綜合視頻的維護管理

賈明元

（中國鐵路太原局集團公司太原通信段，山西 朔州 036002）

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一套多級管理、多級轉(zhuǎn)發(fā)和多級儲存的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具有信息量大、分布范圍廣、構(gòu)成設(shè)備多等屬性。信息流均是自上而下和逐級收斂的。系統(tǒng)傳輸通道為鐵路集團公司的核心節(jié)點到各站段的區(qū)域節(jié)點，以及到各個車站的接入節(jié)點均是依托于鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)的。綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端采集設(shè)備、傳輸設(shè)備、終端設(shè)備3大部分構(gòu)成，其中前端采集設(shè)備就是由安裝于各站要道的監(jiān)控視頻攝像機構(gòu)成，傳輸設(shè)備由交換機、路由器以及所需的同軸線纜、網(wǎng)線、光纜共同組成，終端設(shè)備及為視頻硬盤錄像機、視頻服務(wù)器以及服務(wù)器下掛的各視頻監(jiān)控電腦組成。在構(gòu)網(wǎng)中,為了鐵路行車安全,設(shè)備采用物理隔離與外網(wǎng)分開，并且對每一臺數(shù)字?jǐn)z像機以及終端設(shè)備配置私有IP地址，方便統(tǒng)一管理。

2 常見故障案例及分析

2.1 視頻圖像方面

鐵路《維規(guī)》規(guī)定綜合視頻對綜合視頻監(jiān)控圖像做出以下規(guī)定：根據(jù)《維規(guī)》規(guī)定出現(xiàn)以下情況均屬于視頻圖像故障。

2.1.1 監(jiān)控終端出現(xiàn)水紋狀干擾

這種故障的出現(xiàn)，不嚴(yán)重時不會影響正常圖像，而嚴(yán)重時圖像就無法觀看了。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜?？梢詺w納為幾種原因：①視頻傳輸線纜質(zhì)量不好，特別是同軸電纜屏蔽性能差。視頻線的線阻過大，因而造成信號產(chǎn)生較大衰減。此外，若視頻線的特性阻抗不是75Ω以及參數(shù)超出規(guī)定也是產(chǎn)生故障的原因之一。②由于供電系統(tǒng)的電源不規(guī)范而引起的。這里所指的電源不規(guī)范是指在正常的電源 (50周的正弦波)上疊加有干擾信號。特別是突然間的大電流、高電壓容易導(dǎo)致電源不穩(wěn)定。③系統(tǒng)附近有很強的干擾源。這可以通過調(diào)查和了解而加以判斷。

2.1.2 監(jiān)控終端出現(xiàn)嚴(yán)重花屏

這種情況的出現(xiàn)通常是某一處或幾處（基本位于同一DVR所接）攝像頭監(jiān)控畫面一半甚至全屏出現(xiàn)馬賽克，視頻圖像基本無法看清。此類情況大致由于兩種原因造成：①傳輸通道帶寬不足網(wǎng)速慢，造成視頻卡頓嚴(yán)重出現(xiàn)馬賽克情況。②終端DVR（硬盤錄像機）與監(jiān)控軟件軟接口不匹配，通常稱之為協(xié)議不匹配造成視頻圖像出現(xiàn)馬賽克。③監(jiān)控電腦顯卡配置落后，無法滿足高清視頻造成圖像嚴(yán)重拖尾形成馬賽克。

2.1.3 監(jiān)控圖像模糊不清或圖像暗淡

此類情況一般表現(xiàn)為監(jiān)控畫面模糊、虛化，畫面猶如在水中或者霧里一般。該類問題一般造成原因為：①鏡頭焦距調(diào)整不到位，可變焦攝像頭沒有根據(jù)實際情況合理調(diào)焦。②同軸視頻線老化或者進水變化表現(xiàn)為圖像彩色暗淡嚴(yán)重時甚至圖像不穩(wěn)定無彩色。③前端攝像頭機罩或者鏡頭臟污、受遮擋，由于管內(nèi)地處黃土高原沙塵較大，攝像頭、機罩經(jīng)常受風(fēng)沙侵蝕造成攝像頭或機罩臟污。

2.1.4 監(jiān)控圖像彩色不正常

監(jiān)控畫面彩色色調(diào)偏畫面整體顏色發(fā)紅或者呈現(xiàn)其他顏色此類情況一般故障原因在監(jiān)控電腦顯示屏?？赡茉驗椋孩匐娔X顯示屏VGA數(shù)據(jù)線老化或者VGA針腳折彎。②電腦顯示屏附近有強磁物體，導(dǎo)致顯示屏磁化花屏。

