京沪高铁开通运营安全问题提升安防需求

　　飞机和高铁，哪个更安全?近日，当京沪高铁将于6月底正式开通运营的消息发布之后，有关高铁安全性的话题再次成为网友关注的焦点。

　　自2008年4月18日开工至今，京沪高铁走过了工程建设、联调联试、运行试验、人员培训等阶段。今年5月份，在京沪高铁试运行期间，有媒体称“列车以400公里的时速运行时，放在桌面上的鸡蛋不滚动，350公里时直立的香烟不倒”，用以显示京沪高铁运行的稳定性。官方数据显示，京沪高铁工程质量一次检验合格率达100%，路基的工后沉降最大不超过2毫米，桥梁墩台沉降不超过1毫米，大大低于15毫米的控制标准。轨道几何状态合格率100%，优良率98%。然而，不管是数据也好，还是媒体报道也罢，依然无法浇灭人们对安全的质疑。

　　据《每日经济新闻》报道，6月11日、12日，有南京网友自发沿京沪高铁进行巡查，仅仅从麒麟门至大胜关高铁大桥段几十公里的范围里，就存在着诸多隐患。比如，超高压输变线横跨高铁高架上空，个别地段离民居只有几米，地面高铁立交桥底部已被超高货车擦得伤痕累累，高铁涵洞与高速公路为邻缺少多道防线，有的高架桥下仍有厂房或变成了停车场等。

　　不过，铁道部方面表示，目前的京沪高铁已经构建了全天候、立体化的治安防范保障体系。比如，在旅客进站环节，实现了全覆盖式安检;实施线路区间全封闭，在行人和大牲畜容易误入的低路基区段，全面加装2.85米高的防护网，而常规防护网高度只有1.8米;在全线设立视频监控系统，对线路和车站进行实时监控，并在重点部位设立外部入侵报警系统。

　　确实，近年来，随着高铁建设的速度日益加快，安防系统已经成为高铁安全防护不可或缺的一份子。高铁监控可以分为四个方面：即综合视频监控系统、CCTV监控系统、机房监控系统和防灾安全监控系统。综合视频监控系统作为通信系统内通信业务网的一个子系统，负责车站重点部位，包括区间公跨铁区段、通信、信号机房、牵引供电、电力供电机房内、外等的监控;CCTV监控系统作为信息系统内旅客服务系统的一个子系统，实现车站内候车室、站台、进站大厅、站前广场、进站咽喉等处图像监视。机房监控主要包括动力环境监控、安全监控，会用到感温、感热探测器及门禁系统。防灾安全监控则对危及铁路运输安全的自然灾害(风、雨、雪等)及异物侵入等突发危害进行监测，为运营调度中心运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修提供依据。

　　然而，安防系统并不是“安全”的代言词，据了解，作为安防系统的主要组成部分——在铁路视频监控系统的架设过程中，由于地理环境以及应用特征的不同，高铁视频监控系统建设仍然存在着众多制约因素，比如说视频监控点位通常比较分散、跨度比较大，通常是几百公里甚至上千公里;视频监控摄像机户外工作，环境通常比较恶劣;视频采集设备、编解码及部分存储设备分散地分布在无人职守机房，安装调试成本高;视频分析环境复杂，风霜雨雪雾、摄像机抖动、灯光等众多干扰因素可能导致误报警。具体说来，包括以下几个方面：

　　户外风雨雷电等自然现象的捉摸不定

　　应该说，户外环境对摄像机是一个极大的考验，雨雪、高温、低温、雷击、大风等都可能导致摄像机的故障，每个破坏环节都可能造成系统维护成本的剧增，而铁路项目的特点往往是跨度大，常常是山高路远，有时还要高空作业，并且系统一旦开通运行再申请作业会遇到很多限制，造成成本增加。因此，室外摄像机的选型、安装、接线及摄像机本身的高质量尤其重要。

