摘 要：铁路货运视频监控系统为铁路货车运行状态的判断能力提升提供了保障。本文通过对铁路货运视频监控系统的现状进行分析，并对相关部门进行需求调研，优化了货运专用线视频监控系统及网络结构，并对前端采集点布点情况给出建议。希望为今后铁路货运视频监控系统的类似项目设计提供参考。
关键词：视频监控；货运设计；系统设置
中图分类号：TN919.81 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）03-0047-03
Video Monitoring System for Railway Freight Transportation
DAI Tianwei
（China Railway Communication and Signal Survey & Design Institute Co.，Ltd.，Beijing 100036，China）
Abstract：Railway freight video surveillance system provides a guarantee for the judgment ability of railway freight car operation status. Based on the analysis of the current situation of railway freight video surveillance system and the demand investigation of relevant departments，the video surveillance system and network structure of freight dedicated line are optimized，and the layout of front-end collection points is proposed. It is hoped to provide reference for the design of similar projects of railway freight video surveillance system in the future.
Keywords：video surveillance；freight design；system settings
0 引 言
近些年運输市场的供求关系发生了很大的变化，铁路货运在运输系统中的作用越来越突出，面对此种形势，视频监控系统的应用提高了铁路货车运输状态的判断能力，为顺利推进信息化打下了基础。
1 现状分析
以长沙货运中心为例，其管辖区域的车间共计20个，包括本中心在内的其他区域，比如郴州、长沙北、衡阳和双清等地，货场门吊视频系统已经基本安装完成，车辆资料、门吊视频监控、记录仪和装载视频等均已纳入长沙货运中心及车间日常监控范围，取得了一定成效。然而我们还应当看到实践中存在的不足以及问题，尤其是监控乏力，而且各环节之间未能实现有效衔接。纵观国内其他铁路系统，太原铁路局在监控系统建设方面走在了前列，其结合列车货检监全面推进列车货运自动监控系统，实现了编组站、各分界口的全覆盖，而且能够采用视频形式进行全面记录。
范柏铁路在沿线车站、线路所新设了视频监控系统中心设备，各站运转室、咽喉区、装卸作业区设置视频前端摄像机，以满足全线监控要求。在范柏车站咽喉处，安装了货车装载监视系统，采用高清视频的方法对货车装载过程进行全过程记录，同时利用现代计算机技术手段以及信息自动化集成和处理手段，对货物装载过程进行高清图像与视频信息数据收集，大大提高了安全管理效率。
敬业铁路专用线（敬业专用站至西柏坡货场）货场视频监控系统在沿线车站、线路所新设了视频监控系统中心设备，各站运转室、咽喉区设置视频前端摄像机。
现阶段视频监控管理系统在整个铁路货运领域中得到普及，应用范围最广的是在货运站存放货物区域、仓库、门卫、大厅以及货运站运转和车站货物调度室等位置，布设视频前端摄像机监测货车进出站状态。
