铁路运输管理中无线视频监控系统的应用

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1前言

铁路运输中心承担着产品外运、原材料的输入，以及大量的内部倒调运输工作，而机车作为完成铁路运输的动力保障，担当铁路车辆牵引任务和调车作业任务，为主体生产厂保产运输服务。因此，在确保机车安全运行的同时，需要合理安排调车作业计划，实现机车的有效运用，保证作业安全，提高作业效率。目前，在机车运行管理中，存在少部分机车司机违规操作、疲劳驾驶等现象;铁路道口、区间经常有车辆行人不遵守交通规则，强行闯道和穿越铁路等现象。由于机车运行作业期间没有图像记录依据，给运行过程中发生的事故分析带来很大的难度，甚至有些事故后难以分辨事故责任，使企业承担过重的责任，带来难以估量的经济损失。机车电子添乘无线视频监控系统是集合通信、指挥、控制、信息于一体的综合系统，它将无线通信网络、IP传输方式、图像技术、智能行为分析等先进的科学技术应用到铁路调度指挥综合信息系统中，提供信息系统所需的在线机车运行状况的视频信息。还可以通过网络将功能独立的各子系统(如车地联控系统、车号识别系统、视频监控系统等)有机地集成在一起，实现网络和视频信息共享，便于统一指挥、调度，形成一个综合高效的智能化管理系统平台。

2无线视频监控系统组成

鄂钢厂区内铁路站场最远的距离大约在4km，中间有高大的建筑物，铁路道口复杂、纵横交错，司机比较难发现车辆行驶中前方、后方出现的问题，中心调度室也没办法管理司机的行驶与违章操作。因厂区内部没有互联网络，但每一个站场间都已建有光纤环网，大大方便了视频、语音、图像的接入。为此根据鄂钢铁路实际情况及安防需求特别定制了该系统。该系统主要由调度指挥中心层、无线网络传输层、摄像采集层这3个层面组成。调度指挥层主要是指挥、监督管理机车运行情况，同时监管司机的违章操作，通过有线网络与无线网络相连接，安装监管软件;无线网络传输层是站场与机车之间通过信号来确定连接，信号越强，视频、语音、数据效果越好;摄像采集层是摄像机通过机车的车载主机采集视频、音频、数据等信息。该系统硬件包括机车监控主机、车载摄像机、显示终端、连接线缆和传感器。软件主要包括地面分析软件和平台管理软件。机车监控子系统的组成，主要监控区域有车前钩、车后钩、车前方、车后方、驾驶室正司机端、驾驶室副司机端等。监控画面能实时显示机车的运行速度、所在位置(GPS定位)、时间等信息，按照司机操作机车手柄位置来实时切换对应的画面，如前进则显示机车正前方的监控画面，机车速度大于3km/h时为车前方图像，小于3km/h时为车前钩图像。图像信息地面分析子系统包括录像播放、录像查询功能，能实现快放、慢放、按时间查询或者按路径查询。数据信息远程传输子系统的组成如图3所示。该系统将视频图像、报警信号、车辆行驶信息通过的3G无线网络平台(系统支WCDMA、EVDO、TD－SC-DMA等多种方式)或内部无线局域网实时传输至监控中心，为监控中心在突发事件时提供现场视频的图像信号。

3无线视频监控系统特点

1)嵌入式专业车载设计，稳定性高、不死机、不丢失数据、经久耐用维护方便、抗机车震动及抗电磁干扰性能优越，是工业级专用产品。

2)无线传输数据，使用目前覆盖广泛，传输快速的3G网络，可以把机车视频图像通过无线网络传输到铁路调度指挥综合信息系统视频管理服务器内。

3)主机对外接口均采用机车专业的航空接插件，稳定性好，使用方便。

4)监控界面可实现自动切换图像，自动换向切换、速度大于3km自动切换图像远景、近景。

5)监控界面可实现手动切换图像，当按键处于手动切换时，可用遥控器来实现图像的变化。

6)项点事件记录。本装置记录的项点包括:开车、停车、人为紧急、侧线运行、进入调车、调车开行、退出调车、红黄信号、开关视频、继乘交接等项点。

7)完善的地面分析界面。完美的图像、语音、监控信息三合一的分析界面，同步、多画面重现机车运行状态及司机作业状况;程序升级更新方便。

4应用效果

目前该套系统已应用于铁路运输中心的3台机车上，其应用效果主要表现在以下几个方面:

1)能全面、多方位、实时监控、显示、记录机车区间运行，使机车司机更直观地了解机车运行状况，减少铁路行车事故的发生。

2)在突发事故、事件发生时，机车司机可以提前预防事件;在突发事故、事件发生后，能提供相应、全面的视频图像信息，真实再现突发事件、事故现场实况信息。

3)中心调度室也可以远程管理道口的机动车、行人通过情况，也保障了道口设备设施安全运行等问题。

4)中心调度室通过无线传输回来的图像，可直接督促机车司机合理安排行车组织计划，降低了劳动强度，节约了机车油耗，提高了机车运输效率，最大限度保证铁路行车安全。

5应用前景

无线视频监控是视频监控技术与无线网络技术的完美结合，前端摄像机采集的视频信号通过视频编码器将视音频数据压缩、打包，然后在无线网络上传输，接收端利用工控机、普通电脑或其它可视终端(如3G手机等)通过监控软件进行接收显示查看，或者通过硬件解码直接输出到电视墙。通过无线传输方式可以将被监控点的图像信息准确、清晰、快速地传到监控中心，监控中心通过监控软件，实时掌握各个被监控点的情况，并对发生的情况做出反应和处理。无线监控和传统的有线监控方式相比，能够避免大量的布线工作、节省施工费用、重定位能力强、灵活性高，具体地说有以下优点:

1)性价比高。可无线提供稳定的实时视频画面，搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线监控系统。避免了传统的光纤铺设高昂的设备和工程成本，而且缩短了建设周期，具有很高的性价比。

2)灵活性高。系统可解决有线难以铺设的区域的视频监控问题，可以摆脱河流、山地、开阔地等特殊地理环境的限制。尤其在被监控点和监控中心之间相距较远，且被监控点分布较为分散的时候，利用传统网络布线的方式成本就非常高。

3)扩充性好。系统易于扩容，可灵活地增加或者减少被监控点，实时监控视频的统一调度和集中控制，易于管理。

6结语

无线视频监控系统除了本文讲到的已应用到铁路运输管理中，它以其独特的功能和先进的技术，目前已广泛应用于交通、海关、医疗、油田、港口、电力、石化、军事等多种领域，成为未来信息化建设不可缺少的重要组成部分。

作者：罗涛 单位：铁路运输中心