南昌铁路局施工及事故救援视频监控系统

一、   需求分析

在铁路日常运营管理中，为了保证运输生产的安全可靠，铁路沿线的工程施工和维修保障工作是经常性的，这时既要保证运输生产的顺利进行，又要特别注意保证行车的绝对安全。施工的组织管理过程比较复杂，管理的各种规章制度也十分严格，铁路局的运输指挥人员和路局的领导都十分关注整个施工现场的进展情况，特别是干线和大型施工维修现场。

同时，铁路运输生产经常面临突发性事件的考验：地震、台风、洪涝、山体崩塌滑坡等自然灾害时有发生，也可能发生民用爆炸物品和危险化学品特大事故、重大疾病与突发性疫情等。另外，在铁路运输生产过程中，也难免发生行车组织过程和因设备设施故障而导致的事故。

这类重大突发性事件的共同特点一是突然性，二是具有不可预见性。在铁路沿线一旦发生重特大事件，路局运输指挥人员和路局领导也十分关注现场的抢险救援情况。

因此我们必须在平时制定相应的应对预案，以加强对此类事件的监控;除要避免事件发生外，另一个重要目的是：对突发事件能顺利实施应急救援和监控。在当前铁路不断进行设备更新改造，列车运行速度不断提高的形势下，安全保障、安全防护和事故救援问题显得更加重要。我们必要建立常效机制，确保行车安全，从组织管理上和技术上建立一套科学有效的方法和技术措施。这不仅是一个管理的问题，也是一种具体的技术问题。

信息技术包括 3S技术和网络技术的应用是加强施工组织管理和对突发事件的应急救援工作非常实用的技术。铁道部不久前发文，针对铁路提速工作的形势，要求各铁路局应用地理信息技术建立铁路沿线所有运输保障系统的地理分布资料，建立铁路沿线周边自然和社会环境与事故救援相关的所有信息资源数据库，为应对突发事件建立完备的可利用资源信息，充分体现了“以人为本”的铁路建设与发展的基本理念。

目前，我们已经部分完成了《沈阳铁路营业线施工组织管理信息平台的建设》，也提出了《铁路沿线施工与事故救援现场视频监控系统》的实施建议。下面我们对后者谈谈我们的建议和看法，供参考。

通过“施工及事故救援视频监控系统“的建设，对于施工过程及发生突发事件之后，应急指挥中心和事故现场可以进行数据、语音和图像双向实时传输。使指挥机关和领导能在指挥中心或在办公室中甚至有关人员在运行的列车内看到实时传输的现场图像，如亲临现场，及时了解重大突发事件现场实况，做出准确的分析判断，达到实时指挥，提高决策系统处理的快速准确性，增强快速反应能力、指挥能力和突发事件的处置能力。

目前，实现视频数据传输的网络通讯方式分为以下几种：

第一种，利用铁路沿线原有电话通信线路，问题在于通讯速率太低，无法传输动态图像数据；

第二种，利用铁路车站的专线网络，问题在于可能会对其他系统通讯产生影响，但专线普及程度并不高，而且实际连接起来难度很大很不方便；

第三种，利用中国移动的GPRS网络或者联通的CDMA无线网络，无需任何有线连接，可以实现准高速视频数据传输。由于南昌铁路局铁路沿线有些区段信号不好，特别是山区多的线路，所以，基于中国移动的GPRS数据传输，是应该首要考虑的数据传输方式。我们建议选择支持这两种传输方式的视频监控设备产品，根据区域具体情况配备速度较快的CDMA或者信号较好的GPRS设备。   

二、   系统原理

  传统基于铁通、电信等固话网络的视频监控系统无法适用于各种各样复杂事故现场的需求，我们建议南昌铁路局采用基于CDMA/GSM无线网络的移动视频传输系统。充分利用铁路沿线无线网络通信情况较好的优势，摆脱网络的限制，从而实现不限时间、地点的视频数据传输和监控。其中平均传输速率可以达到80kbits-100kbits的CDMA网络在速度和稳定性上更具优势，从而成为目前无线视频传输监控领域的首要选择。

