据网作为通道等传输方式。首先在客运车站受到车站最初设计局限、开通后房建土建等部门已经将槽道表面密封处理、既有布线槽道较窄及网线传输距离较近等因素的影响，经常会出现新增补强的摄像机电源及数据传输通道没有预留的情况。针对此情况，为保障旅客人身安全及车站地面墙面的完整性，我们只能采用在较为密集采集点附近的夹层设备间布放能够给与周边摄像机供电及数据传输的设备箱，各设备箱完成对各就近摄像机供电及数据传输汇集后，经过光缆统一汇聚到就近机房。其次，在车站及铁路沿线均面临由于模拟标清摄像机改造升级为高清数字摄像机后的带宽不足问题。此类问题，我们通过扩容传输通道、更换承载方式（传输改数据网）、采用光纤直连、更换全千兆交换机等方式进行了有效的解决。

3.3 视频监控图像存储升级改造问题

视频监控图像存储主要指的是视频数字流通过相应软件存储在硬盘上的工作。在存储方面，不管是车站视频还是铁路沿线视频，都会遇到同样的问题。第一、存储空间不足，新增硬盘或磁盘阵列机柜无处安放；第二、既有磁盘阵列设备陈旧，读写速度及其他性能无法满足大量高清视频流的处理工作；第三、既有磁盘阵列与服务器的连接方式老旧，存在阵列分布分散不便于管理维护；连接线缆或交换机端口带宽受限；映射关系单一等问题。针对此类问题，我们通过更换性能能满足使用的新磁盘阵列或云存储设备、扩大既有单个硬盘容量、更换服务器与磁盘阵列连接方式（将既有速率较慢带宽较低的连接模式改变为IPSAN模式方式或 FCSAN连接模式等）、更换高性能全千兆或光交换机进行统一汇聚发送处理，有效的解决了视频监控存储升级改造中的问题。

3.4 视频监控终端升级改造问题

视频监控终端主要涉及视频监控系统中用户使用的PC、大屏等设备。在升级改造过程中，主要问题体现在终端PC硬件性能不足（显卡及处理器等）、解码器设备陈旧无法解码高清视频流、既有大屏设备陈旧高清视频流无法接入显示等。针对此类问题，一般采取更换高性能终端PC设备（独立显卡及高性能处理器）、更换具备DVI或HDMI高清视频接入的显示屏、能够解码高清视频并输出的高性能解码器等，解决目前视频终端升级改造中遇到的问题。

3.5 营业线视频升级改造中的问题

首先，需要根据设计规划进行新增基础设备的安装、加电调试（摄像机、服务器、存储、交换机、解码器、大屏、终端等）及线缆布放工作，保证每台设备满足升级倒接条件。其次，需要在天窗点（夜间无旅客、无列车运行时间）内，完成视频后台基础数据（既有视频数据与新增视频数据）导入、视频I类及II类节点的现场视频数据通过新交换机等通道接入服务器并完成在新存储的写入工作（此时既有存储仍保留，并完成数据备份，以便后续可调用原有视频录像或用作回退）。最后，在设备运行稳定并覆盖掉既有录像存储周期后，在天窗点内完成既有后台设备拆除及其他综合布线等完善工作。