动车组视频监控系统概述

王双全+张贤凯

摘 要：该文简要介绍了动车组视频监控系统原理和应用现状，通过介绍动车组视频监控系统的视频监控服务器、车厢摄像机、弓网监控摄像机、监控屏等主要设备的配置和参数，阐述了动车组视频监控系统的现状，结合目前动车组的发展现状，对未来动车组视频监控系统的应用前景提出展望。

关键词：动车组视频监控系统 视频监控服务器 弓网监控摄像机

中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（b）-0002-02

动车组视频监控系统由动车组车厢视频监控系统和动车组受电弓视频监控系统两部分组成。

动车组受电弓视频监控系统用于运行途中，实时监视车顶受电弓及接触网工作状态，并兼顾受电弓附近高压设备工作状态。通过智能分析自动实时识别受电弓异常状态，为随车机械师处理异常降弓等弓网故障提供辅助的监视视频和分析图像。各车型动车组均采用单车存储、集中监控和智能分析方案。

动车组车厢视频监控系统实现对车厢内公共区域监视；对采集的视频信息进行实时存储；具有使用外接授权终端设备进行单车厢预览、查询、回放及下载的功能。各车型动车组车厢之间不组网、不集中监视，采用单车存储的方案。

1 系统组成及功能

1.1 动车组受电弓视频监控系统

动车组受电弓视频监控系统由监控屏、受电弓视频监控服务器、智能分析主机、受电弓摄像机、网络总线节点设备（中继器）、连接电缆组成。拓扑机构图如图1所示。

监控屏集成列车级受电弓视频监控服务器和人机接口，具有数字视频解码和播放功能，以单画面轮询方式显示各受电弓及高压部件视频监控画面，每30 s（可设置）轮询播放。

受电弓视频监控服务器存储视频图像，图像设里程、区间信息、日期、时间、车次、车厢号和速度标记。受电弓视频监控服务器为受电弓摄像机提供电源。服务器采用2.5英寸SATA接口硬盘，硬盘盒的拆装应便捷且具备防盗措施，采用防错插快速接头并满足600次无故障插拔要求。系统未断电时插拔硬盘，硬盘不应损坏。存储容量满足至少存储7×24 h/d的要求。

智能分析主机对受电弓监控画面进行实时智能分析，同时存储分析数据，并将分析的报警信息传输至监控屏显示。

受电弓摄像机集成摄像头、云台、补光灯和加热玻璃等，具有云台控制和电动变焦功能，具有补光和强光抑制功能，满足全天24 h观测需求，白天和黑夜环境下均可正常工作。补光灯根据升降弓信号自动开启和关闭，降弓10 min后补光灯自动关闭，升降弓信号可通过受电弓视频监控服务器 I/O接口获得或通过列车网络控制系统转发至PIS系统获得。同时监控屏设置摄像头和补光灯开启关闭按键，可以手动操作，当摄像头关闭后监控屏对应画面显示“摄像头关闭”。加热玻璃通过感应温度变化控制加热开启和关闭，具有除雾、融雪功能，被监视设备清晰度满足厘米级的要求。

网络总线节点设备及部分电缆可与动车组VES等其他系统共用，受电弓视频监控系统通过网络总线节点设备实现联网通信，网络总线节点设备包含在VES等其他系统的车厢控制器内；也可以通过以太网或同轴电缆单独组网，无受电弓视频监控服务器需要接入监控屏的车厢，其网络总线节点设备为中继器，可集成在VES等其他系统的车厢控制器内。

1.2 动车组车厢视频监控系统

动车组车厢视频监控系统硬件由网络摄像机、车厢视频监控服务器、连接电缆组成。

每节车的车门通过台设1台全景网络摄像机，客室内部设置两台半球网络摄像机，分别位于客室端部或距端部1/3处，特殊车厢酌情增加全景网络摄像机和半球网络摄像机（如餐车）。

每节车设置车厢视频监控服务器，安装受电弓视频监控服务器的车厢，和受电弓视频监控系统共用受电弓视频监控服务器。

网络摄像机采集视频监控数据，经以太网线传输至车厢视频监控服务器进行录制存储，可通过车厢视频监控服务器服务接口连接至外接授权终端。

摄像机采用网络摄像机，对车厢内公共区域进行监视，摄像机成像为非镜像模式。

车厢视频监控服务器存储视频图像，存储时间不少于30×24 h/d，图像叠加日期、时间，按照时间顺序先进先出的原则循环覆盖。车厢视频监控服务器为网络摄像机提供电源。

连接电缆包括以太网线和电源线，以太网线采用双绞屏蔽工业以太网线缆，以太网线和电源线符合动车组电缆相关标准要求。

车厢视频监控系统具备自检功能，所有摄像机和硬盘的状态可通过面板指示灯和授权终端显示。

车厢视频监控系统具备日志功能，记录授权终端预览、查询、回放、下载、校时操作和更换硬盘等信息，存储在车厢视频监控服务器。

2 前景及展望

目前弓网监控的视频信息可以通过设置在机械师室的监控屏进行实时查看，但由于车厢视频监控系统采取单车存储方式，不能进行实时查询。因此采用车辆总线方式把全列的视频监控服务器通过以太网线连接在一起，可以满足车厢视频监控录像实时查看的需求。

动车组每个系统单独设置车辆的以太网总线，系统数量越多所需要的车辆总线也越多。由于动车组的车端安装空间有限，新增的车端连接器设置困难，因此通过设置列车级的车辆总线把尽可能多的系统融入该总线范围内，如图2所示。通过设置在机械师室的监控屏对车辆的视频监控系统、影视系统等进行集中监视和控制，可以有效地利用列车的总线资源和减少车端连接器的数量，同时还能实现对车厢视频监控系统的监控。

参考文献

[1] 罗世伟，邹开耀.视频监控系统原理及维护[M].电子工业出版社，2007.

[2] 梁笃国.网络视频监控技术及应用[M].人民邮电出版社，2009.