铁路安防应用：商机与列车同步提速

　　从点到面的系统建设

　　总的来说，铁路安防系统的整体建置和传统的安防系统没多大区别，所不同的是，铁路安防系统监控点分散、监控线长，这也让铁路安防系统具有其特定的特色。从系统建设来讲，主要包括客/货运站、铁路沿线和桥隧道、车厢等领域。

　　客、货运站

　　采访过程中，笔者了解到工程商/集成商会向建设方建议在站台、车站出入口、售票大厅、售票窗口、候车室、车站广场等一些重要和人员复杂的场所和重要物资的存放地安装电视监控系统和防盗报警系统，对这些区域进行24小时监控。

　　由于各铁路沿线站点较多，又较分散，铁道部门一般会把各客运站、货运站作为路局的分控点。把前端监控信号，包括客、货运站本站范围和铁路沿线的监控信息传输到分控站点的监控终端，除了供给本站就地监控、实现本范围内的监控外，并完成信息的管理和存储，以及信息的上传。客、货运站的监控信息通过铁路内部的专网传输到上一级铁路局的监控管理中心。铁路局通过监控主机，在监控中心用监视器还原各分控点的监控图像，实现调度、指挥等各项任务，并能针对突发事件，完成预警和应急机制。

　　天津天地伟业数码科技有限公司监控产品部经理邓晔表示，火车站监控系统经过多年的建设改造，目前已日臻成熟，在大型车站端，如北京西客站、广州火车站、长沙火车站等都采用了高密度大型视频矩阵，而中小型机务段如包头二连浩特等火车站则采用中小型视频矩阵。通过矩阵联网，实现多级场景切换，并在专用监控软件的控制下，还能实现电子地图定位和录像抓拍等功能，公安部门可以对候车厅、站台、货场等犯罪易发场所进行即时的安全防范管理。

　　铁路沿线和桥隧道

　　近几年，铁路安防系统不只在车站内部和货运站等区域安装监控设备，还逐渐地向铁路沿线和桥隧道等区域延伸。铁道线蔓延几千公里，在人迹罕至或人流密集的地区都很容易出现事故：如动物跑上铁轨、人为地在轨道上放置异物等都给列车安全运营带来不少的阻力。特别是在一些光线较暗的桥、隧道等处更是隐患重重。

　　因此，铁路部门选择在岔道、道口、隧道的出/入口及桥梁安装监控摄像机，通过铁路沿线铺设的光纤或以无线方式将摄像机信号传输到最近的站点监控中心，或者直传到铁路局监控中心，及时发现停留在铁轨上的动物和人，避免给列车带来威胁，保障铁路运营畅通。

　　车厢

　　随着反恐形势的日益严峻，在移动的车厢里安装监控系统也已经成为一种新的需求，这在不少高速列车上都已经成为现实，如深圳至广州的和谐号等。监控系统一般架设在车厢两头、两列车厢的连接处和一些隐蔽位置，而监控室设在列车广播室或列车长室。通过前端的监控摄像机，列车安保人员能了解车厢内的实际状况，并能针对一些突发事件通过列车广播及时通知民警进行处理。

　　总的来说，铁路安防系统其主要功能有：

　　一是运营管理。站台、售票厅、检票口、进/出站口、票款存放地和银行接款接待室安装摄像机，在票房实行一对一监控，既可以防止纠纷又可以避免内部人员作弊；车站是人群比较密集的场所，为了防止行人走上月台，人流太多时提醒工作人员关闭出入口，实现人群分流，减轻车站运营压力，实现车站运营系统合理调度和维护正常的运营秩序，安装监控系统是一个解决管理的有效途径。

 　　二是取证管理，铁路人流纷杂，时常有打架、偷盗等现象发生，并且还有犯罪分子通过铁路车运流窜。通过车站监控系统，前端采集到的信息可传输到各地公安部门的监控中心，帮助公安人员发现犯罪嫌疑人员，进行抓捕。视频储存等功能，可以成为司法审讯举证的一个有力证据。

