淺析視頻監(jiān)控技術(shù)在鐵路行業(yè)的發(fā)展趨勢

邢志

摘 要：該文針對安防市場的發(fā)展現(xiàn)狀進行了有針對性的研究，提出了在鐵路行業(yè)內(nèi)視頻監(jiān)控產(chǎn)品的發(fā)展設(shè)想并對具體產(chǎn)品進行了分析，同時也對未來數(shù)據(jù)、服務(wù)的發(fā)展趨勢進行了前瞻性分析，對行業(yè)云應(yīng)用、云服務(wù)、云增值等的發(fā)展趨勢進行了有效分析。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控 紅外 云存儲 云服務(wù) 物聯(lián)網(wǎng) 虛擬化

中圖分類號：TP277 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（c）-0024-02

隨著安防行業(yè)視頻監(jiān)控技術(shù)智能化的發(fā)展現(xiàn)狀，在鐵路行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用是各級部門及廠商關(guān)注的熱點，尤其是國內(nèi)安防市場體量的幾何程度的增長和前沿技術(shù)的變化發(fā)展，鐵路行業(yè)內(nèi)急需提出基于需求的特色化行業(yè)應(yīng)用和有助于服務(wù)內(nèi)容變化的發(fā)展趨勢研究，該文對視頻監(jiān)控技術(shù)所涉及的相關(guān)產(chǎn)品進行行業(yè)性的發(fā)展趨勢前瞻，并做簡要分析。

1 鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀

根據(jù)我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃及高速客運專線的飛速發(fā)展，截止至目前為止，以“四縱四橫”為骨架的全國快速客運網(wǎng)已基本成型。原有的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足視頻監(jiān)控需求，越來越多站點已建設(shè)成高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

2 鐵路視頻監(jiān)控的發(fā)展研究

2.1 鐵路“光軌”式紅外燈

隨著視頻監(jiān)控技術(shù)高清化、智能化的發(fā)展，加強了鐵路行業(yè)對24 h連續(xù)監(jiān)控的需求，尤其針對鐵路沿線，夜間監(jiān)控效果差強人意的現(xiàn)狀逐漸轉(zhuǎn)化為需求痛點，大多數(shù)解決方案是以增加紅外高清一體化攝像機來解決，但監(jiān)控距離和效果均不理想，無上限地增加監(jiān)控攝像機密度終將導(dǎo)致性價比下降。我們是否能從另外一個角度來考慮這個問題：把攝像機和紅外燈分開來，讓攝像機負(fù)責(zé)高清視頻，讓紅外燈負(fù)責(zé)補充光源。

在這里，針對鐵路沿線補光需求提出鐵路“光軌”式紅外燈的概念。主要研究方向為形成一種高穩(wěn)定性、低成本、高亮度的基于鐵路沿線的紅外燈產(chǎn)品，滿足0～300 m監(jiān)控補光要求的室外專用紅外燈產(chǎn)品，因激光夜視攝像機補光范圍為300 m～3 km，所以不論是技術(shù)考慮還是成本考慮，300 m內(nèi)的細(xì)節(jié)、精度補光監(jiān)控必將成為市場重點使用范圍，一款基于鐵路路網(wǎng)使用，白天采用日照光源進行電能儲備，夜間通過光能轉(zhuǎn)化的電能進行紅外燈補光，紅外燈產(chǎn)品可以架設(shè)在鐵軌兩側(cè)，亦可配合接觸網(wǎng)桿，安裝高度為2～3 m，通過專用透鏡調(diào)校發(fā)光角度為100°～120°區(qū)間，即可覆蓋軌間、軌外等重點區(qū)域，采用940 nm紅外光范圍的光源產(chǎn)品，既不影響行車，還可以對視頻監(jiān)控進行全路線補光，即在感紅外監(jiān)控視角內(nèi)可以看見兩條“光軌”。

