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[摘 要]综合视频监控系统在铁路行业是一个多级管理、多级转发、多级存储的大型网络化视频监控系统，主要用于治安防范、业务监督、日常维修养护、现场作业指导和辅助应急指挥等。本文阐述了综合视频监控系统的功能和构成，介绍了铁路综合视频监控系统的组网方案，并就宁启线南京至南通林场至扬州东段复线电化工程通信工程方案为例，浅析综合视频监控系统的施工方案及应用，为以后的施工提供参考借鉴。
[关键词]综合视频监控系统；通信工程
中图分类号：S543 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0154-04
1.概述
铁路综合视频监控系统是一个能够满足多业务、多工种、多部门、多场所、多用途需求的综合性视频监控系统，是铁路运输指挥、公安保卫、生产作业等综合监控的重要组成部分，为铁路安全运行提供了有效的辅助作用，是保证铁路行车组织和安全必不可少的手段。系统覆盖沿线工区、站段、路局公司，具有时间上全天候、空间上大覆盖的应用特点，可提供铁路运输作业、列车运行状态、线路安全和抢险救灾等实时图像信息。随着铁路建设的加速，综合视频监控系统在铁路工程建设中越来越受到重视。
2.系统功能
系统可实现实时视频监视、视频压缩、PTZ控制、视频存储录像、视频回放、多画面显示、分组与巡航、视频自动追踪、语音、红外探测、周界光栅、报警、事件列表、地图、时间同步、资源管理、设备管理、用户管理、权限和优先级管理、行为分析等功能。并通过对系统资源的统一管理和调配，实现运输调度、客运、电务、电力、工务、公安等业务部门的视频资源共享。
3.系统构成
综合视频监控系统采用全数字网络视频技术，实现通信/信号机房内外、区间GSM-R基站、车站咽喉区、牵引变电所、开闭所、分区所、电力配电所、箱式变压器、公跨铁立交桥、路基地段、维修梯、隧道出入口的实时监控；可在视频区域节点、视频接入节点实现对其管辖范围内视频分专业、分区域远程监控；在车站设置前端编解码设备，可接入客服视频监控系统。并与SCADA、通信电源及动力环境监控系统、防灾系统的进行接口。
综合视频监控系统对沿线车站咽喉区、公跨铁、通信机房（包括区间基站）、信号机房、牵引变电所、分区所、AT所、配电所等处视频采集点设置高清摄像机，并配置相应的服务器、存储、网络、电源、机柜等设备。
综合视频监控系统由视频区域节点设备、Ⅰ类视频接入节点设备、Ⅱ类视频接入节点设备、视频采集点设备、承载网络和用户终端（包括视频管理终端、监视终端）构成（图1）。
4.系统组网
4.1 视频采集点至视频汇集节点间
各视频采集点设置现场摄像机，各视频汇集点（区间GSM-R基站、车站、部分区间节点）内设置二层交换机，现场摄像机通过“光端机+光缆”点对点连接到至汇集点处的二层交换机，组成星形网络，实现视频图像从视频采集点向视频汇聚节点的传送。
视频采集点至视频汇集节点间组网示意图（图2）：
4.2 视频汇集节点至视频接入节点
本系统各汇集节点内设置三层交换机，分别利用干线光缆中的2芯光纤通过GE（O）直连组建1-2个GE通道环形上联至车站接入节点设置的三层交换机，从而自视频汇聚节点将视频监控图像实时传送至视频接入节点存储管理。
视频汇集节点至综合视频三层交换机组网示意图（图3）：
4.3 视频汇集点内部网络
视频汇集点设置三层交换机和二层交换机（图4）。
4.4 视频接入节点
视频汇集点设置三层交换机和二层交换机，用来连接服务器和磁盘阵列等设备；同时用来汇集车站既有摄像机（图5）。
5.综合视频监控系统的建设
根据宁启线综合视频监控建设情况，对施工过程中遇到的一些问题及后期施工中应注意的问题进行简单总结分析如下。
5.1 主要视频采集点的安装
