完善鐵路局視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的探討

鄒戈（南寧鐵路局總工程師室，工程師，廣西　南寧　530029）

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完善鐵路局視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的探討

鄒戈
（南寧鐵路局總工程師室，工程師，廣西南寧530029）

摘要：主要以南寧鐵路局的情況為例，介紹了鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀，分析存在問題，提出了抓好視頻監(jiān)控統(tǒng)一平臺及傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高視頻監(jiān)控的覆蓋面和經(jīng)濟合理性及提高集成化和智能化程度等措施，并在比較解決方案的基礎(chǔ)上，提出整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)共享資源的發(fā)展方式和模式。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；管理模式；建設(shè)方案；維護建議

10.13572/j.cnki.tdyy.2016.01.020

我國鐵路系統(tǒng)推行的綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為鐵路保安全、增效率發(fā)揮越來越重要作用，成為鐵路安全保障重要的組成部分。但是目前系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展很不均衡，高速鐵路在建設(shè)中基本按綜合視頻系統(tǒng)的規(guī)范要求推進，普速鐵路及其他專業(yè)視頻系統(tǒng)的建設(shè)各自為政，標(biāo)準(zhǔn)不一，整合起來難度非常大。為此，探討如何整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)共享資源的發(fā)展方式和模式就顯得十分必要。

1　鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1系統(tǒng)分類當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)有綜合視頻系統(tǒng)和專業(yè)視頻系統(tǒng)兩大類。綜合視頻系統(tǒng)在高鐵線路上設(shè)置較規(guī)范，已形成以總公司為核心節(jié)點、路局為區(qū)域節(jié)點、站段為接入節(jié)點的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。其他工務(wù)、貨運、電務(wù)、供電、機務(wù)等分別各自建立了規(guī)模不等的專業(yè)視頻系統(tǒng)。以南寧鐵路局（簡稱寧局）為例，系統(tǒng)平臺共有世紀(jì)東方、海康威視、銀江、成都貨安、上海巨石以及自建平臺等31種，共有前段視頻采集點10 134處，安裝在車站、咽喉、貨場、電力、通信信號、隧道、疏散通道、防災(zāi)、公跨鐵、機車、動車、機關(guān)辦公區(qū)等位置。監(jiān)控攝像頭包括云臺變焦槍機、半球、一體化球機等10多種類型。

1.2聯(lián)網(wǎng)情況高鐵綜合視頻和旅服系統(tǒng)的監(jiān)控視頻子系統(tǒng)以形成全路聯(lián)網(wǎng)。進站安檢區(qū)視頻基本納入鐵路公安監(jiān)控系統(tǒng)，普鐵旅服監(jiān)控子系統(tǒng)以及其他專業(yè)系統(tǒng)均為獨立系統(tǒng)，未形成網(wǎng)絡(luò)。

1.3維護情況鐵路視頻系統(tǒng)維護管理大體分3種情況：一是高鐵綜合視頻由電務(wù)部門維護。二是貨運、車務(wù)、機務(wù)、車輛專業(yè)的部分視頻系統(tǒng)等專業(yè)視頻系統(tǒng)基本由供應(yīng)商維護，例如寧局各專業(yè)視頻系統(tǒng)分別委托了廣西馬特拉、南寧永泰、北京正達信通、南寧飛樂廣播音響器材經(jīng)營部等23個外部公司維護。三是其他小部分為自行維護。

2　存在問題

2.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一除綜合視頻系統(tǒng)外，各專業(yè)視頻系統(tǒng)建設(shè)時沒有統(tǒng)一規(guī)范，綜合視頻是按照鐵總運2013〔71〕號《中國鐵路總公司關(guān)于印發(fā)鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范（V1.0）的通知》進行建設(shè)，其他專業(yè)視頻系統(tǒng)沒有按照該規(guī)范建設(shè)，在目前國際編解碼標(biāo)準(zhǔn)（比如H.264和MPEG 4、MJPEG）框架下，各自制定自身標(biāo)準(zhǔn)，視頻信號在壓縮的過程中打包的原理和方式不同、花樣繁多、標(biāo)準(zhǔn)不一，兼容、互通性不強。

