铁路车务段监控控制

车务段 行车安全综合信息系统可行性设计方案

目 录

1、背景概述…………………………………………………2 2、技术简介…………………………………………………2 3、系统构成指导思想………………………………………4 4、系统设计原则……………………………………………5 5、系统功能…………………………………………………7 3、系统结构设计……………………………………………10

6．1 系统结构组成………………………….......................10

6．1．1 前台子系统……………………………………...10 6．1．2 后台子系统………………………………………11 6．1．3 远程数据传输子系统……………………………12 6．1．4 既有办公网络子系统…………………………...12 6．2 系统信息处理结构…………………………………………13 6．3 系统结构图….………………………………………………13

7、系统主要硬件技术指标………………………………….14

7．1 摄像部分……………………………………………..14 7．2 音视频服务器………………………………………..14 7．3 控制主机……………………………………………..15

8、经费预算表……………………………………………….16

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车务段 行车安全综合信息系统可行性设计方案

1、背景概述

车务段位于京广线 处，管辖京广线

17个中间站，

京广上行方向至XXX站，下行方向至XX站，两站距车务段中心里程分别为76和106公里，由于中间站点多间距远,日常管理工作难度相当大。车务段对各站日常工作情况掌握主要是靠电话和下站检查两种方式获得，电话方式明显缺乏及时性、直接性和连续性；而下站检查方式不仅缺乏连续性，而且增加了管理工作对检查的依赖性，加大了管理成本、降低了工作效率。随着提速的逐步推进，传统的安全管理在安全可控上逐渐表现出了滞后现象。为此，为了提高安全可控力度，最大化的保证行车安全系数，车务段在以后的管理上必须借助高科技手段对管理加以辅助。经调查分析，目前在技术上已经成熟的远程视讯监控技术，非常适合应用于车务段这种点多线长结构式布局的企业，作为日常管理工作的辅助工具。

2、技术简介

远程视讯监控技术是近期发展起来的新技术，它以其直观方便、信息及时而被广泛应用于生产管理，是科技应用于安全防范上的重要手段；视讯监控技术融合了现在数字技术、网络技术、图象信息压缩技术等高科技新技术，

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它是电子集成、通信、计算机等不同技术领域完美结合的产物。为规范其发展，近年来国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）为数字图象的处理和传输建立了一套国际统一的相关标准，如：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4数字视频编码标准，从而更加促进了数字视频监控的产业化发展，使得数字视讯监控可以借助于先进的网络资源，实现从局域网到广域网甚至到全球通信，可以说只要有网络延伸到的地方，均可方便地实现远程监控。

远程视讯监控系统工作的一般过程和作用是：在一些重要的场所安放一个或若干个摄像机拍摄监控现场，然后将视频和音频信号通过一定的传输网络(线缆、无线、光纤或以太网)，传到指定的监控中心，监控中心通过监视器同步的再现被监控现场的状况；系统的存储设备自动的把各监控点信息进行不见断的存储，作为备查资料；通过控制设备，监控中心或分控点可以对现场设备进行调焦和转动控制，对现场目标实行锁定、放大、多角度等监控，当发现问题时，通过系统中提供的语音功能，可及时的向现场发出提醒并与现场进行对话。远程视讯监控作为企业生产管理和安全控制的一种辅助手段，起到了“千里眼”与“顺风耳”的作用，它能随时为管理者在同一地点实时提供不同生产现场的真实情况，使管理者同步全面的掌握现场生产和安全状况；这样不仅给管理者及时的提供了决策信息，而且也极大的提高了工作效率增强了安全管理的可控性。

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车务段 行车安全综合信息系统可行性设计方案

3、系统构成指导思想

考虑投资成本及从车务段现场实际出发，在拟定方案上采用选择重点、压缩投资、性能可靠、便于扩展、维护方便相结合的思想：

1） 前端监控点（中间站）设计先着重考虑重点部位，

如：运转室、信号楼、外勤、站台、两端咽喉等位置。

2） 分控点和本地控制点采用监视器或现有办公用计算

机。

3） 监控中心采用计算机屏幕分屏显示和大屏幕监视器

定点显示相结合。

4） 充分利用既有网络和设备资源，避免设备重复投资

造成资源浪费。

5） 远程信道在选取上充分考虑图像传输的连续性、稳

定性、清晰性及性能价格比。

6） 对于系统设备和系统支持软件，选择国内技术成

熟、性能稳定、信誉好的产品，以便于维护和更换，硬件设备选用工业级产品。 7） 在接口上充分考虑可扩展性。

8） 追求信道利用率，实现同一信道传递多种信息，

如：声音、图像、文字、控制等信息。

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4、系统设计原则

因为该监控系统直接应用于铁路行车安全的辅助管

理，系统设计的好坏以及使用的可靠性，直接影响预期作用的发挥和投资的目的，并关系到人力和物力资源的安排与配置的合理性。因此在系统设计上遵循精艺求精、充分考虑、全盘兼顾的原则：