视频采集点主要为室内外摄像机，一般比较分散、跨度比较大，室外摄像机多安装在高杆或钢架上安装，工作环境通常较恶劣，施工难度比较大；安装前应对摄像机进行检测和调整，使其处于正常工作状态；摄像机须牢固地安装在云台上或固定位置上，所留尾线长度不能影响摄像机并须加保护措施；安装过程中须尽量避免逆光摄像。
1）机房门口及箱变视频采集点。在每个区间机房及箱变门口处设置固定摄像机，采用机房外墙及箱变外箱体或立杆安装方式。并配置红外LED，实现对机房门口及箱变的24小时实时监控。如图6所示：
2）低路基路段视频采集点。在低路基路段按间隔1000米布置視频采集点，每个采集点配置室外云台摄像机、红外LED灯及室外控制箱设备，安装高度15～20米，覆盖范围为30～1050米，实现对低路基路段的24小时实时监控（图7）。
3）维修梯视频采集点。在每处维修梯设置低照度摄像机和LED白光灯，通过白光的照明，安装在铁路防护栏立杆上，实现对维修梯铁路侧入口的24小时实时监控（图8）。
4）咽喉区视频采集点。在每个大型车站咽喉区设置室外室外枪机和红外LED，采用立杆安装的方式；在站台附近设置固定全景摄像机实现对整个站区股道的实时监控，采用立塔安装方式。实现对咽喉区的24小时实时监控（图9）。
5）GSM-R铁塔安装视频采集点。在每个GSM-R铁塔上设置长距摄像机，挂高25米，覆盖范围为20～3000米，通过自动（轮巡）或手动方式实现对全线的覆盖（图10）。
6）公跨铁视频采集点。在公跨铁桥梁两侧各设置短距摄像机，采用立杆安装方式，立杆距轨5～20米，距桥20～25米，实现对公跨铁桥梁的实时监控（图11）。
7）隧道出入口视频采集点。在隧道出入口设置摄像机，安装在距离出入口6米的位置，距轨面高度为4～5米，覆盖范围约300米，实现对隧道出入口的实时监控（图12）。 5.2 配线敷设和保护
系统缆线的施工应尽量避免扭绞、打圈、接头等现象，保持自然平直，不受外力的挤压和损伤；户内使用线槽保护，户外应用线管保护；线缆不得有破损、发霉和受潮现象；缆线绑扎整齐，松劲适度，转角圆顺；缆线终接后，应有余量，间隔距离不小于100毫米；缆线两端须贴有标签，并标明编号，标签书写要清晰、端正和正确；数据线与电源线分开绑扎；数据线转弯圆顺，弯曲半径不小于60毫米；线缆布放平顺，不得起伏不平、扭绞和交叉，绑扎均匀；电源线采用整段线料，中间不得有接头，颜色有明显标志，火线宜为红色、零线宜为蓝色、地线宜为黄绿色。
5.3 联调联试
在汇集节点、接入节点、区域节点网络配置连通完成后，各视频采集点通过光电转换器连入交换机，纳入到接入节点管理存储平台，可测试摄像机监视区域的覆盖范围和图像质量、摄像机PTZ控制操作、分辨率、最低照度、输出信噪比、白噪声、白平衡、强光抑制等，要测试系统图像切换时延，不能出现图像长时间冻结现象，系统显示与记录功能，时间同步功能，集中维护管理功能、与通信电源及环境监控系统联动报警功能，在联调测试过程中，通过对发现问题的解决，不断优化系统，达到标准并观测安全稳定运行后方可交付。
6.结束语
随着中国铁路大规模的建设，综合视频监控系统已是建设中不可缺少的一个系统，重要性和必要性日渐凸显，它满足调度、客运、公安、工务、电务、安监、车务、机务、车辆、供电等业务部门及防灾监控、救援抢险和应急管理等多种需求，对铁路各业务部门作业起到了有效的辅助作用，但随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展，需要构建数字化、智能化、分布式的网络综合视频监控系统，提高清晰度，提高存储效率，解决视频质量和数据存储的问题，以满足日益增长的业务需求，为铁路运输安全提供重要保障。
参考文献
[1] 郭奇园，杨林，王小铁.客运专线综合防灾安全监控系统的设计[J].鐵路计算机应用，2012，16（9）.
[2] 石耀忠.京津城际轨道交通防灾安全监控系统简析[J].铁路通信信号工程技术，2008，5（4）.
[3] 张玮，郑西客运专线综合视频监控系统[J]，现代电子技术，2010，33（11）：182-184.