2.1.5 監(jiān)控圖像缺失

監(jiān)控圖像缺失俗稱黑屏，此類問題是最常見問題也是最難問題，主要原因：①前端攝像頭物理損壞如雷擊外力擊打破壞；②前端攝像頭正常但電源供電線路或者同軸視頻電纜損壞；③機房DVR徹底故障；④機房DVR未完全故障僅其中一路發(fā)生故障損壞；⑤機房傳輸交換機損壞故障；⑥D(zhuǎn)VR、交換機、路由器死機；⑦傳輸線纜如光纜、網(wǎng)線等遭到破壞。

2.2 音頻故障

鐵路綜合視頻除對監(jiān)控畫面質(zhì)量有相關(guān)要求，在某些特定處所如鐵路各站行車室內(nèi)對監(jiān)控音頻也有極其嚴(yán)格的要求。

2.2.1 音頻信號到后端后有連續(xù)不變的噪音

該問題基本可以歸于以下幾點原因：①拾音器與適配器接頭處沒有插實，地線沒有接觸到位；②信號線焊接頭太多，不良信號被放大。

2.2.2 拾音器信號前端測試正常，到后端沒有聲音或者聲音小

此類問題在日常設(shè)備維護上發(fā)生較為普遍，歸納為以下幾點原因：①拾音器信號線接頭及線纜中間連接處沒見接實，線纜斷路；②拾音器電源線沒有接實；③電源線正負接反；④拾音器電源適配器短路或燒壞；⑤拾音器前端的音量調(diào)整較??；⑥音頻線纜接頭處有焊錫或芯線有毛刺。

2.3 云臺故障

為了方便相關(guān)部門可以對日常生產(chǎn)作業(yè)進行無死角全方位監(jiān)控。云臺的日常維護也列為視頻監(jiān)控的維護內(nèi)容。

2.3.1 云臺無法控制

根據(jù)實際設(shè)備情況，此問題需要分兩類分別進行原因分析。

數(shù)字?jǐn)z像頭：數(shù)字?jǐn)z像頭沒有RS485云臺控制線，此類攝像頭云臺控制與圖像傳輸均靠網(wǎng)線，所以此類攝像頭在圖像正常的情況下云臺不能動基本可以排除控制線的問題，若沒有安裝視頻光電轉(zhuǎn)換器的情況下，此故障基本可以確定為攝像頭內(nèi)云臺電機故障。在有光電轉(zhuǎn)換器的情況下，排除攝像頭云臺電機沒有問題那么故障原因基本可以判斷為光電轉(zhuǎn)換器損壞。[1]

模擬攝像頭：此類攝像頭沒有RS485控制線是故存在配置波特率、協(xié)議、云臺地址位等參數(shù)。在處理此類攝像頭云臺無法控制的故障時，首先要核對前端設(shè)備、DVR、監(jiān)控電腦三處上述配置是否相同，在配置正確的情況下在尋找設(shè)備的問題。若配置正確那么存在問題的原因只能有以下三個方面：①攝像機云臺電機損壞或者云臺皮帶脫落斷裂；②光電轉(zhuǎn)換器故障。

2.4 無歷史錄像故障

鑒于對故障分析及作業(yè)是否標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析的需要，綜合視頻錄像、回放功能成為保障鐵路安全生產(chǎn)的重要手段。

2.4.1 終端無法回放歷史錄像

針對此類故障大致可以確定為三個方面的原因：①視頻監(jiān)控終端錄像存儲路徑不在硬盤錄像機內(nèi)，存儲于節(jié)點服務(wù)器或者管理服務(wù)器內(nèi)普通操作員沒有此項權(quán)限調(diào)取錄像。②視頻監(jiān)控終端管理軟件未給此攝像頭設(shè)置錄像計劃。③DVR存儲錄像的硬盤損壞或者格式化無法調(diào)取錄像。

2.4.2 終端回放歷史錄像無聲音

此問題一般可從兩個方面入手解決：①檢查終端音響線是否連接正常，音響旋鈕是否調(diào)到最大，電腦播放器聲音是否打開。②檢查實時監(jiān)控是否有聲音若無則拾音器故障參考2.2處理；若有則進入硬盤錄像機查看編碼設(shè)置編碼模式的音視頻混合是否勾選。

