目前，我國正在掀起大范圍高速鐵路建設(shè)熱潮。由于高速鐵路平均時速超過200公里，而且要求平穩(wěn)，在這樣一個快速運(yùn)行的環(huán)境中，如何才能做好安全防范？高鐵安防的特點是系統(tǒng)跨度大、地理分布廣，視頻分析的環(huán)境復(fù)雜，因此對網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化要求很高。高鐵運(yùn)行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由哪些方面構(gòu)成，能實現(xiàn)什么樣的功效？本文將從應(yīng)用的角度就以上話題一一探討。
30億高鐵安防建設(shè)蛋糕待分享
根據(jù)鐵道部最新調(diào)整的中長期鐵路網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，預(yù)計到2020年，中國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到12萬公里。其中，200公里及以上時速的高速鐵路建設(shè)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(shè)高峰期。
蓬勃發(fā)展的高鐵市場勢必對安防行業(yè)產(chǎn)生積極影響。據(jù)相關(guān)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(jiān)控系統(tǒng)的投資就將達(dá)26億元。如包括門禁、周界防范等安防子系統(tǒng)投資在內(nèi)，安防系統(tǒng)的市場規(guī)模將達(dá)30億元左右。顯然，在高速鐵路建設(shè)的熱潮下，催生了大量監(jiān)控、門禁、報警等產(chǎn)品，以及工程建設(shè)、系統(tǒng)集成、管理服務(wù)等項目，必將帶來巨大的安防商機(jī)，高鐵安防勢必成為安防企業(yè)角逐的新戰(zhàn)場。
高鐵視頻監(jiān)控的概況與要求
隨著中國高鐵事業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)注高鐵領(lǐng)域的安防企業(yè)越來越多，競爭也將愈演愈烈。高鐵安防市場監(jiān)控前景固然美好，但也是門檻較高的領(lǐng)域之一。就視頻監(jiān)控來說，要求采用先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)，基于鐵路系統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、分布式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足公安、安監(jiān)、客運(yùn)、調(diào)度、車務(wù)、機(jī)務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛、供電等業(yè)務(wù)部門及防災(zāi)監(jiān)控、救援搶險和應(yīng)急管理等多種需求，實現(xiàn)視頻網(wǎng)絡(luò)資源和信息資源共享。
高鐵監(jiān)控可以分為四個方面：即綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、CCTV監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)和防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)。綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為通信系統(tǒng)內(nèi)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)的一個子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)車站重點部位，包括區(qū)間公跨鐵區(qū)段、通信、信號機(jī)房、牽引供電、電力供電機(jī)房內(nèi)、外等的監(jiān)控；CCTV監(jiān)控系統(tǒng)作為信息系統(tǒng)內(nèi)旅客服務(wù)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，實現(xiàn)車站內(nèi)候車室、站臺、進(jìn)站大廳、站前廣場、進(jìn)站咽喉等處圖像監(jiān)視。雖然兩者分開建設(shè)，但緊密相關(guān)。CCTV監(jiān)控系統(tǒng)僅配置前端設(shè)備，后端顯示設(shè)備，視頻服務(wù)器、視頻存儲設(shè)備、視頻管理等設(shè)備由綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。機(jī)房監(jiān)控主要包括動力環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控，會用到感溫、感熱探測器及門禁系統(tǒng)。防災(zāi)安全監(jiān)控則對危及鐵路運(yùn)輸安全的自然災(zāi)害(風(fēng)、雨、雪等)及異物侵入等突發(fā)危害進(jìn)行監(jiān)測，為運(yùn)營調(diào)度中心運(yùn)行計劃調(diào)整、下達(dá)行車管制、搶險救援、維修提供依據(jù)。
據(jù)業(yè)內(nèi)網(wǎng)名為“西剎子”的知名安防監(jiān)控工程師介紹，高鐵視頻監(jiān)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(qū)的視頻監(jiān)視，保證車輛安全運(yùn)行；
