關(guān)于鐵路視頻監(jiān)控云存儲的發(fā)展趨勢分析

作者簡介：戰(zhàn)嶠（1983.10-），女，北京人，助理工程師，本科，研究方向：通信信息。

摘 要： 隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)水平的快速提高，人們對于鐵路建設(shè)的要求也在不斷提升。鐵路視頻監(jiān)控技術(shù)對鐵路安全運(yùn)營具有重大作用，可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)和防災(zāi)報警等功能，其發(fā)展趨勢也成為各領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。本文對鐵路視頻監(jiān)控云存儲的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，為鐵路事業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 鐵路;視頻監(jiān)控;云存儲

【中圖分類號】TN919.85 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.158

前言：鐵路是多部門、多專業(yè)的有機(jī)整體，各專業(yè)部門在鐵路工作中發(fā)揮著不同作用，并在鐵路業(yè)務(wù)方面擁有著多重關(guān)聯(lián)性。鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠充分適應(yīng)運(yùn)營期間的工作需求，極具實(shí)用性。對于鐵路運(yùn)輸沿線和工作區(qū)而言，保障監(jiān)控系統(tǒng)存儲空間十分重要，監(jiān)控系統(tǒng)云存儲也因此應(yīng)運(yùn)而生。借助云存儲技術(shù)可及時解決當(dāng)前鐵路運(yùn)營監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲需求，進(jìn)一步提升其監(jiān)控性能，為鐵路安全運(yùn)營奠定基礎(chǔ)。

1 鐵路視頻監(jiān)控技術(shù)概述

鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要服務(wù)于各業(yè)務(wù)部門之間的視頻監(jiān)控工作，具有視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程回放、視頻存儲等多項(xiàng)功能。不同級別人員權(quán)限不同，鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)由各節(jié)點(diǎn)、視頻采集點(diǎn)、管理部門以及視頻網(wǎng)絡(luò)共同組成。在鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，其存儲方式主要采用單節(jié)點(diǎn)存儲資源的方式，為站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)提供存儲服務(wù)[1]。目前視頻監(jiān)控技術(shù)主要采用存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、附加存儲技術(shù)、直接連接存儲技術(shù)等三種，也是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的三種存儲技術(shù)。

2 云存儲技術(shù)應(yīng)用的必要性

2.1 設(shè)備性能有限

隨著鐵路運(yùn)營量的快速增加，傳統(tǒng)鐵路運(yùn)營存儲設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)前需求。傳統(tǒng)的存儲方案主要由單個設(shè)備獨(dú)立完成各自運(yùn)營業(yè)務(wù)，其視頻存儲系統(tǒng)性能主要受制于設(shè)備性能，而設(shè)備性能受制于控制器緩存、網(wǎng)絡(luò)接口等讀寫能力的限制。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，其讀寫能力一般為每秒512兆到每秒2G之間，而隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，此種設(shè)備性能已經(jīng)無法滿足目前監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的存儲需求，急需應(yīng)用新技術(shù)提高設(shè)備性能。

2.2 設(shè)備維護(hù)難度不斷增大

隨著監(jiān)控系統(tǒng)存儲空間的不斷擴(kuò)大，存儲介質(zhì)以及存儲設(shè)備數(shù)量隨之增加。設(shè)備管理以及設(shè)備配置工作復(fù)雜，大量的信息數(shù)據(jù)以及設(shè)備維護(hù)工作加重了管理人員的負(fù)擔(dān)，且因網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行時間較長，設(shè)備故障率也隨之增加，也在無形中提高設(shè)備維護(hù)成本[2]。應(yīng)用云存儲技術(shù)可直接解決以上問題，達(dá)到在提高存儲量的基礎(chǔ)之上減少設(shè)備維修工作、降低維護(hù)成本，確保鐵路正常運(yùn)營。

2.3 機(jī)房容量受限

為滿足當(dāng)前不斷增加的視頻存儲需求、存儲設(shè)備也隨之增多。加之原本視頻監(jiān)控系統(tǒng)已占整系統(tǒng)設(shè)備的六成以上。若繼續(xù)增加存儲設(shè)備數(shù)量，將給機(jī)房空間帶來極大壓力，且部分已經(jīng)形成的運(yùn)營線路不具備增加機(jī)房空間面積的條件。此外，存儲硬盤耗電量極大，為滿足監(jiān)控系統(tǒng)存儲需求供電量隨之增加，給鐵路部門現(xiàn)有供電設(shè)計(jì)方案帶來挑戰(zhàn)。為此，必須采取有效措施解決以上問題，在滿足當(dāng)前視頻存儲需求的基礎(chǔ)之上緩解機(jī)房空間壓力，降低能源消耗。