2.2 攝像機產(chǎn)品的多數(shù)據(jù)化

攝像機產(chǎn)品進幾年發(fā)展速度非?？欤瑖鴥?nèi)外各產(chǎn)品百花齊放，新性能、高像素、低碼流、帶分析等特點尤為突出，在鐵路行業(yè)大多采用攝像機產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能，但隨著鐵路行業(yè)各新的功能性需求的增加，用戶需要攝像機輸出的高清圖像不僅只有視頻圖像，還需要附加多維數(shù)據(jù)，多維數(shù)據(jù)并不是市場常說的各類基于圖像視頻內(nèi)容或行為分析，而是疊加其他內(nèi)容信息，例如：經(jīng)緯度、海拔高度、溫濕度、天氣以及相關(guān)機車信息（如機車識別、車速信息等）等。

視頻監(jiān)控已經(jīng)在鐵路行業(yè)運行、發(fā)展超過10年，隨著行業(yè)管理水平的提升，必將要求高清攝像機向多元化、定制化方向發(fā)展，以攝像機產(chǎn)品為中心配以小集成單元系統(tǒng)的使用是將是未來的方向。小集成單元攝像機產(chǎn)品將來成為未來鐵路行業(yè)的主要產(chǎn)品，既能滿足日常使用，也能進行定制化的服務(wù)，甚至能反哺攝像機提升其性能。

攝像機集成小數(shù)據(jù)的產(chǎn)品，以攝像機產(chǎn)品本身為管理中心，其他小系統(tǒng)單元可進行模塊化設(shè)計，配以滿足定制化需求的多接口處理單元，形成多維數(shù)據(jù)可在視頻圖像上進行疊加，也可反饋攝像機性能參數(shù)，傳送至用戶終端或存儲錄像。內(nèi)置模塊化設(shè)計可包含集成網(wǎng)絡(luò)處理模塊、鋰電池、溫濕度傳感器、GPS（全球定位系統(tǒng)）、SD存儲等需求模塊也可預(yù)留其他模塊。集成網(wǎng)絡(luò)處理模塊及視頻處理模塊，通過集中處理對數(shù)據(jù)交互，對攝像機圖像進行數(shù)據(jù)疊加，具備斷電保護、前端存儲、多維數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)的小數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，對于特殊位置可以局部集成前端視頻分析，實現(xiàn)重要視頻實時處理的需求。這種產(chǎn)品優(yōu)點在于實施周期短、易于標(biāo)準(zhǔn)化、集成一體化、擴容方便、比較靈活、投入低成本等，對于有用的監(jiān)控點予以多維數(shù)據(jù)的補充，避免大型數(shù)據(jù)處理中心的高成本、高維護、低響應(yīng)、擴展難等的缺陷。

2.3 云存儲、云服務(wù)——數(shù)據(jù)、應(yīng)用方式將以內(nèi)容為中心

鐵路行業(yè)內(nèi)的安防專用視頻存儲的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成為獨立的、封閉的、區(qū)域性明顯的多中心分布式管理的存儲模式，視頻存儲的數(shù)據(jù)量早已達至PB級，對于如此龐大的存儲數(shù)據(jù)，如何實現(xiàn)云式管理和大數(shù)據(jù)，一直是鐵路行業(yè)內(nèi)在探討的問題，筆者認(rèn)為鐵路行業(yè)的存儲，尤其是視頻的存儲應(yīng)轉(zhuǎn)變思想，應(yīng)著力解決存儲的問題再構(gòu)建大數(shù)據(jù)的思路。

近幾年，多家知名企業(yè)相繼推出了各類云存儲方案，有定位運營商的，有定位給政府的，甚至有定位給大型企業(yè)的，定位給行業(yè)的極少，但不管如何定位，面對的末端一定是消費者，所以除了云存儲，我們更要提前做好云服務(wù)，鐵路行業(yè)應(yīng)以發(fā)展至滿足用戶需求的云服務(wù)為根本目的。