2.2不能實現(xiàn)全局共享一是多數(shù)專業(yè)視頻系統(tǒng)沒有聯(lián)網(wǎng)，無法共享。二是通道帶寬限制，寧局目前正在建設(shè)的“貨運站安全檢測監(jiān)控與管理系統(tǒng)”中的視頻數(shù)據(jù)，就因為帶寬不夠無法傳送到區(qū)域節(jié)點。三是是聯(lián)網(wǎng)方式不統(tǒng)一。多數(shù)是通過內(nèi)網(wǎng)連接。也有通過互聯(lián)網(wǎng)連接。比如寧局工務(wù)道口監(jiān)控視頻的存儲服務(wù)器連接外網(wǎng)，在任何一臺連接互聯(lián)網(wǎng)的終端輸入網(wǎng)址、密碼，就可以在外網(wǎng)上調(diào)閱監(jiān)控圖像，存在嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)安全隱患。

2.3集成化程度低目前全路視頻監(jiān)控系統(tǒng)沒有與危巖落石報警系統(tǒng)、防災(zāi)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、動力監(jiān)控系統(tǒng)等進行融合，不能更有效地發(fā)揮作用。而要集成融合上述系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)將變得更加復(fù)雜。傳統(tǒng)的孤島式系統(tǒng)將無法滿足系統(tǒng)應(yīng)用向深層次的發(fā)展，只有將各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)匯聚、處理和傳輸，才能夠深度挖掘系統(tǒng)的功能，提高全路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集成度。

2.4智能化程度低鐵路運輸旅客人數(shù)眾多、情況比較復(fù)雜、監(jiān)控點也很多，所以僅僅依靠人力很難對各種突發(fā)況作出及時和正確的反應(yīng)。而通過智能視頻分析技術(shù)，可以對視頻畫面進行高速分析和理解，從而完成人流量統(tǒng)計、擁擠檢測、人臉識別跟蹤、自動報警、監(jiān)控聯(lián)動等功能，大大減少人員的工作量，同時將提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和及時性。這方面功能目前我們的視頻系統(tǒng)還很薄弱。

2.5視頻采集點布局規(guī)劃不合理視頻采集點存在監(jiān)控盲區(qū)和監(jiān)控過度密集的問題，造成的后果主要表現(xiàn)在：一是區(qū)間內(nèi)攝像頭安裝數(shù)量不足，對防洪搶險、封閉式管理不利。二是救援列車上未安裝攝像頭，對指揮救援工作不利。三是動車組及旅客列車內(nèi)部未安裝攝像頭，對調(diào)查取證煙霧報警、服務(wù)旅客不利。

2.6監(jiān)控終端設(shè)置不完善以寧局為例，大多數(shù)工務(wù)段安調(diào)室尚未完成高鐵綜合視頻監(jiān)控終端設(shè)備的安裝，部分站段甚至不知道本部門安裝有此設(shè)備。一些路局應(yīng)急指揮中心沒有安裝監(jiān)控終端，應(yīng)急處置時無法調(diào)閱實時畫面；防洪辦、春運辦、貨運中心等各自建立區(qū)域節(jié)點，重復(fù)投資浪費較多。

2.7移動設(shè)備視頻數(shù)據(jù)傳輸不及時動車、機車、檢測車以及未來應(yīng)安裝在救援列車上的視頻設(shè)備沒有采取移動4 G傳輸方式、鐵路G網(wǎng)通道能力不足、應(yīng)急通信的動圖系統(tǒng)必須要連接光纖。移動設(shè)備上的視頻數(shù)據(jù)目前只能采取入庫、入所整備時進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲的方式，僅能用于事后分析，不能服務(wù)于隨時發(fā)生的應(yīng)急處置。