　　产品选型

　　铁路是应用安防系统最早的部门之一，其主要用到的系统有：电视监控系统、防盗报警紧急求助系统，另外如在调度中心和动车组等重点部门还会安装门禁系统。此外，还会应用人脸识别系统和智能体温监测系统、环境监测系统和设备运行状况监测系统等。

　　在采访过程中，不少甲方表示会挑选具有合格资质又熟知铁路特点的的工程商。蚌埠铁路安全防范技术管理办公室主任王克慧介绍说：在工程商的选择上，他们一般都会从三个方面出发：以国家技术监督局的GB50348号技术规范的具体规定为大纲，以用户的具体需求为基础，施工方案的要求为导向来选择工程商。

　　单纯从产品面来看，铁路安防系统监控设备主要用到的是快球和低照度、稿线数摄像机，快球主要安装车站大厅、站前广场、货运站等处，这样在人流密集的时节和区域也能提供一个清晰的监控效果；在售票窗口、车站出入口、桥梁、道岔、道口、隧道、无人值守变电站和照明等日夜亮度变化比较大的露天场所一般选用低照度、高线数的红外摄像机，加装防尘、防冻、防爆护罩和散热装置。

　　报警设备主要包括：主动红外、被动红外、震动电缆和紧急报警等。主动红外报警主要选择一些具备红外对射功能的产品，安装在车站周界围墙上和一些重点区域如仓库等处。一旦异常，就会自动发出警报。重要区域如车站调度中心和稿技术管理部门，考虑到安全与美观的统一，还会使用到门禁身份识别系统等。

　　基于铁路安防应用的特殊性，铁路安防系统摄像机一般要求高清水准，彩色线数达到500线以上，照度达到星光级，云台耐用度及电机性能要好。许多建设方会选择国内外著名品牌的产品，当然，和厂商宣称的技术指标相比，人们更多的是注重于产品的实际使用效果。

　　此外，系统搭建后的整体效果也需要仔细评估。天地伟业邓晔指出：在候车大厅和站前广场等人流密集地区，对矩阵/DVR等监控主机操作前端快球的精准度提出了很高的要求。虽然按照主流的控制协议，不同厂家的主机和前端大多数球机设备可以兼容，但在拉近远景进行放大跟踪的时候，较好的监控主机具有64级云台速度精度及PTZ全向控制功能（镜头变倍和云台转动可同时动作），可操控快球实现对缓慢移动的行人进行动态追踪，而普通的监控主机只具备8?16级的速度精度控制，定位局部对象时步长过大，而且要将变倍和转动分成两步操作，即便配备的是高端的快球和高速云台也难以发挥出最优的效果。

　　热门技术

　　“随着反恐形势的日益严峻和炸弹等易燃易爆物品的日益小巧化，列车安全防范问题更是首当其冲”，沈阳铁路局科学技术研究所孙克说道。日益严峻的恐怖危机让铁路安防系统更是步步维艰，不少专家呼吁建议研发一种更先进、更人性化的解决方案，通过科学、合理的技术手段来解决铁路安防问题。

　　在提及铁路安防应用的热门技术时，不少受访者把目光聚焦在无线监控、智能视频分析这两方面。不过，从当前的技术发展水平和产品的市场面来分析，这两方面还只是初露端倪。

　　无线传输技术需革新

 　　英飞拓公司中国区市场部经理黎志洪介绍说：“由于国内铁道线长，及供电和通信不便等因素，一般的车厢、火车头和铁路沿线都没有安装什么安防系统。目前的铁路安防应用，主要还是客、货站台的集中监控。”频频发生的灾难事故，不断提醒着人们寻找一种有效的解决方案。而基于公网的无线传输能很好地解决这些问题，已受到不少工程商/集成商和甲方的青睐。

