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目前，我國正在掀起大范圍高速鐵路建設熱潮。由于高速鐵路平均時速超過200公里，而且要求平穩，在這樣一個快速運行的環境中，如何才能做好安全防范？高鐵安防的特點是系統跨度大、地理分布廣，視頻分析的環境復雜，因此對網絡化、數字化、集成化要求很高。高鐵運行的視頻監控系統，由哪些方面構成，能實現什么樣的功效？本文將從應用的角度就以上話題一一探討。
30億高鐵安防建設蛋糕待分享
根據鐵道部最新調整的中長期鐵路網建設規劃，預計到2020年，中國鐵路營業里程將達到12萬公里。其中，200公里及以上時速的高速鐵路建設里程超過1.8萬公里，將占世界高速鐵路總里程的一半以上，而近三年我國將迎來高鐵建設高峰期。
蓬勃發展的高鐵市場勢必對安防行業產生積極影響。據相關資料顯示，按2012年中國高鐵項目總里程為1.3萬公里計算，近三年高鐵對視頻監控系統的投資就將達26億元。如包括門禁、周界防范等安防子系統投資在內，安防系統的市場規模將達30億元左右。顯然，在高速鐵路建設的熱潮下，催生了大量監控、門禁、報警等產品，以及工程建設、系統集成、管理服務等項目，必將帶來巨大的安防商機，高鐵安防勢必成為安防企業角逐的新戰場。
高鐵視頻監控的概況與要求
隨著中國高鐵事業的迅速發展，關注高鐵領域的安防企業越來越多，競爭也將愈演愈烈。高鐵安防市場監控前景固然美好，但也是門檻較高的領域之一。就視頻監控來說，要求采用先進的視頻監控技術，基于鐵路系統的IP網絡，構建數字化、智能化、分布式的網絡視頻監控系統，以滿足公安、安監、客運、調度、車務、機務、工務、電務、車輛、供電等業務部門及防災監控、救援搶險和應急管理等多種需求，實現視頻網絡資源和信息資源共享。
高鐵監控可以分為四個方面：即綜合視頻監控系統、CCTV監控系統、機房監控系統和防災安全監控系統。綜合視頻監控系統作為通信系統內通信業務網的一個子系統，負責車站重點部位，包括區間公跨鐵區段、通信、信號機房、牽引供電、電力供電機房內、外等的監控；CCTV監控系統作為信息系統內旅客服務系統的一個子系統，實現車站內候車室、站臺、進站大廳、站前廣場、進站咽喉等處圖像監視。雖然兩者分開建設，但緊密相關。CCTV監控系統僅配置前端設備，后端顯示設備，視頻服務器、視頻存儲設備、視頻管理等設備由綜合視頻監控系統統一考慮。機房監控主要包括動力環境監控、安全監控，會用到感溫、感熱探測器及門禁系統。防災安全監控則對危及鐵路運輸安全的自然災害(風、雨、雪等)及異物侵入等突發危害進行監測，為運營調度中心運行計劃調整、下達行車管制、搶險救援、維修提供依據。
據業內網名為“西剎子”的知名安防監控工程師介紹，高鐵視頻監控需求主要包括以下幾個方面：
·路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵、咽喉區的視頻監視，保證車輛安全運行；
·車站廣場、站臺、候車大廳、旅客通道等人流密集區域視頻監視，了解旅客情況；
·無人值守變電站和照明等重要配電設備集中監控，及時了解設備運行情況；
·對出現的緊急狀況如暴風雪、泥石流、洪水、交通意外等可遠程了解并及時做出反應；
·對突發緊急事件進行無線視頻傳輸到控制中心，以便應急指揮調度。
要滿足高鐵領域各部門視頻監控及調度、應急管理、救援搶險等需求，就必須實現視頻網絡資源和信息資源的共享，因此網絡化、數字化系統成為高鐵視頻監控系統建設首選和基本要求。
高鐵視頻監控應用的具體設備包括攝像機(多數是室外PTZ云臺攝像機及室內快球一體攝像機)、編碼器、硬盤錄像機(DVR)、網絡錄像機(NVR)、中央管理平臺(CMS)、視頻分析設備(IVS)及存儲設備。對高鐵視頻監控系統的總體要求是：安全、可靠、開放、可擴充，做到技術先進、經濟合理、實用可靠。
高鐵視頻監控系統的建設難點
記者通過采訪了解得知，目前高鐵視頻監控系統的建設難點可以歸納為以下幾點：
·視頻監控點位通常比較分散、跨度比較大，通常是幾百公里甚至上千公里；
·視頻監控攝像機戶外工作，環境通常比較惡劣；
·監控點多為室外高桿或鋼架上安裝，施工難度比較大；
·視頻采集設備、編解碼及部分存儲設備分散地分布在無人職守機房，安裝調試成本高；
·系統中用戶數量眾多，系統需要有良好權限管理、視頻流并發訪問及轉發能力支持；
·視頻分析環境復雜，風霜雨雪霧、攝像機抖動、燈光等眾多干擾因素可能導致誤報警。
因此，在架構鐵路視頻監控系統時，需要根據其線路應用特征和環境的特殊性，結合各種常規監控應用系統以外的特殊因素進行分析，例如以下幾個方面：
風雨雷電等自然現象