2.8維護管理不規(guī)范高鐵綜合視頻的設(shè)備權(quán)屬劃分比較明晰，而其他視頻系統(tǒng)設(shè)備權(quán)屬不清晰，基本處于誰用誰管的狀態(tài)，以致維護管理不規(guī)范，主要表現(xiàn)在：一是維護標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，對今后整合全局資源不利。二是維保合同不規(guī)范。站段分頭與其他公司簽訂維保合同，隨意性大，有違法違紀(jì)、利益輸送的操作空間。高鐵綜合視頻基本上簽2年維保期，部分獨立系統(tǒng)僅有1年，期間免費維護。維保期過后，維護費用列入各使用單位成本。

3完善視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的措施

3.1抓好視頻監(jiān)控統(tǒng)一平臺建設(shè)當(dāng)前，寧局的視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)缺乏統(tǒng)籌考慮，應(yīng)及時彌補因此造成的監(jiān)控中心建設(shè)不規(guī)范、無整體布局規(guī)劃、資源整合不夠等缺陷。建議由電務(wù)、信息處牽頭，組織有關(guān)處室討論寧局監(jiān)控系統(tǒng)的合理分級。加強一、二級監(jiān)控中心標(biāo)準(zhǔn)建化建設(shè)，科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、值守、資料調(diào)用等功能區(qū)，并建立健全各項規(guī)章制度。比照綜合視頻系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由視頻核心節(jié)點（總公司）、視頻區(qū)域節(jié)點（鐵路局/客專中心）、視頻接入節(jié)點（車間/站/段）多級組成的模式。寧局視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層級可根據(jù)實際靈活部署，即符合總公司管理模式，又適應(yīng)本局管理的特點。

3.2完善傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)方面，通過內(nèi)網(wǎng)統(tǒng)一聯(lián)接，并增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，確保傳輸速度及網(wǎng)絡(luò)安全；無線傳輸方面，研究通過開通移動4 G、集成應(yīng)急通信系統(tǒng)的動圖系統(tǒng)等方式提供遠程音視頻通訊；實現(xiàn)設(shè)備故障的遠程專家會診和指導(dǎo)、施工作業(yè)的遠程監(jiān)控和指導(dǎo)、應(yīng)急搶險的第一現(xiàn)場信息上傳和遠程指揮。

3.3提高視頻監(jiān)控的覆蓋面和經(jīng)濟合理性在監(jiān)控點的布局上，全面勘查摸排全局范圍內(nèi)應(yīng)安裝監(jiān)控攝像頭的點位，統(tǒng)一繪制全局視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃圖，并對已裝攝像頭進行統(tǒng)一編號和使用受權(quán)，建立直觀的具有衛(wèi)星定位系統(tǒng)的地理信息圖。

3.4提高集成化和智能化程度對視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他報警系統(tǒng)進行集成化開發(fā)，引進開發(fā)智能視頻分析技術(shù)，實現(xiàn)自動報警、人流量統(tǒng)計、擁擠檢測、人臉識別跟蹤、監(jiān)控聯(lián)動等功能，減少人員的工作量，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和及時性。

3.5存量監(jiān)控設(shè)備的升級改造完成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定后，對不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進行逐步、局部的改造，用最小的投入實現(xiàn)全局視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。

3.6建立合理的系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)存儲方式數(shù)據(jù)存儲分為中心統(tǒng)一存儲以及分布式存儲2種。目前，基于網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本上采用中心錄像服務(wù)器來存儲錄像。中央錄像服務(wù)器管理方便，安全可靠，但因為錄像隨時進行，數(shù)據(jù)流量大，對通道帶寬帶來很大壓力。如果將錄像存儲邊緣化，雖然可以減少視頻流的數(shù)量，緩減承載網(wǎng)壓力，但分散的錄像數(shù)據(jù)將給錄像的管理帶來很大的麻煩。未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)要在錄像存儲方面進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能滿足實際的錄像要求。