　　高铁监控，按照点位主要分为室内机房、室内候车厅、售票处及室外广场、站台等，这些位置的摄像机部署没有特别特殊的地方，但是另外一个点位较多的应用就是铁路沿线，绵延的铁路，是长距摄像机的绝对用武之地，长距摄像机可能需要监控几十米、几百米甚至几公里，那么，意味着长距摄像机可能需要有几公里的观望效果。这么一来，摄像机并非简单的摄像机加长焦距镜头即可，，当焦距拉到一定长度时，手动键盘的操控很难去定位一个很远处的目标物，也就是说，摄像机的微步控制功能很重要。另外，高空望摄像机的抗抖动、夜视照明问题等都需要重点考虑。

　　预置位精度

　　高铁监控中，为了快速定位场景或响应报警，通常客户会设置多个预置位供将来快速调用应用，预置位的数量通常不是问题，目前多数摄像机支持128 甚至256个预置位，而实际项目上也不会用到这么多，但是预置位的精度是考察PTZ摄像机的重要指标，例如，当用户设置好一个预置位后，通常日后调用，有的摄像机预置位会出现偏移，这样不得不再次进行手动微调，失去了预置位本身的意义，影响使用。

　　编码器及DVR的选型

　　高铁项目中，编码器及DVR通常分散部署在各个站点机房内，因此，编码器及DVR需要具有超稳定的性能(嵌入式编码器和嵌入式DVR是首选)，良好的联网能力、远程管理及升级能力。由于网络系统架构复杂、跨度大、路由多，因此需要编码器设备能够具有本地缓存功能，在网络暂时终端情况下不至于丢失视频，一旦网络恢复能够将视频补充给NVR存储。另外，图像清晰度、双码流支持、双向音频支持、报警输入输出数量等都是需要考虑的指标。

　　编码标准

　　目前，铁路项目中主要采用的是MPEG-4编码技术及H.264编码技术，将来可能部署AVS编码，采用帧内压缩与帧间压缩相结合的方法去掉视频信息的时间和空间上的冗余信息。编码设备时延应不大于300ms，每一级转发时延应不大于500ms，解码设备时延应不大于300ms，PTZ响应时延应不大于500ms，系统前端采集设备到用户监视终端时延应不大于3s。

　　智能视频分析需求激增

　　智能视频分析技术的功能及应用要求都已被明确写进了《铁路综合视频监控系统技术规范》。正是因为有了明文规定，几乎所有中国的高速铁路都会用到视频分析技术。随着智能视频分析技术被写进标准，未来智能视频分析技术在铁路领域的应用将越来越多。目前开通的多条高铁线路都部署了上百路的视频分析通道，主要做入侵探测分析模式，并且实现效果良好，但由于铁路系统的特点，如地形、天气条件复杂、干扰源多，加之视频分析技术目前来说并不成熟，从这点来说，高铁视频监控仍然面临着挑战。

　　无人值守场站居多

　　为了减少小站的设置，高铁领域很多场站都实行无人值守。另外，铁路每隔数百米会有电力机房和通信机房，这些机房基本上都需要无人职守，并用到视频监控和报警系统，以检测是否有人入侵、现场的情况有无变化等。因此，高铁无人值守机房对视频监控的需求量非常大。

　　尽管《铁路综合视频监控系统技术规范》对于铁路监控设备包括前端摄像机、云台、视频编码解设备、存储设备等都有明确的技术规范，如室外摄像机应具有强光抑制功能以及逆光补偿功能;彩色枪型摄像机分辨率室内不小于480TVL，室外不小于540TVL;昼/夜转换型摄像机的分辨率等。然而，高铁监控系统能否起到期望中的作用则是另外一回事，这让我想起了前不久的故宫被盗案件，当我们对安防监控设备赋予过高期望的时候，是否真能够如愿呢?当铁路速度远远超过一日千里之时，谁来为我们的安全埋单?