做好云服務(wù)應(yīng)以內(nèi)容為中心來構(gòu)建解決方案，鐵路行業(yè)主要為路局間的私有云和中心級的公有云的整合，將這些整合的內(nèi)容形成鐵路專用的視頻云，以這些云數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行云平臺的內(nèi)容重構(gòu)，通過對內(nèi)容的按需取用，逐漸形成消費型云服務(wù)的模式，形成規(guī)?；?，多樣化的應(yīng)用層設(shè)計，構(gòu)建新業(yè)務(wù)形態(tài)及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如視頻源的多級分發(fā)、視頻錄像的回放、視頻圖像的處理、視頻內(nèi)容的分析、視頻信息的模擬等。云服務(wù)的好處是融合統(tǒng)一、共享數(shù)據(jù)、安全可靠、自動運維、綠色節(jié)能、自助優(yōu)化等。如，完善云服務(wù)的要求，首先要對既有云數(shù)據(jù)進行并行計算、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析等一系列大數(shù)據(jù)類的基礎(chǔ)工作進行研究，對鐵路行業(yè)云服務(wù)的建立及引入提供了很好的切入點。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)、虛擬化——互聯(lián)、交互模式將靠內(nèi)容增價值

未來10年，必將是云存儲、云服務(wù)的發(fā)展年，在鐵路行業(yè)尤其需要變革及研究發(fā)展方向，在云存儲、云服務(wù)尚未實現(xiàn)的今天，作為消費型的普通大眾還是有一定的基礎(chǔ)體驗的需求，特別是各級用戶需要體驗基于視頻監(jiān)控的與云服務(wù)相關(guān)的一些應(yīng)用。這就要求我們基于此方向進行一些基礎(chǔ)設(shè)備配合消費型應(yīng)用的研究，這些研究雖然不會帶來變革型的發(fā)展，但會因為所提供的內(nèi)容帶來附加價值，具有一定的經(jīng)濟效益。比較突出的是物聯(lián)網(wǎng)和虛擬化的實現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為信息化、數(shù)字化時代的代表，特別是安防領(lǐng)域內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)每年都有新的應(yīng)用方式及概念產(chǎn)品被提出，智能家居、智能監(jiān)控、智能消防等逐漸進入了應(yīng)用層，在向消費層轉(zhuǎn)化，可以預(yù)見的是物聯(lián)網(wǎng)將是經(jīng)濟、技術(shù)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模的雙核心。鐵路行業(yè)的視頻監(jiān)控具備獨有“數(shù)據(jù)”內(nèi)容，智能化、產(chǎn)業(yè)化將是趨勢，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)初步被分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，鐵路行業(yè)應(yīng)該在感知層形成特色化、專有化適用于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品，應(yīng)該在應(yīng)用層提供內(nèi)容化、適用于消費層的產(chǎn)品，基于此層次的研究產(chǎn)品具備一定的價值空間。

另一項是社會大力發(fā)展的虛擬化技術(shù)，虛擬化技術(shù)在基礎(chǔ)產(chǎn)品上的應(yīng)用已經(jīng)走向成熟，現(xiàn)在比較火熱的VR技術(shù)在不久的將來也能在鐵路行業(yè)大放異彩，因為鐵路行業(yè)都有利用大屏進行實時監(jiān)控和錄像回放的業(yè)務(wù)，如能采用VR技術(shù)實現(xiàn)對監(jiān)控大屏的模擬，用人體生物學(xué)設(shè)備進行人機交互的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這樣的虛擬大屏系統(tǒng)更具備經(jīng)濟效益和使用效益，使用范圍和適用人群將大大提高。

3 結(jié)語

我國鐵路和信息化建設(shè)都正處在高速發(fā)展的階段，智慧交通已逐漸出現(xiàn)在大家的視野中，怎樣把鐵路視頻做得更加智慧，需要我們大家共同的探討和努力。以上，是筆者基于鐵路行業(yè)的現(xiàn)狀，針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提出的一些想法，相信未來鐵路行業(yè)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)會更加個性化、智能化。

參考文獻

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