[4] 尹福康，陈梅，于睿的，认真贯彻《铁路图像通信设计规范》，积极推进铁路综合视频监控系统建设（J1.铁路通信信号工程技术，2010，7（1）：22-24.
[关键词]综合视频监控系统；通信工程
中图分类号：S543 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0154-04
1.概述
铁路综合视频监控系统是一个能够满足多业务、多工种、多部门、多场所、多用途需求的综合性视频监控系统，是铁路运输指挥、公安保卫、生产作业等综合监控的重要组成部分，为铁路安全运行提供了有效的辅助作用，是保证铁路行车组织和安全必不可少的手段。系统覆盖沿线工区、站段、路局公司，具有时间上全天候、空间上大覆盖的应用特点，可提供铁路运输作业、列车运行状态、线路安全和抢险救灾等实时图像信息。随着铁路建设的加速，综合视频监控系统在铁路工程建设中越来越受到重视。
2.系统功能
系统可实现实时视频监视、视频压缩、PTZ控制、视频存储录像、视频回放、多画面显示、分组与巡航、视频自动追踪、语音、红外探测、周界光栅、报警、事件列表、地图、时间同步、资源管理、设备管理、用户管理、权限和优先级管理、行为分析等功能。并通过对系统资源的统一管理和调配，实现运输调度、客运、电务、电力、工务、公安等业务部门的视频资源共享。
3.系统构成
综合视频监控系统采用全数字网络视频技术，实现通信/信号机房内外、区间GSM-R基站、车站咽喉区、牵引变电所、开闭所、分区所、电力配电所、箱式变压器、公跨铁立交桥、路基地段、维修梯、隧道出入口的实时监控；可在视频区域节点、视频接入节点实现对其管辖范围内视频分专业、分区域远程监控；在车站设置前端编解码设备，可接入客服视频监控系统。并与SCADA、通信电源及动力环境监控系统、防灾系统的进行接口。
综合视频监控系统对沿线车站咽喉区、公跨铁、通信机房（包括区间基站）、信号机房、牵引变电所、分区所、AT所、配电所等处视频采集点设置高清摄像机，并配置相应的服务器、存储、网络、电源、机柜等设备。
综合视频监控系统由视频区域节点设备、Ⅰ类视频接入节点设备、Ⅱ类视频接入节点设备、视频采集点设备、承载网络和用户终端（包括视频管理终端、监视终端）构成（图1）。
4.系统组网
4.1 视频采集点至视频汇集节点间
各视频采集点设置现场摄像机，各视频汇集点（区间GSM-R基站、车站、部分区间节点）内设置二层交换机，现场摄像机通过“光端机+光缆”点对点连接到至汇集点处的二层交换机，组成星形网络，实现视频图像从视频采集点向视频汇聚节点的传送。
视频采集点至视频汇集节点间组网示意图（图2）：
4.2 视频汇集节点至视频接入节点
本系统各汇集节点内设置三层交换机，分别利用干线光缆中的2芯光纤通过GE（O）直连组建1-2个GE通道环形上联至车站接入节点设置的三层交换机，从而自视频汇聚节点将视频监控图像实时传送至视频接入节点存储管理。
视频汇集节点至综合视频三层交换机组网示意图（图3）：
4.3 视频汇集点内部网络
视频汇集点设置三层交换机和二层交换机（图4）。
4.4 视频接入节点
视频汇集点设置三层交换机和二层交换机，用来连接服务器和磁盘阵列等设备；同时用来汇集车站既有摄像机（图5）。
5.综合视频监控系统的建设
根据宁启线综合视频监控建设情况，对施工过程中遇到的一些问题及后期施工中应注意的问题进行简单总结分析如下。
5.1 主要视频采集点的安装
视频采集点主要为室内外摄像机，一般比较分散、跨度比较大，室外摄像机多安装在高杆或钢架上安装，工作环境通常较恶劣，施工难度比较大；安装前应对摄像机进行检测和调整，使其处于正常工作状态；摄像机须牢固地安装在云台上或固定位置上，所留尾线长度不能影响摄像机并须加保护措施；安装过程中须尽量避免逆光摄像。
