青藏铁路格拉段视频监控系统扩容项目新技术应用

青藏铁路北起青海省格尔木市, 南至西藏自治区首府拉萨市, 全长1142km, 是穿越世界高原、永久冻土层最长的铁路, 自然环境十分恶劣。为满足高原铁路调度指挥、行车安全、治安保卫的需要, 建设了青藏铁路格拉段视频监控系统, 该系统于2006年9月开工建设, 2007年9月建成并投入运行, 于2011年对一期系统进行补强。

扩容系统成功运用了网络化视频、多级控制、视频多用户共享、相对集中存储、视频内容行为分析等多项技术, 使铁路综合视频监控系统网络化、数字化的思路得到了全面体现。青藏铁路是全路第一条大面积使用先进视频设备监控线路、车站咽喉以及其它重要设施的铁路。

1 项目概况

青藏铁路线路视频监控系统扩容项目主要在一期工程基础上, 在45个车站通信信号机房外、车站基站站房、变配电室、5T机房、车站咽喉区、大桥等重点目标增加视频采集点;为公安、武警、护路联防等用户增加视频终端;升级改造传输系统, 以满足格拉段视频监控系统扩容后视频流传输需要;建设西宁互联互通平台, 将线路视频监控系统、综合监控系统、客运视频监控系统、物流基地视频监控系统进行整合和互联。

2 新技术的应用

2.1 夜间监视

夜间监视产品分为被动式夜视仪和主动式夜视仪两大类:被动式夜视仪不需要自身补光, 而是通过自然界的微光或者远红外光成像, 实现夜视, 虽然结构简单, 但是其抗强光、清晰度等方面性能明显受限。主动式夜视仪需要自身配有红外波段的补光部件, 而其夜视能力与补光部件的性能具有很大关系, 目前世界上最先进的夜视补光部件是红外激光照明器, 加配感应红图3互联互通平台架构图外光的摄像机后, 组成激光夜视系统, 一般称为激光夜视仪。

与其他夜视产品相比, 激光夜视仪具有分辨率高、夜视距离远、体积小巧、使用寿命长等特点。激光夜视仪作为一个最新的、现代化的夜视设备, 目前已广泛用于边海防、公路、平安城市、油田、机场、港口、森林防火等各个领域, 这些设备凭借先进的技术和稳定的性能, 为各个行业的安全防范和正常运营提供了现代化监控手段。

由于激光摄像机具有价格便宜、监视效果好等特点, 在铁路方面的应用也越来越广泛, 青藏铁路视频监控系统二期扩容项目首次在青藏铁路使用激光摄像机, 用于监控车站站台周边300m范围及电力设施。 (如图1, 图2所示)

2.2 传输系统

青藏铁路视频监控系统采用RP R (ResilientPacketRing, 弹性分组环) 传输网络作为视频承载技术, 具有带宽可动态调整、时延小、双重保护机制等特点, 可充分满足视频传输、存储、调用的质量要求, 是系统稳定工作的基础。

二期扩容项目新增视频采集点约200处、视频监控终端约20台, 经过理论计算, 格尔木区段RPR环、拉萨区段RPR环在发生保护倒换时的最大带宽已经远远超过了系统分配的5个VC-4的带宽, 格尔木区段逻辑环的带宽也即将达到上限, 传输带宽已经不能满足扩容需求。

为了满足扩容的需求, 需要将2.5G的传输系统升级到10G系统, 同时通过增加RPR业务板来实现RPR逻辑环的扩展。由于原有2.5G设备只可承载16个VC4的容量, 本期扩容后, 10G设备可以承载64个VC4的容量, 可承载更多的RP R逻辑环, RPR逻辑环的总容量可达20G, 为后续视频监控系统的流量提供了充足的带宽保证, 同时可满足青藏铁路未来的语音业务、数据业务、IP业务等的需要。

传输升级后, 沿线视频信号将直接向格尔木、拉萨进行汇聚。传输系统被分为7个RPR逻辑环, 其中拉萨段为4个逻辑环, 格尔木为3个逻辑环。

2.3 互联互通平台

青藏铁路视频监控系统扩容项目在西宁建设一套视频互联互通平台, 完成线路视频监控、综合监控、客运视频监控、物流基地视频监控等子系统的接入。实现了对不同视频监控系统资源的互联和共享, 对所辖范围用户的统一协调管理, 用户跨区域访问的认证、鉴权, 以及信令的多级交换和视频数据的跨域转发。

青藏铁路互联互通平台完全基于IP网络, 包括互联互通服务器、SA接入服务器、监控终端和管理终端;其中互联互通服务器包括认证授权服务器、目录服务器、信令服务器、数据处理服务器、防病毒服务器, 各视频子系统与视频互联互通平台之间通过SA接入服务器进行对接, 如图3所示。

2.4 语音驱赶功能

语音驱赶系统包括语音驱赶服务器和前端设备, 前端设备包括扬声器、拾音器、功率放大器和IP数字广播适配器。青藏铁路视频监控系统扩容项目在格拉段选择两处基站分别设置1套语音驱赶设备, 实现用户在实时监控的过程中, 根据实际需要通过播放声音文件或人工喊话的方式进行语音提醒, 达到对进入铁路线路1000m范围内人员或动物的警示作用。使得千里传音的传说成为现实并运用于铁路安全监控中, 终将发挥着重要的作用。

2.5 系统功能

目前青藏铁路格拉段视频监控系统功能还包括:实时视频监控、PTZ控制、录像下载和回放、图像抓拍、用户管理、设备管理、组织管理等功能, 同时新增加功能包括PTZ权限控制、长距摄像机预置位设置、图像屏蔽功能、报警查询设置等功能。

3 结语

青藏铁路格拉段视频监控系统自投入运用以来, 视频监控系统效能得到了充分展示。一是解决了警力不足的问题。格拉段高寒缺氧, 点多线长, 对铁路沿线治安管理、反恐防暴、防破坏等工作带来了极大的不便, 视频监控系统有效解决了警力不足的问题, 为治安保卫工作提供了可靠保障。二是强化了行车组织安全。视频监控系统覆盖了所有车辆会让站, 调度员可通过对站场视频监控图像, 便能准确判断车辆的会让情况, 能有效杜绝车辆相撞等事件的发生, 为行车安全提供了可靠保障。三是强化了线路巡防力度。视频监控对非法进入限界区的人、车、动物等能进行预防性监视, 并对泥石流、大风、雨雪等自然灾害, 突发事件等能进行实时监控, 进一步强化了线路巡防力度。该系统运行以来, 先后接受了各级领导及人大代表的视察, 期间对视频监控系统所能实现的功效和系统稳定运行给予了很高评价。经过格拉段视频监控系统扩容工程, 高原千里眼的功能得到进一步完善、监控能力得到进一步增强, 将更好的为保证青藏铁路运输安全, 改善铁路公安、运输、工务等部门的工作条件, 保障各级应急指挥机关高效工作发挥越来越重要的作用。

摘要：青藏铁路线路视频监控系统扩容项目在一期工程基础上, 增加监视目标, 完善系统功能;同时, 集成了一些新技术, 进一步保证了青藏铁路运输安全。在改善铁路公安、运输、工务等部门的工作条件, 保障各级应急指挥机关高效工作发挥越来越重要的作用。

关键词：青藏铁路,视频监控,新技术,应用