未来铁路综合视频监控系统的技术和应用,本文是监控系统方面学年毕业论文范文跟视频监控系统和铁路和技术相关专科开题报告范文.
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【摘 要】 介绍了目前铁路综合视频监控系统的结构、网络拓扑、部署位置及功能, 指出了当前系统存在的问题.并从技术和应用两个角度,阐述了未来铁路综合视频监控系统的发展趋势.
【关键词】 铁路 综合视频 发展趋势
铁路行业涉及多个专业和部门,且各专业与部门之间存在多重的关联性,业务链复杂,人员参与众多,若缺少铁路综合视频监控系统的监督及防范,当发生事故或情况危急时,往往很难被及时发现.因此,不断完善铁路综合视频监控系统,提高其技术水平和应用能力,对我国铁路的安全保障工作具有重要的意义.
一、当前现状
1.1 规范体系
2008 年至2009 年,原铁道部先后起草印发了《铁路综合视频监控系统技术规范（试行）》和《铁路综合视频监控系统管理暂行办法》,用于指导铁路综合视频监控系统的建设与发展.在此基础上,2013 年,中国铁路总公司发布了《铁路综合视频监控系统技术规范》（后简称“规范”）,统一了铁路综合视频监控系统的结构、功能和性能要求、资源标识、信息传输要求、运行环境要求和相关的接口等.这一系列规范的制定和出台为铁路综合视频监控系统的产品设计、建设、测试验收、运行维护等提供了有效的参考依据.
1.2 系统结构
铁路综合视频监控系统（后简称“系统”）总体结构采用多级联网、多级管理、多级转发、多级存储等结构形式,分为视频核心节点、视频区域节点、视频接入节点和视频采集点4 级应用结构.视频核心节点设在铁路总公司,负责全部视频的综合调度,实现视频信息的调用、分转发、用户管理、系统管理以及与其他系统的互联,对节点内重要信息和告警信息进行存储和备份；视频区域节点设在铁路局调度所,负责本级用户和设备管理、实时监视、信息的存储和传送、存储调用及云镜控制；视频接入节点分为Ⅰ类和Ⅱ类视频接入节点,分别负责本站/ 段视频业务接入、参数管理、存储分析、分发及上传；视频采集点指前端采集设备安装的场所,主要用于采集相关视频信息.
1.3 网络拓扑
铁路综合视频监控系统是一个大型网络化视频监控系统,采用网络化、数字化视频监控技术和IP 传输方式构建.视频业务通过数据网承载,通过传输介质将视频采集点视频信息传输到所属视频接入节点.在视频采集点较多、分布不集中的情况下,利用网络负载均衡技术,可以将视频采集点的视频信息通过上述方式汇聚到Ⅱ类视频接入节点,再通过SDH( 同步数字体系)、MSTP( 基于SDH 的多业务传送平台)或数据网等传输方式接入所属Ⅰ类视频接入节点,从而大大提高了视频流对网络的承载能力.
1.4 主要功能
铁路综合视频监控系统主要功能如下：
1. 实时监控功能: 用户可监视本站管辖范围内的所有视频资源,并实现对视频监控的管理,主要包括实时监控、PTZ 控制、存储回放、实时报警及联动、语音对讲等.
2. 系统网管功能：实现用户、权限、设备、策略、配置等系统管理,实时检测在线设备,查询及统计报表.
3. 存储回放功能：实现对本地所有视频图像信息实时、不间断地录像并保存,用户能够根据多情况下的需求进行多条件检索,进行下载并回放存储在服务器上的视频资源.4. 报警联动功能: 视频监控系统可以与门磁、灯控等系统进行联动,当监控画面出现异常或异物入侵时,视频监控系统会进行实时报警.
1.5 部署位置及监控对象
铁路沿线区间和站点、重点路堤、桥梁、隧道、公跨铁/ 铁跨铁桥梁、电梯、专业机房等区域是铁路综合视频监控系统的主要覆盖区域.监控的具体对象包括：站台区、进出站咽喉区、车站运转室、隧道口、各专业室内安防、售票厅、候车厅、通信、信号机房等场所的监控.
二、存在问题分析
早期的铁路综合视频监控系统是根据各部门自身业务需求进行的针对性建设,采用独立管理的模式,短期内取得了较好的成效,解决了各部门对视频监控的业务需求.但是,从长期发展的角度来看,还存在一定的局限性.通过对15个铁路局既有视频监控系统进行调研,发现问题如下.