3 現(xiàn)有鐵路云存儲系統(tǒng)方案

3.1 專用云存儲方案

專用云存儲方案指的是鐵路方專門搭建的視頻存儲平臺，專用視頻云存儲平臺采用云計(jì)算模式進(jìn)行建設(shè)，利用存儲虛擬化以及云計(jì)算等模式構(gòu)建出更加高效，科學(xué)靈活的視頻存儲中心[3]。其中存儲鐵路提供更加統(tǒng)一的存儲服務(wù)，該平臺主要由視頻采集點(diǎn)、存儲區(qū)、交換機(jī)等多環(huán)節(jié)構(gòu)成。當(dāng)前專用視頻云存儲方案可分為集中式和分散式兩種，集中式云存儲平臺搭建要求建立統(tǒng)一的云管理節(jié)點(diǎn)和存儲平臺，所有存儲服務(wù)中需在該平臺內(nèi)部完成。分散云存儲平臺，主要有各個節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，并選擇存儲線路中多個存儲節(jié)點(diǎn)對視頻進(jìn)行存儲。

3.2 公用云存儲方案

公用存儲方案指的是基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)所形成的鐵路視頻存儲方案。公用存儲方案在金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)等多個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。例如移動、電信等運(yùn)營商以及阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司都具有獨(dú)自的公用存儲平臺。公用存儲平臺主要有視頻存儲區(qū)、區(qū)間路區(qū)、存儲區(qū)、業(yè)務(wù)區(qū)、防護(hù)區(qū)等多部分組成。公用視頻存儲方案不同于專用視頻存儲方案其不需要建立獨(dú)立的管理服務(wù)器，無需考慮后臺服務(wù)器的保護(hù)策略，其建立多由專業(yè)的服務(wù)廠商完成，用戶按時購買存儲資源即可。

4 鐵路視頻監(jiān)控云存儲的發(fā)展趨勢

鐵路監(jiān)控云存儲可分為以下三種發(fā)展趨勢。

4.1 車站云存儲

首先是車站云存儲，在新建高速鐵路車站內(nèi)部可全面建立視頻云存儲系統(tǒng)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在車站內(nèi)部可對現(xiàn)有車站視頻存儲系統(tǒng)進(jìn)行改造，利用當(dāng)前云存儲技術(shù)，對出站內(nèi)部含有存儲資源進(jìn)行整合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)原有車站視頻云存儲技術(shù)，充分保障原有車站視頻存儲吞吐量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)新建車站以及原有車站的視頻存儲的可靠性以及安全性。因此，車站視頻云存儲成為當(dāng)前鐵路視頻監(jiān)控云存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

4.2 線路云存儲

線路存儲云集化也稱為當(dāng)前社會鐵路監(jiān)控視頻云存儲技術(shù)的發(fā)展趨勢。在對鐵路存儲技術(shù)升級期間，實(shí)現(xiàn)整個鐵路線路的云集化設(shè)置。進(jìn)而保障整個車站內(nèi)部視頻存儲的互通性，提高整體資源利用效率，提升存儲信息的安全性。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)線路云存儲，首先需將原有鐵路線路通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容，由原來的千兆升級為萬兆，并對網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備進(jìn)行升級，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多個端口的存儲聚合，將鐵路線路云集化進(jìn)而實(shí)現(xiàn)跨車站的視頻云存儲。

4.3 鐵路局云存儲

鐵路局云存儲化，是鐵路視頻監(jiān)控云存儲的另一發(fā)展趨勢。在完成鐵路線路云存儲，鐵路車站云存儲布局后，可在鐵路集團(tuán)的多條鐵路中實(shí)行監(jiān)控系統(tǒng)云存儲。因鐵路局內(nèi)部各條線路可能存在一個云存儲系統(tǒng)，因此在搭建期間需考慮，多平臺存儲架構(gòu)，對全范圍內(nèi)的視頻云存儲進(jìn)行分區(qū)域管理，進(jìn)而最大程度上整合全鐵路局視頻存儲資源，提高多條線路之間的存儲資源共享性，實(shí)現(xiàn)鐵路視頻數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘，達(dá)到整體視頻資源數(shù)據(jù)處理。

結(jié)論：隨著鐵路建設(shè)快速發(fā)展，視頻監(jiān)控云存儲技術(shù)需求不斷增加，以此來滿足當(dāng)前高視頻圖像質(zhì)量、高存儲量的需求。視頻云存儲方案雖就目前而言，在鐵路領(lǐng)域仍處應(yīng)用初期，但在其他行業(yè)已經(jīng)得到較大發(fā)展。本文對鐵路運(yùn)營監(jiān)控云存儲技術(shù)未來發(fā)展趨勢進(jìn)行探討，滿足鐵路監(jiān)控系統(tǒng)存儲需求，為鐵路安全運(yùn)營提供保障。

參考文獻(xiàn)

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[3] 孫文杰.云存儲云計(jì)算技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（16）：167-168.