在室外装卸作业区、集装箱正面吊监控系统受通信传输（如无线通信传输）及施工环境（如光纤敷设）限制。而且，铁路货运专用线涉及到与干线的接轨，极有可能造成投资浪费，也不便于对信息系统进行统一维护管理。为此，通过调研各相关应用维护部门对视频监控系统的需求，对货运铁路视频监控系统采集点的设置情况、专用线与干线接轨的视频监控系统设计情况，并进行归纳总结，以供今后铁路货运视频监控系统设计参考。同时，对视频监控领域的无线传输新技术在铁路货运中的应用进行展望。
2 需求调研
《TB 10067-2000铁路站场客货运设备设计规范》中指出，货运站应根据需求和当地条件，设置货运管理信息系统和货运安全监测设备。《TB 10625-2017重载铁路设计规范》中指出，货运站科根据需要设置车载视频监控监控系统、站场视频监控系统，但是视频摄像机的具体布点位置没有明确说明。
2.1 车站运输管理系统
铁路车站运输处基于站类别，将其分为大小站、区间站以及编组站和线路所等多个部分。其中，大站主要集中于车站楼运转室，设置一台摄像机，并且在助理值班室以及室外的合适位置安装一台摄像机，对咽喉区进行实时视频监控。
对于小站而言，同样在集中楼运转室中安装一台室内摄像机，然后在站长室以及助力值班员办公室分别布设一台摄像机，对咽喉区进行监控，并且按照实际情况和需要优化调车场监控摄像机的配设。区间站又称为车站中间站，有一台摄像机安置在集中楼运转室，站长室以及值班人员所在的室内也安装一台摄像机。组站又称为区段站，和以上布设情况一致，在集中楼运转室中安装一台室内摄像机，并且根据出发场以及到达场的情况和需要合理安排咽喉区监控系统。值得一提的是，在编组场中的区长室以及驼峰楼内也要安装摄像机，峰顶以及峰尾位置布设室外摄像机，对场内情况进行监控。线路所的行车室内合要理安装一台摄像机，而且在牵出线与岔线连接位置也要分别安装一台摄像机。上述铁路货运站建设过程中，各直属站以及车务段应当根据实际情况建立监控中心与终端控制系统。
2.2 铁路货运系统
在铁路车站货运系统建设过程中，注意对货场区以及咽喉区进行严格监控。其中，货场区监控点包括货场站台、库区、门卫、办公室和周边环境进行监控，合理安装适量的摄像机。在此过程中需注意监控终端，根据实际情况布设在货检办公室等位置，存储时间的要求为60天。
2.3 铁路电务系统
在建设铁路货运监控系统时，电务部门非常重要，尤其是信号以及通信要求非常高；在铁路货运站通信机房和信息室内分别安装摄像机（一般以两台为宜），监控机房门、工作人员和设备。
3 货运专用线视频监控系统的设计优化
专用线视频监控系统主要对货运区的装卸作业以及调车等过程进行实时监控，负责作业现场的安全管理工作。同时，还要在工厂站适当位置布设前端设备，并且采用“无线+有线”的视频采集模式；将视频采集点布设在出入站的关键位置，比如信号机房、股道两侧和装卸车区域。根据货运站的综合格局，新增监控终端布设在接轨站货运办公室以及值班室等位置。需注意专用监控系统布设时，应当根据与干线铁路之间的关系合理布设监控系统，对系统结构进行优化设计。新增的视频监控服务器优先设置在通信机械室内，当通信机械室不具备设置条件时，再考虑设置在信息机房。
在专用线信息系统设计中，不建议将工厂站视频监控系统作为独立系统设置，而是优先考虑把专用线视频监控系统作为接轨站视频监控系统的延伸扩展，将设置在工厂站的前端设备纳入接轨站既有的视频监控系统后台，这样能有效节省投资，并便于接轨站对视频监控系统进行统一维护管理。
在设计信息网络系统时，接轨站以及工厂站信息网络系统应当按照局域网进行布局，这样有利于减少网络设备和系统建设的开支，有利于优化网络结构以及减少网络故障点。从实践来看，这样设计具有显著应用价值，比如工厂站、接轨站监控系统之间可以采用光缆进行直接连接，无需另外设置通信传输系统即可提供有效的传输通道。在此过程中，直接通过交换机百兆、千兆端口带宽传输视频信息数据，避免受到通信传输限制，而且有利于避免数据信息传输延时。在接轨站与工厂站之间利用两层网络系统进行连接，而非三层网络设备，这对于减少系统建设投资具有显著作用。同时，还可以有效降低因路由增加而导致的网络系统能耗，因为以太网数据转发效率本身优于路由转发效率。除此之外，工廠站以及接轨站利用相同网段IP，有利于减少因子网细化而导致的主机与网络地址耗损。