1. 视频监控系统多用标清,图像质量低,且前端设备主要以区域性部署为主, 仅覆盖部分车站、沿线的重要位置,个别地点尚无法使用,不能满足视频监控日益增长的需求.2. 在传统的模拟视频监控向先进的智能分析视频监控转变的过程中,技术与当下铁路发展脱轨,误报率较高,许多高新技术（例如：h.265、智能检索、智能分析、云存储、BIM 等）未能应用到铁路视频系统中.
3. 各部门采用的体系平台较多,综合性欠缺,资源利用率不高.一方面使系统的操作过于繁琐,用户体验较差；另一方面,致使系统分散建设、重复建设,造成设备以及配套资源浪费,未能发挥其综合作用.
4. 视频资源局限在各部门业务内部,单一用户使用,未做到不同部门之间系统的互联互通和整合,未实现与铁路相关系统资源共享,不能满足多级用户的需求.
5. 系统由业务部门使用,通信部门维护.由于涉及多个部门,当出现问题时,往往造成维护不及时,严重影响生产效率的提高.
三、技术发展趋势
通过对我国铁路综合视频监控系统发展现状与存在问题进行分析,可以看出,从视频内容处理、存储平台以及系统用户等方面, 还具有很大的发展空间.其技术发展趋势主要体现在体系详细化、技术智能化、存储集群化3 个方面.
3.1 体系详细化
统一、权威、全方面、详细的规范和检测评定标准是视频监控技术能够快速发展的前提.但是,我国铁路综合视频监控系统一直以来都没有全方面、详细的视频编解码标准和系统接口定义.各厂商研发的系统在算法、视频压缩打包方式和视频传输模式上存在着很大的差异,功能侧重点也不尽相同,造成不同的软件开发商开发的产品之间无法兼容,不能实现互通,资源浪费严重.因此,出台统一、权威、全方面、详细的铁路综合监控视频系统规范化体系势在必行.
3.2 技术智能化
视频监控系统正在朝着智能化方向发展,其核心是视频监控技术智能化,是指大数据智能检索、视频内容智能分析、视频信息智能存储、实时视频检测报警等技术,体现在大数据高效检索、视频模式识别、分析告警、入侵探测、人脸识别、传输策略自动调整、存储策略多样化等方面.做好智能化技术的突破,可以减少人为因素在监控过程中所起的作用,使监控结果更具科学性和客观性,提高监控效率和准确率.
3.3 存储集群化
由于综合视频监控系统的视频流传输本身比较占用存储资源,且系统常年不间断运行,存储时限较久,造成视频监控系统存储量非常大.传统的SAN 系统虽然性能很高,但是数据块和网络需求方面具有一定的局限性,系统的构建和维护很复杂,也很难扩容.存储集群是一种开放式的存储架构,采用分布式的操作系统,能够充分发挥存储设备的性能和磁盘利用率；并且按照一定的负载均衡策略,可从多台存储设备上存储和读取数据,具有很高的并发访问性能,不仅能够提高存储利用率,还可以大大节约成本.因此,向存储集群化方向发展将成为铁路综合视频监控系统发展的必然趋势.
四、应用发展趋势
从应用角度看,保持铁路综合视频监控系统的先进性、实用性和长效性,研究新老监控系统兼容性、监控系统与其他系统互联性、监控系统管理科学性等发展趋势很有必要.
4.1 新老系统兼容性
视频监控系统经历了不同阶段的发展,系统规模不尽相同.利用高新技术将新老系统资源合理整合,不仅可节省人力物力,还能够对系统进行合理的维护及调配,以便更好地推动系统构建,提高铁路综合视频监控系统自身资源利用率.
4.2 监控系统与其他系统互联性
铁路行业具有多工种,多业务,范围广等特点,把视频监控业务和其他业务系统（例如：调度指挥系统、应急指挥系统、周界报警系统、动环监测系统等）集成在一起很有必要.因此,在已有的系统框架的基础上,在总公司、路局预留出各信息化应用系统的互联接口,实现不同业务系统与视频监控系统的互联互通,提高资源利用率, 发挥铁路综合视频监控系统更大的综合作用.
4.3 监控系统管理科学性
对于未来规模更大、数量更多的视频监控系统,建立符合现代化大生产、适应市场经济体制需要, 具有产权清晰、权责明确、政企分开等特点的科学化管理制度很有必要.依靠科学化管理提高视频监控系统的服务质量,是铁路综合视频监控系统发展的必然趋势.
五、结束语
结合我国铁路综合视频监控系统的发展现状,并对其发展趋势进行了分析.技术上,随着铁路综合视频相关技术规范的修订及完善,现代化的智能分析技术和存储技术应得到足够重视与应用；应用上,对既有综合视频监控系统进行统一整合,实现资源共享和互联互通,对新建视频监控系统采用新技术,实现科学管理.
参 考 文 献
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