　　移动视频监控系统主要安装在火车头和车厢上，针对列车运行前方的周围环境和车厢环境进行监控。其工作原理是将前端安装的模拟摄像机采集到的视频信息进行数字化压缩，然后通过无线视频发射器将压缩过的视频图像文件传输到最近的移动基站点，监控中心通过接入到公网内的计算机即可实现远程监控。

　　安装在飞速移动的火车上的摄像头等会经受环境变化，如下雨、霜冻、下雪等天气给设备带来的极大挑战；另外，安装在移动的车辆上的监控设备的供电和防震措施也要精密地考虑和设计，供电要和列车的供电系统兼容，并具防电冲击功能，设备要具备高防震性能，这样才能保障系统的正常运行。

　　杭州竞天数码科技有限公司总经理黄戟说：“基于公网的移动视频监控系统可以在全国大范围内漫游，只要有公网基站点的地方就可以实现信息的传输。用户端通过厂商提供的控件，用web可以在连接到互联网的任何一台计算机上实现设备的远程管理和维护。和微波、卫星传输方式相比，基于公网传输的移动视频监控系统性价比凸显。现已经在一些大中城市进行试点，相信以后会在更多的城市进行推广。”

　　采访过程中笔者也了解到，不少厂商、工程商/集成商和建设方对无线监控看法不一：很多厂商一致认为其市场很小，系统稳定性和无线传输信号质量不佳。列车在高速行驶时，无线传输会受到影响并伴随严重的延迟，动画感很强。蚌埠王克慧举例说：“如果采用微波传输，则会受无线电管理部门的约束，使用的微波频段必须报批无线电主管部门”；另外，在一些电磁干扰比较大的区域内，无线传输也会因为干扰而影响传输的质量，用户终端也会出现画面的停顿和跳跃。还有，监控平台的造价昂贵也是一个不容忽视的因素。

　　从市场调查来看，目前从事无线监控的厂商只有十来家，市场投放量和需求量都不是很大。但是随着3G技术和覆盖网络的逐步推广，无线传输应用将会极大地普及。频频发生的列车灾难事故，更是给铁路系统一个正面的冲击。杭州竞天黄戟表示：“随着技术的革新，基于公网的无线传输产品会越来越丰富，安装在列车上的移动视频监控系统也会越来越多。”

　　智能视频分析急剧升温

　　“随着传统视频监控的弊端不断暴露，传统视频监控已经无法满足车站管理的需要。已有很多工程商/集成商、建设方把注意力转向智能视频分析，并带动了智能视频分析市场的发展”，上海瑞润电子科技有限公司总经理凌宁如此解释。“智能视频分析系统，目前在国内应用还是比较少。青藏铁路之所以安装是因为周边环境太恶劣了，各种危险情况不断发生并经常发生动物跑上铁轨等情况”，英飞拓黎志洪如此表示。

　　智能视频分析系统在车站安防系统中，主要有四方面的作用：

　　一是运输管理：安装在车厢里的智能视频分析系统，可以通过设置在广播室的监控终端观察整列车厢的动态，当发生事故时，通过车厢广播系统发布指令。二是治安管理：通过安装在车厢里的摄像头察看车厢旅客的动态，并对嫌疑分子的行为做出智能分析。三是信息管理：随着系统的高度集成，监控终端需要处理的信息越来越多，智能视频分析系统可以对各种信息进行筛选，节约系统资源。四是环境管理：通过对铁路沿线的监控，设置并分析相关数据，起到预警和提前判断的作用。

　　智能视频分析技术一般是通过在前端的摄像机，或者传输的视频服务器和后端的硬盘录像机里内置一个智能分析单元，根据预先设定的规则去除无用的信息，将异常信息的数据流通过有线或无线方式传输至IVS分析服务器，以完成对环境进行监控和预警任务。