1）机房门口及箱变视频采集点。在每个区间机房及箱变门口处设置固定摄像机，采用机房外墙及箱变外箱体或立杆安装方式。并配置红外LED，实现对机房门口及箱变的24小时实时监控。如图6所示：
2）低路基路段视频采集点。在低路基路段按间隔1000米布置視频采集点，每个采集点配置室外云台摄像机、红外LED灯及室外控制箱设备，安装高度15～20米，覆盖范围为30～1050米，实现对低路基路段的24小时实时监控（图7）。
3）维修梯视频采集点。在每处维修梯设置低照度摄像机和LED白光灯，通过白光的照明，安装在铁路防护栏立杆上，实现对维修梯铁路侧入口的24小时实时监控（图8）。
4）咽喉区视频采集点。在每个大型车站咽喉区设置室外室外枪机和红外LED，采用立杆安装的方式；在站台附近设置固定全景摄像机实现对整个站区股道的实时监控，采用立塔安装方式。实现对咽喉区的24小时实时监控（图9）。
5）GSM-R铁塔安装视频采集点。在每个GSM-R铁塔上设置长距摄像机，挂高25米，覆盖范围为20～3000米，通过自动（轮巡）或手动方式实现对全线的覆盖（图10）。
6）公跨铁视频采集点。在公跨铁桥梁两侧各设置短距摄像机，采用立杆安装方式，立杆距轨5～20米，距桥20～25米，实现对公跨铁桥梁的实时监控（图11）。
7）隧道出入口视频采集点。在隧道出入口设置摄像机，安装在距离出入口6米的位置，距轨面高度为4～5米，覆盖范围约300米，实现对隧道出入口的实时监控（图12）。 5.2 配线敷设和保护
系统缆线的施工应尽量避免扭绞、打圈、接头等现象，保持自然平直，不受外力的挤压和损伤；户内使用线槽保护，户外应用线管保护；线缆不得有破损、发霉和受潮现象；缆线绑扎整齐，松劲适度，转角圆顺；缆线终接后，应有余量，间隔距离不小于100毫米；缆线两端须贴有标签，并标明编号，标签书写要清晰、端正和正确；数据线与电源线分开绑扎；数据线转弯圆顺，弯曲半径不小于60毫米；线缆布放平顺，不得起伏不平、扭绞和交叉，绑扎均匀；电源线采用整段线料，中间不得有接头，颜色有明显标志，火线宜为红色、零线宜为蓝色、地线宜为黄绿色。
5.3 联调联试
在汇集节点、接入节点、区域节点网络配置连通完成后，各视频采集点通过光电转换器连入交换机，纳入到接入节点管理存储平台，可测试摄像机监视区域的覆盖范围和图像质量、摄像机PTZ控制操作、分辨率、最低照度、输出信噪比、白噪声、白平衡、强光抑制等，要测试系统图像切换时延，不能出现图像长时间冻结现象，系统显示与记录功能，时间同步功能，集中维护管理功能、与通信电源及环境监控系统联动报警功能，在联调测试过程中，通过对发现问题的解决，不断优化系统，达到标准并观测安全稳定运行后方可交付。
6.结束语
随着中国铁路大规模的建设，综合视频监控系统已是建设中不可缺少的一个系统，重要性和必要性日渐凸显，它满足调度、客运、公安、工务、电务、安监、车务、机务、车辆、供电等业务部门及防灾监控、救援抢险和应急管理等多种需求，对铁路各业务部门作业起到了有效的辅助作用，但随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展，需要构建数字化、智能化、分布式的网络综合视频监控系统，提高清晰度，提高存储效率，解决视频质量和数据存储的问题，以满足日益增长的业务需求，为铁路运输安全提供重要保障。
参考文献
[1] 郭奇园，杨林，王小铁.客运专线综合防灾安全监控系统的设计[J].鐵路计算机应用，2012，16（9）.
[2] 石耀忠.京津城际轨道交通防灾安全监控系统简析[J].铁路通信信号工程技术，2008，5（4）.
[3] 张玮，郑西客运专线综合视频监控系统[J]，现代电子技术，2010，33（11）：182-184.
[4] 尹福康，陈梅，于睿的，认真贯彻《铁路图像通信设计规范》，积极推进铁路综合视频监控系统建设（J1.铁路通信信号工程技术，2010，7（1）：22-24.