通过捆绑多个CDMA1X信道增加带宽是CDMA1X IP路由器在CDMA1X无线网络视频监控方面的一大优势。采用CDMA1X IP路由器配合多WAN口宽带路由器，通过负载均衡可捆绑1至N个CDMA1X信道，形成n*80Kbps的数据传输带宽。使用多条CDMA1X，相当于将总出口带宽拓宽到原来的多倍（具体看捆绑几个CDMA1X信道）。事实上，对于一般的视频监控系统的信息传输，捆绑3个CDMA1X信道就可以达到240Kbps的总数据带宽，完全可以满足采用MPEG-4视频压缩格式的视频信息实时传输的要求，将现场视频信息实时传送到指挥调度中心。

我公司建议在救援列车或者/事故监控车上安装车载CDMA车载视频监控设备，采用先进的视频压缩算法H.264、流媒体视频数据压缩技术无线传输网络解决方案，整合了CDMA数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化的便捷式的产品。把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。根据应用，把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。从而可以通过Internet或铁路内部网络从系统中控端得到实时图像信息。

    其中CDMA车载一体化系统，根据车辆监视系统的实际需求特别开发的，完全适用于突发性事件或其它特殊情况的现场处理和控制。现场情况需要实时而迅速地传回监控指挥中心，而事发地点又通常具有不确定性，车载实时监控系统发挥出强劲的技术优势和灵活反应能力，通过CDMA无线视频技术将现场情况及时传回指挥中心，便于远程指挥和调度，降低危险性，极大地缩短反应时间，增强战斗力。CDMA车载一体化系统采用方向可控摄像单元，可以环顾车体周围360度现场情况，可选配远距离探照灯，可应对深夜环境下的工作。管理中心可连接事故救援视频服务平台实时调度管理各个车辆，统一指挥。

GPRS上网技术和CDMA1X上网技术的比较：

三、   系统结构

1）前端监控设备：在每台救援列车/事故监控车上安装一个或数个监控摄像机，外围再各配备一台云台、防护罩及云台控制器。捕捉瞬时的视频信号，然后压缩并打成IP包，车上人员通过车载监视器实时观看监控点的图像。

监控摄像机用于采集现场实时视频信号。车内的操作员可控制摄像机及云台等各种动作。通过云台控制设备对摄像机进行云台、镜头的光圈、焦距、变倍；云台的上、下、左、右、自动或辅助控制远端的电源、摄像机开关等的控制。可实时监控现场情况。每个防暴通信指挥车各匹配一台视频编解码器。为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远,适用于广阔区域的监控。

2）CDMA无线网络视频服务器：在特种车上设置1台CDMA网络视频服务器，

像机的模拟视频信号经CDAM网络视频服务器压缩编码转换成数字信号并经CDMA 1X网络传至视频服务中心平台。

在各救援列车/事故监控车安装CDMA1X IP 路由器（以太网接口）。可以将不同地点的现场视频信息通过无线通讯手段传送到指挥调度中心，支持采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，能够保证视频流的稳定持续传输，并且不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形限制。

3）事故救援视频指挥中心：指挥中心负责接收各救援列车和车载监控系统通过CDMA1X网络传输过来的视频信息。指挥中心应安装视频解码器、视频服务器、硬盘录像机等组成，可完成现场图像接收与显示，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。

救援指挥中心配置视频编解码器对经CDMA1X无线网络传送来的前端监控点摄像机采集的视频信号进行编解码处理。可以通过电视监视器显示各现场监控点（防暴通信指挥车）的图像信息，也可通过电视墙进行图像的实时监控，并进行数码录像，用户登录管理，控制信号的协调。

  视频数据传到指挥调度中心局域网视频监控服务器上，同时存入存储服务器进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询回放视频录像。视频数据可经交换机通过内部局域网传播至各个相关部门或人员的客户端。各级监控人员可通过指挥调度中心局域网或Internet远程实时浏览视频图像。指挥中心配置硬盘录像机。现场传回的视频图像转化为数字信号存储在硬盘录像机上，可方便快捷地实现资料的存储、更新、查询、备份。