? 标准化

视讯远程监控系统不仅要实现远距离的图像、声音与

控制等信息的传输，而且要实现在网络系统上图像、声音与控制等信息共享，从而本系统采用的产品均应遵循网络协议和传输标准的要求。

? 实用性

实用性是系统预期目的实现的根本基础，因此要求系

统应具备强大实用的功能。

? 可扩展性

考虑以后需求的不断发展，监控数量将随之扩大，系

统设计保证足够的冗余接口和扩展功能，后期增加监控点只要增加前端设备和升级软件，不用添加其他附加设备，以保证前期投资的时效性。

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最小配置为四路图像输入，如有需要可通过简单的扩展接入更多的摄像机；控制部分是中间站站长用于进行本地监控的控制设备；摄像部分及音箱、拾音器安装在监控点，如：信号楼、运转室、外勤、办公室等部位，其交互信息根据实际情况可由无线或有线方式和控制主机相连接。前台子系统具体连接如下图：

6．1．2 后台子系统

后台子系统主要是监控中心系统，由系统服务器、电

视墙或监视器、连接处理设备组成。系统服务器由控制服务器和视频服务器（MCU）构成，其主要起到：对音视频数据实时处理和同步、音像存储、 支持多种网络通信环境下的远程监控和控制、移动检测、多播网关功能、实现不同的局域网中多用户同时查看远程视频图象功能等；电视墙

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和监视器是图像显示设备，它用于实时再现现场状况；连接处理设备用于把外部设备和监控中心相连接并进行相应处理；后台子系统具体结构图如下：

6．1．3 远程数据传输子系统

远程数据传输主要由通信专业部门提供，根据系统多点分布的特点，信息传输至少需要PCM2M（数字复接一次群E1系统）或以上系统支持；结合实际情况，在监控中心两侧即京广上下行方向各使用一条传输电路，以串行通信方式汇接各中间站至监控中心。

6．1．4 既有办公网络子系统

为了充分利用原办公网资源、信息传输资源及达到车

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务段与各站信息资源共享的最大化，在系统中提供办公信息传递功能，从而延伸了监控网络的拓扑结构，增强了系统的整体功能。

6．2 系统信息处理结构

车务段管内17个中间站信息由PCM2M链路连接至车

务段监控中心后，通过一台数字交换设备进行处理。处理后的信号一部分通过通信和网络处理连接到中心的监控网络上，由解码器单元将数字信号还原为模拟信号，供电视墙或大屏幕监视器等设备进行显示，其中声音部分单独进行混音、分配处理然后送往服务器；处理后的另一部分信号通过基群处理设备和接口转换设备和办公网进行汇接，同时还有一部分信号转到上级监控中心。

6．3 系统结构图

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7、系统主要硬件技术指标

7．1 摄像部分

根据系统要求，摄像部分主要技术指标应满足以下要求：

? 摄像头

像 素：影像像素在38万以上

制 式：PAL制水平分辨率：420线以上 灵敏度（最小照度）：0.1LUX左右 信噪比：50db以上 环境温度：-10℃～45℃ 相对湿度（25℃）：5%～95％

? 云台

旋转最大角度：350度 倾斜最大角度：60度 水平转速：4度/秒以上 垂直转速：4度/秒以上

7．2 音视频服务器

监控画面数量：4个可扩展至8画面

系统配置：P4 XEON处理器，512M内存，INTEL865G主板 ATI显卡，120G硬盘，专业工控机箱，冗余电

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源

传输格式支持：MPEG标准 速率支持：96kbps以上速率

网络支持：支持IP(LAN,MAN,WAN),ADSL,ATM/SDH,HFC 组网方式：支持分布式，集中式，分布+集中混合式 图像：速度 每秒1-30幅（可编程） 环境温度： -30°C 至 50°C 湿度：50°C温度下95%不冷凝

7．3 控制主机 分辨率：720×576

传输速率：64Kbps—2Mbps范围可调 视频输入制式：默认设置PAL制式 视频物理接口：BNC接口，阻抗75欧姆 音频输入：1路线路电平或麦克风电平输入 音频输出：1路线路电平或扬声器输出 音频频率响应：G.721 300Hz～3.4kHz 音频通信通道：双向 64K bit/s 通信接口：标准E1接口符合G.703标准 通讯速率：2.048 Mbps±50ppm 信道码型：HDB3 视频采集：4路以上

工作温度：0～50 °C 相对湿度：20～80%

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8．经费预算表

车务段远程监控系统分类预算清单 前端监控点（个） 序号 名 称 摄像枪 镜头 云台 支架 解码器 彩色监视器 控制主机 连接电缆 施工费 工程耗材费 其它 预计经费（元） 1000 3500 800 500 3400 3500 3000 8000 8500 6000 3000 说明 420－480线 6－45倍光学变焦 可选 音视频线和控制线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 前端监控点费用合计：41200（元） 监控中心（个） 序号 名 称 系统服务器 大型显示器 控制台 数据复合器 切换卡 其它 预计经费（元） 18000 14000 16000 8000 15000 5000 专业配置 可用2－4个监视器 32路入4路出 含通信卡等 说明 1 2 3 4 5 6 监控中心费用合计：76000（元） 分控点费用（个）：11000（元） PCM通道年租费：12000（元）

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