摘要：綜合視頻監控作為一種傳統視頻技術與現代通信技術相結合的產物，近年來在道路交通和公共安全領域得到了廣泛的應用和發展。隨著高速鐵路在中國的飛速發展，綜合視屏監控系統從開始到廣泛的應用到高速鐵路監控系統。作為鐵路行業的新應用，鐵路綜合視頻監控系統是鐵路行車設備的重要組成部分，是鐵路運輸指揮、生產作業及公安保衛的重要手段。鐵路綜合視頻監控系統將鐵路管理帶入視頻監控時代，并標志著鐵路管理進入一個嶄新的階段。
　　關鍵詞：視頻監控，鐵路行車，安全監控
　　作為一種傳統視頻技術與現代通信技術相結合的產物，綜合視頻監控系統近年來在鐵路領域，尤其是高速鐵路領域得到了廣泛的應用和發展。鐵路綜合視頻監控系統是鐵路行車設備的重要組成部分，主要監控區域包括車站、重要機房（含通信、信號、信息、牽引供電及電力）內外、重點線路、橋、隧、分界口等，為鐵路運輸生產、搶險救災等提供實時圖像信息，同時為打擊盜竊鐵路物資、破壞鐵路設施等違法犯罪活動提供證據，是鐵路運輸指揮、生產作業及公安保衛的重要手段。
　　一、鐵路視頻監控系統的構架
　　鐵路綜合視頻監控系統采用網絡化、數字化視頻監控技術和IP傳輸方式構建，提供鐵路各業務部門和信息系統所需的視頻信息，實現網絡和視頻信息資源共享。鐵路綜合視頻監控系統一般分為三層：前端監控點層、監控數據服務器層和監控工作站層。
　　前端監控點層包括視頻控制器、輸入設備、輸出設備和網絡傳輸設備。視頻控制器為前端監控點層的核心設備，完成前端監控現場的視頻數據和其他監控數據的采集，監控設備的控制，如云臺、鏡頭和各種開關量的控制；輸入設備包括紅外傳感器、煙霧傳感器、通用采集器、鏡頭等；輸出設備包括告警燈，告警喇叭，負載控制器等。
　　監控數據服務器層包括接入服務器和數據轉發服務器以及網絡傳輸設備。接入服務器完成對其管理范圍內的全部前端監控點的視頻和其他監控數據的集中收集和統一處理，并負責向前端監控點分發監控終端的監控命令。另一方面，監控數據服務器對監控工作站的監控請求做出仲裁，并向他們分發前端監控點的音視頻及其它監控數據。此外，接入服務器還完成如歷史數據管理、歸檔，前端監控點設備維護等其他業務。數據轉發服務器完成監控的視頻數據向監控工作站的轉發和通過偵測網絡流量的結果進行網絡帶寬控制。
　　監控工作站層包括裝有專用客戶端軟件的計算機和顯示設備以及網絡傳輸設備。監控工作站是整個監控系統與監控人員直接的接口，監控人員只需通過監控工作站就可以完成其授權范圍內的全部監控任務如監控設備操縱，錄像回放、歷史數據檢索、報警處理等。
　　鐵路視頻監控系統采用分布式監控架構，系統處理能力強，綜合性強，管理靈活，具有良好的擴展性。
　　二、鐵路視頻監控系統的節點及網絡
　　按照鐵路系統鐵道部、路局、站/段的三級管理體系，《鐵路綜合視頻監控系統技術規范(試行)》對鐵路綜合視頻監控系統的結構、功能及性能指標要求并對系統關鍵技術及設備技術指標要求作了規定，同時，該規范還對鐵路綜合視頻監控系統的網絡架構做了明文規定：鐵路綜合視頻監控系統主要由視頻節點設備、視頻采集點前端設備、視頻網絡和用戶終端構成。
　　（一）各級節點結構
　　鐵路綜合監控系統視頻節點主要包括視頻核心節點、視頻區域節點和視頻接入節點。視頻核心節點設在鐵道部，用于視頻信息的調用、控制、存儲、管理、分發以及本地用戶終端的接入。視頻區域節點設在鐵路局或客專調度所，用于節點內視頻信息的調用、控制、存儲、管理、分發、上傳以及本地用戶終端的接入。視頻接入節點I類設在站/段所在地，用于周邊采集點視頻信息的接入、存儲、管理、分發及上傳，II類設在有傳輸條件的點或中間車站，用于周邊采集點視頻信息接入、匯聚上傳或存儲。
　　視頻采集點是前端采集設備安裝的場所，可根據各專業圖像采集的需要在相應處所設置包括攝像機及與之配套的附屬設備等前端采集設備，用于對視頻圖像信息進行采集。
　　用戶終端是經過系統注冊并授權使用視頻信息、數據信息的終端設備，包括視頻管理終端、用戶監視終端和顯示設備。
　　綜合視頻監控系統視頻接入節點、鐵路局視頻節點、鐵道部視頻節點和視頻傳輸網絡各專業共用，視頻采集點和監視終端可根據各專業圖像采集和監視的需要設置。
　　（二）視頻業務的承載網絡
　　鐵路綜合視頻監控系統的視頻業務通過數據網承載，視頻采集點的視頻信息可通過光纜、電纜或無線傳輸等方式接入到所屬的視頻接入節點。
　　在采集點相對分散的情況下，部分采集點的視頻信息通過聚到II類視頻接入節點，再通過SDH、MSTP或數據網等傳輸方式接入到所屬I類視頻接入節點。
　　三、鐵路視頻監控系統圖像智能分析
　　鐵路視頻圖像分析技術通過對可視的監視攝像機視頻圖像進行分析，并具備對風、雨、雪、落葉、飛鳥、飄動的旗幟等多種背景的過濾能力，通過建立人類活動的模型，借助計算機的高速計算能力使用各種過濾器，排除監視場景中非人類的干擾因素，準確判斷人類在視頻監視圖像中的各種活動。鐵路視頻監控系統中，視頻分析主要應用在重要區段及咽喉區入侵檢測、公跨鐵區域高空落物分析、客運丟包探測、逆行探測及攝像機的自身維護當中。
　　視頻分析技術通常采用背景分離（背景減除）技術來進行圖像變化的檢測（所有的視頻分析模式，如入侵、丟包、逆行等都是一種模式的圖像變化），通過對視頻幀與基準背景圖像進行比較，相同位置的像素（區域）變化則認為是變化了的區域，對這些區域進一步處理、跟蹤、識別，得到包括目標位置、尺寸、形狀、速度、停留時間等基本形態信息和動態信息，完成目標的跟蹤和行為理解之后，也就完成了圖像與圖像描述之間的映射關系，從而使系統進一步進行規則判定，直到觸發報警。報警事件觸發后通過聲、光、電等報警輸出設備在前端直接輸出報警信息同時可以觸發前端的報警錄像；平臺收到報警信息后可觸發平臺的報警聯動：發送報警短信息和客戶郵件、聯動中心錄像；客戶端接到報警信號后可以立即反映在客戶端的界面上向客戶提示有報警事件發生。

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