铁路是我国最主要也是最重要的交通手段,中国的铁路列车每年约发送旅客 16亿人次。铁路旅客数量多、流动性大、人员情况复杂,如何能够以有限的警力,全面掌控列车运行中各车厢的全部情况,及时发现问题并快速反应、有效制止恶性事件的发生,是摆在铁路系统面前的一个急需解决的问题。
一、系统设计要求
1. 实现列车各个车厢的监控图像通过无线的方式传输到列车长和乘警办公室,集中监控。
2. 当列车车厢重新编组时,系统能自动重新建立,无需人员调整每节车厢的无线设备参数。
3. 列车行进中,系统能稳定工作。
4. 设备架设方便,不会对列车的行进安全造成影响。
二、系统构成
1. 系统示意图
2. 系统构成说明
上图中,每个红点代表一套设备,包括摄像机、无线视频发射机。为适应多路图像传输对网络带宽的高要求,系统设计选择使用了 54M的无线视频发射机。在9号车厢(通常列车长和乘警的办公车厢)安排了两到四台无线视频接收机,分别通过超5类网线连接至交换机,并与监控用计算机相连。每个车厢的无线视频发射机和接收机配备有高增益低风阻定向天线,经过低损耗高频馈线连接,固定在该车厢外顶棚上。考虑到列车高速运行安全的要求,天线的高度不能高过车厢的弧顶,因此选择在车顶的一侧,架设天线。
我们选用华峰科技的2.4GHz,54M无线数字视频收发系统,其特别的功能自动识别组网功能。当若干台无线视频发射机分别放置在无线接收机的天馈系统覆盖范围之内时,具有相同SSID设置的无线数字微波将自动判别并认证对端的无线设备,符合组 网条件的无线视频发射机将与机收机自动连接成点对点或者点对多点的网络,而不必事先将对方设备的参数设置到本机。这样,完全可以满足列车车厢任意重新编组后,系统无需人工干预而自动重新建立的功能要求。
3. 实际测试数据
a. 按照前述设计,我们在各个车厢上分别放置成套无线监控设备,每套包括摄像机、无线视频发射机及配套天馈部件,测试系统中最远的两台设备之间的带宽。考虑到行车安全,天线的架设高度受到严格限制,而且,车厢均为金属结构。在这样的恶劣工作条件下,实际测得最远两台无线数字微波的链路,其净数据带宽高达约20Mbps(理想条件下,去除无线传输协议占用的带宽后,54Mbps的无线数字微波实际有效数据传输带宽可以到20Mbps以上)。完全满足系统传输多路图像的带宽要求。
b. 启动全部车厢上的无线监控设备,到9号车厢上观察由各个车厢上传输来的图像画面,结果是画面非常流畅。系统设计和测试取得圆满成功。
c. 在列车高速行进中,经常出现转弯的情况。为了保证弯道行驶时系统仍然可以正常工作,本系统特别设计选择了宽辐射角度的高增益低风阻定向天线,以保持无线信号的稳定连接,并能完全适应列车运行环境下的系统使用要求。
三、功能简介
多路画面实时录像: 具有 1-16画面实时录像功能,具有三种录像触发模式:手动录像、定时录像、报警录像,定时录像时间可以设置。
多路画面实时显示 : 具有 1-16路画面实时显示功能, 具有多种显示方式: 1路显示、4路5路6路9路或16路同时显示, 实时显示滞后时间不大于0.5秒,满足前端控制要求。
图像压缩质量设置 : 视频采集率、图像压缩质量及帧率可以根据需要进行调节。
视频移动报警联动录像 : 具有视频图像动态检测功能 , 每路图像可设置多种不同的检测区域, 检测灵敏度可调. 如果有人入侵或物体位