四、   系统报价

 （具体设备数量可根据情况需要决定）  

五、   产品说明

1. 高档车载云台摄像机

型号      271MP
技术指标
项　　目            技术指标
安装环境            室内/外
电压                   AC24V
功率                   32W
旋转限位            水平可调/垂直可调
旋转速度            云台水平最大转速100°/秒
旋转角度            水平:0°～355°;垂直:向下45°,向上90°
内置标准摄像机  1/4” Color CCD, 480电视线, 27倍光学变焦,
                         10倍数字变焦, 最低照度0.003Lux, 日夜转换
                         功能
构造                  铝制主体和防暴镜头盖
视窗                  美国光学板
工作温度           -45°～+60°
重量                  4.5kg
预置点              8个巡航和自动翻转、127个预置位和自动扫描功能
协议                 内置AD、PELCO等多种协议

2、网络视频服务器

1）产品介绍

NMVS-A100HT2C 2卡无线网络视频服务器专为无线网络视频监控设计，产品基于DM642的嵌入式系统设计，使用CDMA1x无线网络，传输高质量的MPEG4/H.264视频流。对于实施有线监控方案有困难的应用(例如野外)或需要移动的视频监控应用(例如车载)，NMVS无线网络视频服务器无疑是最理想的产品。

    NMVS-A100HT2C 2卡无线网络视频服务器集成有功能强大的网络协议栈，支持多种网络协议，其特有的可靠连接技术，克服了CDMA无线网络带宽窄、信道不稳定等不足，保证了视频图像清晰流畅地传输。

    NMVS无线网络视频服务器可以组合NMVS网络视频解码器使用，为从模拟CCTV到IP网络的升级扩展提供简单方便的解决方案。

     使用安卫士系列软件，配合网络视频解码器，NMVS系列网络视频服务器能够组建大规模、分布式网络视频监控系统，适应各种复杂的网络构架，使视频监控真正数字化、网络化、规模化和集中化。

2）产品特点

    *增强H.264技术
          超强H.264编码能力，超低码率，带宽自适应，最高可达20帧/秒;独有的前处理技术，把握视觉细节。

    *可靠的连接技术
          CDMA1x无线网络接入，独有的可靠连接技术，针对CDMA无线网络设计，在恶劣网络条件下保障视频流畅传输。

    *网络通讯安全
         支持分级用户权限管理，采用数据流加密技术，保证网络通信安全。

    *PTZ控制和多路联动
         支持多种PTZ协议，协议可扩展，工业标准的控制I/O,支持多路报警联动。

    *系统性能可靠
         采用嵌入式结构设计，内置硬件狗，保证系统运行稳定可靠。

3）产品规格
       

如有可能，建议与我们为你们局开发的《南昌铁路局地理信息系统》实现数据共享，从而可以更好地满足实际需要，对大型施工和事故现场及周边情况可以及时了解！

以上是我们根据市场情况所做的报价，我们也是该型产品的经销总代理之一，如果你们有意，我们进一步洽谈。这是基本设备购置的价钱，有些功能不需要可以删减，同时还要考虑工程费用，这点我们暂时没有写明，例如到达现场的实验费用，设备安装费用、系统调式费用、与现有的地理信息系统相结合的开发费用等，虽然对于我们来说收费很低但也是需要一定的费用的，希望你们能够理解。具体我们再商量。

另外，我们的这个建议将带来一个新的十分重要的问题，就是路局救援列车的出动频率，就是对于大型重点施工现场的掌握将导致“救援列”出动次数增加，实际上这种出动的规模也是不一样的。这个问题要“一分为二”地看待，出动多有出动多的好处，平时没有重要的突发事件，“救援列”始终处于待命状态，而如果需要对于大型重点施工情况的出动，由于出动的水平不一样，投入的成本也就不大了。当然，重点施工现场的视频传输问题，也不一定非要由“救援列”完成。由于系统设备成本不高，其他部门也可以完成，但是，最好路局要设立视频服务器，这样有关部门和有关站段都可以共享这些视频信息，这个意义可就大了。

目前全路应用视频技术的情况也不少，就是应用水平不高，没有充分发挥视频系统的利用效率，说到底还是个管理技术问题。我们不仅要懂视频技术、互联网络技术、计算机技术，还要懂点铁路运输组织管理技术，只有这样，才能将视频技术在铁路运输组织管理工作中使用好。                

谢谢！

2006-10-18     沈阳