如果工厂站的视频监控服务器设置在工厂站通信机械室，利用通信光缆中的2芯接入接轨站通信机械室既有的综合视频监控系统，接轨站既有的综合视频监控系统至视频区域节点的通信通道维持不变。
4 采集点布点建议
进出站交通要道应设置备定焦枪型摄像机（室外），监视目标是人员及车辆出入情况，主要供公安使用。
货场重点区域应设置球型摄像机或枪型摄像机，监视目标是货物装卸、人员出入情况、设备区环境及人员维护作业情况，主要供车务、电务、货运使用。
货运营业厅应设置前端采集设备，球型摄像机或枪型摄像机，监视目标是人员出入情况、设备区环境及人员维护作业情况、设备区环境及人员维护作业情况，主要供货运、公安使用。
运转室/行车室应设置球型摄像机或枪型摄像机，监视目标是室内人员工作情况、设备区环境及人员维护作业情况，主要供车务、公安使用。
通信、信号、信息机房宜（信息大型信息机房应）设置球型摄像机或枪型摄像机，监视目标是机房人员出入情况、设备区环境及人员维护作业情况，主要供电务使用。
编组站到达场咽喉区应设置定焦枪型摄像机（室外），可采用无红暴光源来解决夜视问题，监视目标是到达货车的货物装载情况、押运人员状况，主要供管辖单位、公安使用。
编组站重点区域应设置变焦枪型摄像机（室外），且具有低照度功能，监视目标是到达货车编组作业情况，主要供货运、公安使用。
编组站出发场进入提速正线的咽喉区应设置枪型摄像机（室外），可采用无红暴光源来解决夜视问题，监视目标是货物列车的货物装载情况、货车篷布苫盖及网绳捆绑状态、货车门/窗/盖关闭情况、押运人员状况，主要供货运、公安使用。
货运中心重点区域可设置球型摄像机或定焦枪型摄像机，监视目标是人员出入情况、设备区环境及人员维护作业情况，主要供公安、相关管理部门使用。
货运铁路局分界口、铁路公安处管辖界口应设置定焦枪型摄像机（室外），具有高速、高分辨率、强光抑制等功能，可采用无红暴光源来解决夜视问题，主要监视目标是列车货物装载情况，主要供公安、车站、货运使用。
车站咽喉处应设货车装载视频监视系统，以（高清）货车装载视频设备、车号识别设备等为基础，采用先进的计算机网络技术及信息处理与集成技术，实现货物装载状态高清视频、图像信息的自动收集、检测监控和集中管理，为各级货运管理部门和作业部门提供清晰、直观的货车装载信息。
对于安全管理或指挥有特殊要求的，应在货场门吊、集装箱正面吊安装高清视频、无线视频摄像机，满足相关部门对安全管理、指挥的需要。
5 新技术应用
TD-LTE 4G无线网络系统能够适应铁路站场复杂苛刻的环境条件（含专用线棚车内作业、夜间无照明、雨雪天气等），数据、图像传输质量稳定可靠，集成后核心网架构相对简单，基站安装较为简便，带宽容量大，可以在站场内打造一个基站多种用途的无线网络环境。因此，TD-LTE 4G无线网络可以作为铁路站场无线组网技术选型的首选方向和标准，它可实现无线视频摄像机的回传，满足相关应部门对安全管理、指挥的需要。不足之处是规模较小时，成本相对较高。如果需要在较大车站或铁路沿线搭建货运、车务、车辆（列检）、机务、工务、电务、公安等部门共同使用的、稳定高效的综合无线网络时，TD-LTE 4G方案的性价比将更具有优势，更加经济可靠。
移动终端设备。手持机集群终端设备能够同时支持私密呼叫、组呼、短信、彩信、宽带数据接入、视频监控和回传业务，以及多业务并发功能，可用于现场集群通信与手持机拍照上传，节省人力，提高效率，满足铁路货运信息化发展的要求。
6 结 论
合理设计铁路货运视频监控系统，科学布置前端监控摄像机位置，逐步将无线高清监控系统推广应用，不仅可以有效节省投资，便于接轨站对视频监控系统的统一维护管理，更能提高铁路货运监督力度与综合管理水平。
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作者简介：代天威（1987.02-），女，汉族，河北邯郸人，工程师，本科，研究方向：通信信息。