3.7增加監(jiān)控值守通過增加監(jiān)控值守、完善系統(tǒng)功能，以及時發(fā)現(xiàn)險情。一要整合機構(gòu)設(shè)置。設(shè)立系統(tǒng)管理機構(gòu)。內(nèi)設(shè)專門的視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理機構(gòu)，將救援指揮中心、調(diào)度應(yīng)急臺、防洪辦、春運辦、貨運等局及視頻監(jiān)控中心加以整合，配備專職人員，專門負責(zé)監(jiān)控中心內(nèi)務(wù)、管理值守隊伍、指導(dǎo)下級監(jiān)控中心、協(xié)調(diào)系統(tǒng)維護、管理系統(tǒng)運用、完善管理制度等工作。二要配齊監(jiān)控值守隊伍。值守人員需經(jīng)培訓(xùn)后方可參加值守工作，值守力量應(yīng)根據(jù)人均值守攝像頭數(shù)量和輪班情況進行配備。

3.8建立故障報修流程和制度通過明確權(quán)屬劃分、健全運維機制，以提高運維質(zhì)量。一是明確設(shè)備權(quán)屬劃分，按照使用與維護分開的原則建立運維管理辦法，提高運維質(zhì)量。二是建設(shè)與維護統(tǒng)一，由設(shè)備管理單位統(tǒng)一組織系統(tǒng)建設(shè)，并從提供接入擴展到系統(tǒng)集成。不只是為用戶提供網(wǎng)絡(luò)通道，還要統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進行系統(tǒng)集成，參與終端采購、軟件安裝、運行維護。從硬件到軟件、從建設(shè)到維護，提供一體化打包式的服務(wù)。提高視頻監(jiān)控體統(tǒng)的功效。三是建立部門聯(lián)動維護機制，加強與建管、物資、財務(wù)、信息處、電務(wù)通信等部門的協(xié)調(diào)配合，及時解決工程建設(shè)、投資、采購等影響系統(tǒng)建設(shè)、維護的問題。四是統(tǒng)一維保標(biāo)準(zhǔn)。在與系統(tǒng)承建商簽訂系統(tǒng)建設(shè)及維護協(xié)議時，盡量延長維保期，并完善維保期內(nèi)承建商向監(jiān)控中心派駐技術(shù)員制度和系統(tǒng)維護考評辦法，切實解決承建商系統(tǒng)維護響應(yīng)不及時的問題。五是改革財務(wù)預(yù)算方式，對視頻系統(tǒng)的維護費用預(yù)算全局統(tǒng)一列入設(shè)備管理單位，獨立核算。目前，寧局在維護費用方面，財務(wù)處根據(jù)各站段上年的實際使用情況以及本年上報的特殊因素，安排該站段本年的總的財務(wù)預(yù)算，各項具體項目的支出由站段自行調(diào)劑。截至目前，大部分設(shè)備均由廠家在質(zhì)保期內(nèi)免費維護，其中衡柳線已經(jīng)過了質(zhì)保期，其他站段今明兩年內(nèi)也大多超出維保期，應(yīng)盡快組織對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運維辦法進行研究制定。

4　解決方案

視屏監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)是以服務(wù)運輸、共享資源、穩(wěn)定運行、規(guī)范管理為目的。通過基于ITIL（信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)庫）的運維流程的建設(shè)，建立覆蓋全局的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；建立與視頻監(jiān)控系統(tǒng)相配套的運維管理子系統(tǒng)，實現(xiàn)對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備、業(yè)務(wù)服務(wù)器、存儲系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光纜等資源的全面監(jiān)控和管理，并結(jié)合GIS（地理信息）系統(tǒng)，迅速定位故障，迅速恢復(fù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行，保障視頻監(jiān)控系統(tǒng)長期的穩(wěn)定運行。通過集中招標(biāo)或自行維護，降低運維成本。為此對幾種系統(tǒng)管理模式和建設(shè)方案進行比較，提出整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)共享資源的發(fā)展方式和模式的建議。