　　采访过程中，不少厂商、工程商/集成商、建设方表示看好智能视频分析的发展前景，但是在谈到具体现状时，都表示有待观察：1、智能视频分析技术可以说还不是很成熟，其形成产品线还只是刚刚起步，人们普遍还有一个接受程度上的时间差；2、核心技术的独有化，目前智能视频分析的核心技术还被几个行业巨头把持，如AXIS、ObjectVideo、Verint、NICE等，造成智能视频分析的门槛较高；3、智能视频分析技术对应用环境的适应性也尚需提高，譬如针对监控环境的变化，象刮风、抖动等情况，因其本身算法的局限，在实际应用中，“智能视频分析”性能被大打折扣，只能初步实现一些较简单的功能；4、由于厂商、产品、应用面较少，造成目前智能视频分析平台的造价很高，产品面可选度也比较少。

　　随着高速铁路建设高潮的兴起和通信平台建设的逐步完善，传统的单靠人防的防范模式将被逐渐淘汰，取而代之的是高技术层次的安全防范系统。以后，现代化的高速铁路采用智能视频分析系统也将是大势所趋。

　　工程特点

　　深圳诺龙实业有限公司技术部经理郑新表示，铁路安防应用和其它行业的安防应用相比，1、信号传输距离远，车站范围较大，必须敷设长距离的传输线路。2、图像质量要求高。由于车站区域人流密度较大，尤其在节假日更是给安防系统带来极大的压力。在人流拥挤的广场或车站等处，为了协助车站管理人员发现“黄牛党”或处理突发事时需执法取证，就必须提供一个比较清晰的监视效果。3、灵活性。前端设备把采集到的信息传输到车站监控中心，一旦发现嫌疑分子就必须要求和其他报警系统联动，自动发出报警信息。

　　一条铁路蔓延几千里，季节的变化和天气阴晴冷暖给铁路安防系统的工作带来巨大的挑战。“地域范围广、物理交叉多、现场布局难”等特点让铁路安防工程具有其自身的一些特色。

　　1、环境的特殊性

 　　铁路安防工程项目大，管理困难、施工周期长、战线长，从平原到草地、从沙漠到丘陵和雪山，周边环境时时刻刻处在动态之中，这也给铁路安防系统的工作环境带来很大的影响。

　　下雪、霜冻和冰雹等恶劣天气，系统除了要加装各种具备相应设施的护罩外，还要具有较强的环境适应能力。“选择适合野外工作环境的知名品牌的产品，在质量和性能上更有保证。在安装和使用上，注意防水、防雷、防冻、防高温、防冷凝等情况，选择质量好的防护罩更能优化摄像头的工作环境，以延长其使用寿命”，深圳金三立视频科技有限公司市场部张治国如此表述。

　　2、新、老系统的集成问题。

　　今年的冰雪灾害，充分暴露了铁路监控系统信息的分散和孤立性。灾难过后，老系统的改造和新系统的建设已摆在铁路部门的面前。此外，为提高工作效率，铁路部门对内部新老系统间的集成和整合、信息共享化的呼声也愈来愈高。系统集成已成为铁路安防的共同需求。

　　“传统铁路视频监控系统只能被动地将前端视频图像传回监控中心，且基本上是一套相对独立的系统，容易成为信息孤岛。因此，为了面对严峻的治安形势和针对突发事件，传统视频监控系统应升级成为具有智能化指挥调度的功能，并能将监控系统集成融入到铁路相关部门的管理系统（MIS）中，使更多的相关人员能共享和利用沿线各点的视频监控信息”，天津天地伟业数码科技有限公司平安城市部经理官清珍如此说道。

　　针对系统集成这个大趋势，北京智安邦科技有限公司副总经理夏立峰表示：“因为技术方面的实力和自身产品方面的优势，这方面基本都由一些大的厂商占据了铁路安防系统市场，缺乏研发实力和产品线狭窄的小厂商根本无法立足”。