高清视频监控系统在铁路的应用

文章来源:《中国安防》

作者:海康威视 潘金

迄今为止,中国的铁路事业已有100多年的发展历史了。从吴淞铁路到青藏铁路,无不体现了具有中国特色的铁路事业发展的勃勃生机。作为现代化铁路建设必不可少的组成部分-视频监控系统在保障铁路运行的安全和稳定方面起了非常重要的作用。

铁路视频监控应用现状

视频监控系统在铁路行业的应用比较早,早在“八五”规划期间,我国铁路行业就引入了应用于车、机务站、火车站、场与编组站运输服务、铁路区间防灾安等视频监控子系统,经过多年的发展,目前其在整个铁路领域中得到了很大的普及,在东部发达地区更是得到了大规模的应用。相关的统计数据表明,目前我国铁路安防监控系统应用范围最广的就是车/机务站段调度视频监控子系统和火车站客运服务视频监控子系统,其普及程度达到了80%。今后,这两个监控子系统的普及仍然是我国铁路视频监控市场发展的重点。

铁路视频监控系统的发展是随着整个铁路事业的高速发展而快速发展的。虽然目前铁路视频监控系统已进入规范运营管理阶段,但随着业务需求不断提升,早期的视频监控系统应用过程中出现的问题已成为运营管理部门需要迫切解决的问题。例如在火车站内发生恐怖暴力事件需要调取视频监控录像查看嫌疑人体貌特征时,基于原有模拟、标清摄像机和存储设备无法提供有效的图像细节;再如在铁路沿线自然灾害发生地区设置行为分析设备,模拟、标清视频源数据只能提供“有没有看到”的视频效果,不能为智能行为分析设备提供所需的高质量画质,引起误报率过高、漏报等问题。由于模拟、标清视频及录像数据受技术、设备性能和客观条件因素的影响,无法在第一时间取得有效、直观的视频信息,“一定要看清楚”是管理部门提出的非常迫切的需求,尤其是在数字化监控潮流的影响下,对图像清晰度的追求已经成为视频监控一个重要的发展趋势,高清摄像机及高清监控系统逐渐被铁路行业所重视。

 

高清是铁路视频监控的发展趋势

高清监控系统是指其传输的每一路图像都能达到高清分辨率,且视频采集、编码、传输、存储、浏览、录像、回放等每一个环节均支持高清的监控系统。与普通的视频监控系统相比,高清监控系统最显著的特点就是出色的图像质量和视觉效果。在铁路行业,高清监控系统带来的不仅是更清晰的图像和更好的效果,也带来了更大的系统性能需求、远距离传输带宽和存储等问题。

首先,高清带来更清晰的细节。高清是目前行业内发展的热点,从720P、1080i、1080P,到目前大家都热议的4K,人们对高清的追求一直没有停止。高清摄像机由于采用了更高的清晰度,在相同的场景下能够提供更多的关键细节。如下图所示,一张不同分辨率下的机车监控的截图,我们可以清楚的看到机车的车身信息,这一点对用户而言意味着监控更加有效。

 其次,高清带来更大的覆盖。如下图所示,在一个监控区域内,在确保关键细节清楚的前提下,采用普通标清摄像机要尽可能缩短与监控目标之间的距离,从而造成视场减小,只能依靠多布点来解决。在同等清晰度条件下,采用高清摄像机则可确保较宽的视场,有效降低单位面积内的监控点数量。对用户而言,这就意味着投资的降低。

第三,高清带来更精确的智能分析。因为高清监控能够提供更多关键细节,这可以使基于视频的智能分析获得更高的精度,大大提升智能应用的水平。对于在车站等重点区域的徘徊人员,系统可实现对探测区域中徘徊目标的高清视频进行特征分析,自动探测出满足预警条件的徘徊目标。系统自动发出报警,锁定徘徊目标,自动弹出报警画面,记录报警信息并画出徘徊目标的轨迹。

 

高清的具体应用

铁路行业中的视频监控系统由视频区域节点、视频接入节点、视频采集点、视频网络和用户终端构成,采用多视频源混合接入、大容量存储、统一管理模式,结合“三级网络”和“三级监控平台”的结构,重点实现全程高清全监控。

 目前铁路管理部门日渐重视智能的管理模式,其中智能视频监控系统则是重要环节之一。要实现对监控信息的智能管理,视频图像分析系统是其中的重要系统。而智能分析的准确与否与图像的质量有直接的关系,为了保证视频智能分析的准确性,高清晰度的前端视频图像必不可少。高清系统应用在铁路货场、车站、岔道口、交叉路口等区域,为分析系统提供数据基础。

1.铁路道口、公跨铁立交桥、隧道口等重点区域设置高清监控,全天候远程实时监控。铁路沿线的道口是人员、车辆活动相对较多的地方,不排除有人故意放置可疑的遗留物于轨道上,高清图像行为分析预警系统能对可疑遗留物体进行分析、报警。对于高速铁路,无论在什么情况下,都不允许有人靠近。但为了提高其安全系数,需采用大面积的区域侦测,从而能更快侦测到各种可疑情况,避免造成重大损失。

2.铁路沿线的无人值守变电站、电力/牵引变配电所、照明重要配电室及室内主要设备区集中监控,通过与相关系统的配合,实现告警后触发相关视频的动作及联动。保障设备安全并及时了解设备运行情况。

3.火车站站场高清监控全覆盖。受到经典监控模型的影响,现役的监控系统大多以满足实时监看和录像事后取证为主。昆明火车站砍人事件、乌鲁木齐火车站爆炸等事件发生,凸显了火车站是反恐防暴重点区域,同时也反映了反恐防暴技防的不足。我们认为反恐防暴的核是“预警→防范→处置→善后”尤其是前两步即预警和防范更是重中之重。这是以被动记录和事后查证为主的传统监控系统无法实现的,与反恐防暴要求的主动防控有着本质的差别。

根据火车站各场所特点,站前广场推荐为采用高清球机进行监控,车辆进出口、进出站口、售票厅门口为高清枪机监控,考虑到该场景下光线变化较大,建议采用带有宽动态模式的高清枪机。站内安检处为重点监控区域,其中安检查危仪处按1台查危仪不低于4个高清枪机的原则部署,实现对安检过程采集、旅客面部特征采集、行李数量和特征采集。电扶梯上下处设置高清枪机;候车室内部署高清枪机和高清球机,枪球联动模式即采用枪机全景监控,球机可控对重点区域进行监控;每个站台建议每80m增加一处高清视频监控点,建议站台两端部署带宽动态的高清枪机,中部部署高清球机,从而确保站台及客流通道无监控死角,整体监控点部署确保无盲区。

在满足车站客旅服务的同时,也能够预警异常事件并向铁路公安提供报警,降低恐怖暴力事件造成的危害。

 

结束语

我们的铁路正处在高速发展阶段,在保证速度的同时,切实给旅客提供一个安全的出行环境,这是目前铁路发展的目标;而在达成这个目标的过程中,高清的图像反馈、即时的铁路通信数据处理、高效的铁路车辆调度、准确的报警联动等监控指挥系统的应用成为了关键。未来铁路行业中视频监控的发展方向,必然会向着高清化、网络化、智能化的方向发展,从传统的被动记录、事后查证的视频监控系统向着主动防控的智能监控系统发展。

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