風、雨、雷、電給室外攝像機帶來很大的考驗，雨雪、高溫、低溫、雷擊、大風等，每個破壞環節都可能造成系統維護成本的劇增，而鐵路項目的特點是跨度大，常常是山高路遠，有時還要高空作業，并且系統一旦開通運行再申請作業會遇到很多限制，造成成本增加。因此，室外攝像機的選型、安裝、接線及攝像機本身的高質量尤其重要。
長距離攝像問題
高鐵監控，按照點位主要分為室內機房、室內候車廳、售票處及室外廣場、站臺等，這些位置的攝像機部署沒有特別特殊的地方，但是另外一個點位較多的應用就是鐵路沿線。綿延的鐵路，是長距攝像機的絕對用武之地，長距攝像機可能需要監控幾十米、幾百米甚至幾公里，那么，意味著長距攝像機可能需要有幾公里的遠望效果。遠望攝像機并非簡單的攝像機加長焦距鏡頭。通常，當焦距拉到一定長度時，手動鍵盤的操控很難去定位一個很遠處的目標物，也就是說，攝像機的微步控制功能很重要。另外，高空遠望攝像機，抗抖動、夜視照明問題等都需要重點考慮。
無人值守場站居多
為了減少小站的設置，高鐵領域很多場站都實行無人值守。另外，鐵路每隔數百米會有電力機房和通信機房，這些機房基本上都需要無人職守，并用到視頻監控和報警系統，以檢測是否有人入侵、現場的情況有無變化等。因此，高鐵無人值守機房對視頻監控的需求量非常大。
智能視頻分析需求激增
IVS智能視頻分析技術的功能及應用要求被明確寫進了《鐵路綜合視頻監控系統技術規范》。正是因為有了明文規定，幾乎所有中國的高速鐵路都會用到視頻分析技術。隨著智能視頻分析技術被寫進標準，未來IVS在鐵路領域的應用將越來越多。目前開通的多條高鐵線路中，都部署了上百路的視頻分析通道，主要做入侵探測分析模式，并且實現效果良好，但由于鐵路系統的特點，如地形、天氣條件復雜、干擾源多，因此IVS技術還需要較大提升。
高鐵視頻監控產品的選擇
目前，高速鐵路全線都有設置視頻監控系統，設置點位比較多的是區間和站點、特大橋、隧道、公跨鐵、區間基站、變電所等。
就高鐵對安防品牌的選擇來說，無論是前端監控攝像機還是后端編碼器、存儲設備，大多數還都以高端品牌為主，但隨著近年來國內品牌的崛起及市場推廣力度的加大，一些一線國產品牌也開始受到高鐵領域的關注。對于安防企業來說，最重要的是在關注高鐵市場的同時，應結合高鐵安防市場的需求特征，掌握先進的技術，提供最適合、最完整的解決方案，持續創新，不斷進步，這樣才能在高鐵安防市場占有一席之地。
據了解，在設備的選擇上，《鐵路綜合視頻監控系統技術規范》對前端攝像機、云臺、視頻編碼解設備、存儲設備等都有明確的技術規范。如，室外攝像機應具有強光抑制功能以及逆光補償功能；彩色槍型攝像機分辨率室內不小于480TVL，室外不小于540TVL；晝/夜轉換型攝像機的分辨率：黑白不小于530TVL，彩色不小于480TVL。而編解碼設備，要求音視頻編碼器應支持MPEG-4、H.264視頻編解碼標準，在技術成熟后逐步引入AVS視頻編解碼標準。在進行項目招標時，只有符合技術規范的品牌才有資格入圍。
結合當前高鐵視頻監控應用現狀，有集成商指出，總體來看安防監控產品基本上能滿足鐵路行業的需求，但方案還是不太理想。比如，鐵路監控要求前端攝像機能全天候監控(24小時連續監控及空間的全覆蓋)，但目前很多產品都是市面上普通的產品。“我們傾向于選擇比較高端的設備。否則如果一旦設備出現問題，鐵路領域的設備維護成本太高，所以我們不會考慮低端產品，而是選擇行業里最高端的品牌。”
高鐵監控對集成商的資質要求
由于我國的高鐵項目由鐵道部統一規劃及建設，相對來說，對參與項目的企業要求非常高。通過鐵道部“四電”（通信、信號、電力、電氣化）認證是系統集成商參與高鐵集成系統及信息系統承建工作的基本要求，而目前真正擁有 “四電”集成資質的企業非常少。
據業內人士介紹，實際上，高鐵領域并沒有“安防系統”這一概念，視頻監控和其它安防相關子系統都被納入高鐵“四電”系統和信息化系統。鐵路安防系統與其他領域安防系統最大的區別體現在多專業的關聯應用上。鐵路行業與安全管理運營相關的系統很多，總共不下10個，如通信、信號、電力、電牽等等。正因為鐵路行業的專業性較強，因此，對集成商的技術實力、資質、經驗都是很強的考驗。參與高鐵項目的集成商除了需要有系統集成資質、智能建筑設計資質、建筑智能化工程專業承包資質、安防設計施工資質外，最重要的是要有鐵路電務及電氣施工資質。
結束語
隨著中國高鐵事業的迅速發展，關注該領域的安防企業也越來越多，競爭越來越愈演愈烈。越來越多的國內知名設備品牌商入圍高鐵視頻監控系統項目，成功登陸世界最先進的鐵路控制系統。相信隨著中國高鐵事業的發展，安防企業對高鐵的關注提升，將會有更多的參與者為象征著“中國速度”的高鐵保駕護航。
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