4.1管理模式通過對2種管理模式優(yōu)缺點的比較提出采用建議。

4.1.1統(tǒng)一權(quán)屬進行專業(yè)維護（方案1）在路局層面，按照管用分離的原則，將全局的視頻設(shè)備統(tǒng)一明確一個設(shè)備管理單位，相應(yīng)增加定員，建立用管修辦法及故障報修流程和制度。使用單位負責(zé)使用，設(shè)備管理單位負責(zé)設(shè)備維護和故障處置。

優(yōu)點：管理規(guī)范，網(wǎng)點布局適合，維護迅速，節(jié)約成本。

缺點：需增加主業(yè)人員投入。

4.1.2外包委托管理（方案2）在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，將各局所有維保期以外的設(shè)備統(tǒng)一招標(biāo)，變多頭維護為一家維護，形成規(guī)模化效應(yīng)。

優(yōu)點：路局無需主業(yè)人員投入。缺點：人力成本轉(zhuǎn)成資金成本，成本支出較大，具有相應(yīng)維護實力和網(wǎng)點布局的公司少，維護時效性難以保證。

4.1.3采用建議建議采用方案1的管理模式。

4.2系統(tǒng)建設(shè)方案通過對3種系統(tǒng)建設(shè)方案優(yōu)缺點的比較提出采用建議。

4.2.1全部接入高鐵綜合視頻系統(tǒng)（方案1）各專業(yè)視頻系統(tǒng)按照現(xiàn)有綜合視頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)進行利舊和改造升級，評估通信網(wǎng)絡(luò)狀況，開展對既有綜合視頻系統(tǒng)承受能力的調(diào)研，對各專業(yè)系統(tǒng)進行兼容性二次開發(fā)，整合設(shè)置唯一的局級區(qū)域節(jié)點和監(jiān)控中心，形成一個唯一的涵蓋高鐵、普速和各專業(yè)的綜合視頻系統(tǒng)。

優(yōu)點：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，調(diào)閱方便。

缺點：改造成本高，需要產(chǎn)生綜合視頻后臺擴容、專業(yè)視頻改造、組網(wǎng)、兼容性二次開發(fā)等大量費用。

4.2.2各專業(yè)合建一套視頻系統(tǒng)（方案2）標(biāo)準(zhǔn)上比照綜合視頻或在既有基礎(chǔ)上逐步更新，形成高鐵綜合視頻系統(tǒng)和普鐵綜合視頻系統(tǒng)兩套系統(tǒng)。局級區(qū)域節(jié)點和監(jiān)控中心同時安放兩套監(jiān)控終端，可根據(jù)需要切換。

優(yōu)點：改造費用較方案1小。

缺點：設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度較方案1低。

4.2.3各專業(yè)視頻系統(tǒng)單獨建立網(wǎng)絡(luò)（方案3）維持現(xiàn)有模式，局級區(qū)域節(jié)點和監(jiān)控中心按專業(yè)安放所有系統(tǒng)的監(jiān)控終端，根據(jù)需要切換，并具有能對其他調(diào)閱需求開放權(quán)限的技術(shù)手段。

優(yōu)點：改造費用最小，僅需完善網(wǎng)絡(luò)連接。

缺點：標(biāo)準(zhǔn)化程度最低，對后續(xù)兼容性及智能化開發(fā)影響最大。

4.2.4系統(tǒng)建設(shè)方案建議建議由專業(yè)處室或設(shè)計院對方案1和方案2開展詳細的可行性研究，選出最優(yōu)方案。

5　結(jié)束語

通過整合鐵路各級視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)全路各系統(tǒng)、全方位的實時監(jiān)控、PTZ控制（云臺全方位移動及鏡頭變倍、變焦控制）、存儲回放、實時報警及聯(lián)動、語音對講等監(jiān)控業(yè)務(wù)功能。實現(xiàn)對系統(tǒng)的用戶管理、權(quán)限管理、設(shè)備管理、策略管理及系統(tǒng)管理功能。實現(xiàn)對在線設(shè)備的實時檢測、查詢及統(tǒng)計報表功能。

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中圖分類號：U285.4+9

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1006-8686（2016）01-0061-05