3 常用故障分析思路

3.1 排除法

排除法作為我們?nèi)粘ＴO(shè)備維護管理的常用方法，是日常處理故障使用范圍最多的手法。此方法適用于故障原因較多的問題，例如視頻圖像馬賽克、視頻黑屏等問題。

實例分析：2018年3月12日，值班室工作人員匯報陽方口咽喉視頻畫面出現(xiàn)嚴(yán)重馬賽克，出現(xiàn)此故障的原因有：①網(wǎng)絡(luò)帶寬不足，網(wǎng)速較慢造成視頻卡頓出現(xiàn)馬賽克；②監(jiān)控電腦顯卡配置不足，畫面出現(xiàn)嚴(yán)重拖尾出現(xiàn)馬賽克；③監(jiān)控軟件配置協(xié)議與前端攝像頭配置協(xié)議沖突造成軟端口對接錯誤形成馬賽克。通過進一步排除，發(fā)現(xiàn)兩處協(xié)議不匹配，更改協(xié)議視頻恢復(fù)正常[2]。

3.2 魚骨分析法

魚骨分析，也稱為因果分析，是一種分析問題的根本原因的分析方法。分析目標(biāo)圍繞人、機、物、法、環(huán)五項，結(jié)合消除方法找出問題的根本原因。結(jié)合排除法找出問題所在的根本原因。此方法適用于同一地點故障發(fā)生頻繁，使用過多種解決手段以及方法但沒有從根本上找到問題發(fā)生的原因?qū)е鹿收项l發(fā)。

構(gòu)思圖如下：

實例分析：2017年9月北同蒲視頻改造，寧武行車室拾音器噪音大，分別嘗試了以下四種方法：①拾音器信號線接頭及線纜中間連接處沒見接實，線纜虛接；②拾音器電源線沒有接實；③拾音器不良；④拾音器電源適配器燒壞；均未有明顯效果，在更換拾音器以及適配器后僅僅正常一周后故障再次發(fā)生。通過魚骨分析法分析得設(shè)備無問題，環(huán)境干燥無問題，人員均為熟練工，所以分析操作方法。在排除中發(fā)現(xiàn)音頻線纜接頭處有焊錫在去除焊錫后恢復(fù)正常。

3.3 優(yōu)選法

此類方法是針對比較著急的故障，在日常故障處理中涉及到人身安全以及行車安全，涉及上道作業(yè)時需在規(guī)定時間內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)完成故障的處理。顧名思義優(yōu)選法就是合理減少實驗次數(shù)，短時間內(nèi)確定故障原因并及時進行處理。但此法要求較高，施工人員必須十分熟悉現(xiàn)場以及設(shè)備情況在短時間內(nèi)將無關(guān)因素排除，完成故障的處理。

實例分析：2018年3月18日秦家莊站西咽喉監(jiān)控視頻云臺無法控制，因前期熟知云臺配置與后臺終端均一致，且停電后攝像頭云臺自檢沒有問題排查云臺電機與皮帶故障的原因。將故障原因確定在光電轉(zhuǎn)換器以及DVR云臺控制模塊上，經(jīng)檢查試驗遠端光電轉(zhuǎn)換器故障更換后故障消失。

4 總結(jié)以及展望

國家經(jīng)濟水平的不斷提升，推動了我國鐵路事業(yè)的進一步發(fā)展，現(xiàn)代化社會發(fā)展對鐵路信息化建設(shè)有著更高的要求。本文對鐵路綜合視頻監(jiān)控進行了概論，并對鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)日常維護管理進行了全面分析，并探討了鐵路綜合視頻監(jiān)控日常故障處理的方法，為太原鐵路局視頻監(jiān)控的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的理論性依據(jù)[3]。

由于數(shù)據(jù)網(wǎng)的大規(guī)模推廣普及，網(wǎng)絡(luò)帶寬逐步拓寬，監(jiān)控視頻對圖像的要求質(zhì)量也好越來越高。高清必定會成為主流監(jiān)控。在今后的日常監(jiān)控視頻的維護與管理工作上我們必須要摒棄已有的老觀念老思想，學(xué)習(xí)數(shù)字組網(wǎng)，將網(wǎng)絡(luò)化視頻思想融入大腦，改進現(xiàn)有監(jiān)控視頻維護處理手段。