- 車站廣場、站臺、候車大廳、旅客通道等人流密集區(qū)域視頻監(jiān)視，了解旅客情況；
- 無人值守變電站和照明等重要配電設(shè)備集中監(jiān)控，及時了解設(shè)備運(yùn)行情況；
- 對出現(xiàn)的緊急狀況如暴風(fēng)雪、泥石流、洪水、交通意外等可遠(yuǎn)程了解并及時做出反應(yīng)；
- 對突發(fā)緊急事件進(jìn)行無線視頻傳輸?shù)娇刂浦行模员銘?yīng)急指揮調(diào)度。
要滿足高鐵領(lǐng)域各部門視頻監(jiān)控及調(diào)度、應(yīng)急管理、救援搶險等需求，就必須實現(xiàn)視頻網(wǎng)絡(luò)資源和信息資源的共享，因此網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化系統(tǒng)成為高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)首選和基本要求。
高鐵視頻監(jiān)控應(yīng)用的具體設(shè)備包括攝像機(jī)(多數(shù)是室外PTZ云臺攝像機(jī)及室內(nèi)快球一體攝像機(jī))、編碼器、硬盤錄像機(jī)(DVR)、網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)(NVR)、中央管理平臺(CMS)、視頻分析設(shè)備(IVS)及存儲設(shè)備。對高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體要求是：安全、可靠、開放、可擴(kuò)充，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、實用可靠。
高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)難點
記者通過采訪了解得知，目前高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)難點可以歸納為以下幾點：
- 視頻監(jiān)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(jiān)控攝像機(jī)戶外工作，環(huán)境通常比較惡劣；
- 監(jiān)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(shè)備、編解碼及部分存儲設(shè)備分散地分布在無人職守機(jī)房，安裝調(diào)試成本高；
- 系統(tǒng)中用戶數(shù)量眾多，系統(tǒng)需要有良好權(quán)限管理、視頻流并發(fā)訪問及轉(zhuǎn)發(fā)能力支持；
- 視頻分析環(huán)境復(fù)雜，風(fēng)霜雨雪霧、攝像機(jī)抖動、燈光等眾多干擾因素可能導(dǎo)致誤報警。
因此，在架構(gòu)鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，需要根據(jù)其線路應(yīng)用特征和環(huán)境的特殊性，結(jié)合各種常規(guī)監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)以外的特殊因素進(jìn)行分析，例如以下幾個方面：
風(fēng)雨雷電等自然現(xiàn)象
風(fēng)、雨、雷、電給室外攝像機(jī)帶來很大的考驗，雨雪、高溫、低溫、雷擊、大風(fēng)等，每個破壞環(huán)節(jié)都可能造成系統(tǒng)維護(hù)成本的劇增，而鐵路項目的特點是跨度大，常常是山高路遠(yuǎn)，有時還要高空作業(yè)，并且系統(tǒng)一旦開通運(yùn)行再申請作業(yè)會遇到很多限制，造成成本增加。因此，室外攝像機(jī)的選型、安裝、接線及攝像機(jī)本身的高質(zhì)量尤其重要。
長距離攝像問題
高鐵監(jiān)控，按照點位主要分為室內(nèi)機(jī)房、室內(nèi)候車廳、售票處及室外廣場、站臺等，這些位置的攝像機(jī)部署沒有特別特殊的地方，但是另外一個點位較多的應(yīng)用就是鐵路沿線。綿延的鐵路，是長距攝像機(jī)的絕對用武之地，長距攝像機(jī)可能需要監(jiān)控幾十米、幾百米甚至幾公里，那么，意味著長距攝像機(jī)可能需要有幾公里的遠(yuǎn)望效果。遠(yuǎn)望攝像機(jī)并非簡單的攝像機(jī)加長焦距鏡頭。通常，當(dāng)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(yuǎn)處的目標(biāo)物，也就是說，攝像機(jī)的微步控制功能很重要。另外，高空遠(yuǎn)望攝像機(jī)，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(shè)置，高鐵領(lǐng)域很多場站都實行無人值守。另外，鐵路每隔數(shù)百米會有電力機(jī)房和通信機(jī)房，這些機(jī)房基本上都需要無人職守，并用到視頻監(jiān)控和報警系統(tǒng)，以檢測是否有人入侵、現(xiàn)場的情況有無變化等。因此，高鐵無人值守機(jī)房對視頻監(jiān)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(shù)的功能及應(yīng)用要求被明確寫進(jìn)了《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。正是因為有了明文規(guī)定，幾乎所有中國的高速鐵路都會用到視頻分析技術(shù)。隨著智能視頻分析技術(shù)被寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，未來IVS在鐵路領(lǐng)域的應(yīng)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(xiàn)效果良好，但由于鐵路系統(tǒng)的特點，如地形、天氣條件復(fù)雜、干擾源多，因此IVS技術(shù)還需要較大提升。
