数字化线路综合视频监控系统

青藏铁路地处高原缺氧、多年冻土地区，是目前世界上海拔最高、线路最长、世界一流的高原铁路。青藏铁路格拉段全长1142公里，共有45个车站，其中包括6个有人值守站和39个无人值守站。青藏铁路海拔高度在4000米以上的线路有960公里，大部分为高原恶劣气候条件地区，维护人员少，维护力量集中在有人值守站，线路大部分区段为无人区，气候环境条件恶劣、高寒缺氧，对铁路运输生产、行车安全和日常维护提出了严峻的挑战。由中国通信信号集团北京国铁华晨公司实施的青藏铁路线路视频监控系统，满足了对公安、工务、运输调度工作及安全监视的要求。该系统对青藏铁路沿线重点设施和线路进行视频监视，通过自动分析和报警机制，使铁路沿线的重要区段、重点目标得到集中监控，可对异常情况及时了解并采取有效措施，减少危害行车事件和蓄意破坏铁路设施等恶性事件的发生，同时可降低职工的劳动强度和难度，确保铁路运输的安全高效运行。

青藏铁路运输安全监控主要的技术特点是：摄像头可用于高寒地区；网络的带宽可支持清晰的图像传输；监控平台使用灵活方便，具有行为、状态分析、主动告警等智能监控功能；视频监控平台今后可以作为一个共享的视频监控网络平台，为各业务部门提供视频监控功能。

摄像机对环境的要求很高，低于零下10摄氏度时，必须增加加热装置等设备；加热装置对电源要求较高，而青藏铁路区间供电难度较大。在区间基站设置监视点，对重点线路区段进行视频监控，能够解决高寒地区使用摄像头的难题。

青藏铁路数字化线路综合视频监控系统的远程视频监视采用基于IP的数字视频传输，数字视频传输的主要问题之一是数字视频的编码格式。青藏铁路采用MPEG4的数字视频格式，既保证图像的高清晰质量，又在一定程度上节省了网络带宽资源，通过高可靠的RPR传输网络，解决了网络带宽支持清晰的图像传输问题。

用于青藏铁路的视频监视系统引入了新的自动监视数据处理模式，具有视频分析识别功能，通过对实时视频监视图像的智能分析处理，自动发现人、动物、车辆等物体侵入轨道（报警区），并向监视人员发出自动报警提示。公安人员可以通过系统自动报警功能发现侵入现象，通过在热点地区进行实时监视录像，掌握侦破案件的证据。工务人员可以在灾害天气时实时通过该系统掌握线路异常、灾害情况，无特殊情况时作为巡视线路的补充手段。监视覆盖区内出现应急抢险情况时，该系统的线路监视设备可以在第一时间实时观察现场情况。

该系统采用长距离摄像机和红外热像仪、智能视频图像处理分析等多种先进的视频监控技术，通过IP网络数字视频传输，对重点大桥、隧道及铁路道口、青藏公路下道入口等特殊区域进行全天候视频监视，对铁路沿线GSM-R基站附近线路进行白天监视。该系统采用网络化视频监视平台，为调度指挥、安全生产、公安保卫等系统提供视频图像采集、传送、处理、分析、告警等功能，形成全线一套完整的视频监视系统。

该系统能适应青藏铁路特殊的高原环境，实现对重点地段、线路的视频监视，提供清晰的视频图像，其共享视频监控平台可以为公安、客运、工务等业务部门提供视频图像。该系统支持分级分权限管理，可灵活设置远程控制终端优先权，可远程遥控操作全线所有的监视点摄像机，调用回放实时记录的视频图像，监控中心的图像可传送到铁道部。系统网管能够对全线视频监控系统设备进行故障、配置、性能及统计管理，系统能够进行远程技术支持。各级监视终端可操作管理本区段的摄像机，调用视频图像、处理告警事件。有人值守车站设备具备视频图像的汇聚、分发、存储、分析功能。该系统能够调用实时图像，并进行图像的放大、缩小、录像等操作，可以为每路图像配置文字注释和编号设置，可以叠加时间信息。该系统具有24小时自动回放功能、7天内连续信息存储功能和30天告警事件存储功能，该系统支持人工监视、自动监视模式。在自动监视模式下，该系统可以对监视区域进行图像处理和行为分析，主动报警；人工模式下能够对观测范围的图像进行调整和根据需要缩放、处理；人工模式切换到自动模式时，不需重置监视区域。该系统具有告警与视频联动功能，当出现异常情况告警时，系统能自动上传告警视频图像和告警信息，并进行录像、存储，支持告警的视频回放和场景重组功能。

行为分析及模式具有以下功能：设定区域，对目标进入、离开报警；对在设定区域内的目标被遗留或取走报警;对目标进入设定区域的次数统计，便于行车指挥和公安管理。报警区域可根据现场需要灵活设定。根据不同报警区域内发生的异常情况，能够自动进行模式匹配，同时产生不同的报警信息。在视频图像中，若目标在画面中成像20像素以上即为跟踪和生成报警的对象。所有图像在生成报警画面之前，可提前进行录像，提前的时间可以随意设定。对目标穿越铁路行为进行跟踪。报警操作：当区域内发生报警事件时，系统采用多种方式，对报警信息进行突出显示或记录，提醒用户注意，并区别跟踪和报警的不同级别；当报警情况发生时，系统自动启动报警录像功能，录像时间范围可根据报警区域重视程度不同进行灵活设置；当报警情况发生时，自动调用摄像机，通过转动云台、调整焦距，对报警物体进行局部锁定。

青藏铁路数字化线路综合视频监控系统通过视频分析技术，在一定程度上代替了人眼识别，通过对实时视频图像的智能分析处理，向监视人员自动发出报警提示，从而减轻了工作人员的工作强度，降低了工作强度，为保障高原铁路安全、可靠的运行提供了重要手段。