高鐵視頻監(jiān)控產(chǎn)品的選擇
目前，高速鐵路全線都有設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置點位比較多的是區(qū)間和站點、特大橋、隧道、公跨鐵、區(qū)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(jiān)控攝像機(jī)還是后端編碼器、存儲設(shè)備，大多數(shù)還都以高端品牌為主，但隨著近年來國內(nèi)品牌的崛起及市場推廣力度的加大，一些一線國產(chǎn)品牌也開始受到高鐵領(lǐng)域的關(guān)注。對于安防企業(yè)來說，最重要的是在關(guān)注高鐵市場的同時，應(yīng)結(jié)合高鐵安防市場的需求特征，掌握先進(jìn)的技術(shù)，提供最適合、最完整的解決方案，持續(xù)創(chuàng)新，不斷進(jìn)步，這樣才能在高鐵安防市場占有一席之地。
據(jù)了解，在設(shè)備的選擇上，《鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》對前端攝像機(jī)、云臺、視頻編碼解設(shè)備、存儲設(shè)備等都有明確的技術(shù)規(guī)范。如，室外攝像機(jī)應(yīng)具有強(qiáng)光抑制功能以及逆光補(bǔ)償功能；彩色槍型攝像機(jī)分辨率室內(nèi)不小于480TVL，室外不小于540TVL；晝/夜轉(zhuǎn)換型攝像機(jī)的分辨率：黑白不小于530TVL，彩色不小于480TVL。而編解碼設(shè)備，要求音視頻編碼器應(yīng)支持MPEG-4、H.264視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)成熟后逐步引入AVS視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行項目招標(biāo)時，只有符合技術(shù)規(guī)范的品牌才有資格入圍。
結(jié)合當(dāng)前高鐵視頻監(jiān)控應(yīng)用現(xiàn)狀，有集成商指出，總體來看安防監(jiān)控產(chǎn)品基本上能滿足鐵路行業(yè)的需求，但方案還是不太理想。比如，鐵路監(jiān)控要求前端攝像機(jī)能全天候監(jiān)控(24小時連續(xù)監(jiān)控及空間的全覆蓋)，但目前很多產(chǎn)品都是市面上普通的產(chǎn)品。“我們傾向于選擇比較高端的設(shè)備。否則如果一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，鐵路領(lǐng)域的設(shè)備維護(hù)成本太高，所以我們不會考慮低端產(chǎn)品，而是選擇行業(yè)里最高端的品牌。”
高鐵監(jiān)控對集成商的資質(zhì)要求
由于我國的高鐵項目由鐵道部統(tǒng)一規(guī)劃及建設(shè)，相對來說，對參與項目的企業(yè)要求非常高。通過鐵道部“四電”（通信、信號、電力、電氣化）認(rèn)證是系統(tǒng)集成商參與高鐵集成系統(tǒng)及信息系統(tǒng)承建工作的基本要求，而目前真正擁有 “四電”集成資質(zhì)的企業(yè)非常少。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，實際上，高鐵領(lǐng)域并沒有“安防系統(tǒng)”這一概念，視頻監(jiān)控和其它安防相關(guān)子系統(tǒng)都被納入高鐵“四電”系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)。鐵路安防系統(tǒng)與其他領(lǐng)域安防系統(tǒng)最大的區(qū)別體現(xiàn)在多專業(yè)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用上。鐵路行業(yè)與安全管理運(yùn)營相關(guān)的系統(tǒng)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(yè)的專業(yè)性較強(qiáng)，因此，對集成商的技術(shù)實力、資質(zhì)、經(jīng)驗都是很強(qiáng)的考驗。參與高鐵項目的集成商除了需要有系統(tǒng)集成資質(zhì)、智能建筑設(shè)計資質(zhì)、建筑智能化工程專業(yè)承包資質(zhì)、安防設(shè)計施工資質(zhì)外，最重要的是要有鐵路電務(wù)及電氣施工資質(zhì)。
結(jié)束語
隨著中國高鐵事業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)注該領(lǐng)域的安防企業(yè)也越來越多，競爭越來越愈演愈烈。越來越多的國內(nèi)知名設(shè)備品牌商入圍高鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)項目，成功登陸世界最先進(jìn)的鐵路控制系統(tǒng)。相信隨著中國高鐵事業(yè)的發(fā)展，安防企業(yè)對高鐵的關(guān)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(hù)航。
