為了更好的監(jiān)測(cè)列車運(yùn)行情況,,以確保乘客安全,防止意外或非法事件的發(fā)生,,越來(lái)越多的鐵路應(yīng)用采用車載CCTV 視頻監(jiān)控系統(tǒng),。但是,要將車載CCTV 視頻啊監(jiān)控系統(tǒng)與列車其他系統(tǒng),,例如PA 系統(tǒng)進(jìn)行整合,,就不是那么容易的事,因?yàn)橛写罅康南拗茥l件,,例如惡劣的環(huán)境,、高振動(dòng)、空間狹小,、布線困難等,。對(duì)列車而言,通訊系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須具備充分的彈性來(lái)應(yīng)對(duì)惡劣的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,。因此,,所使用的設(shè)備必須專為車載應(yīng)用而設(shè)計(jì),并具備一定的標(biāo)準(zhǔn),,包括IEC 60571,、EN 50155、EN50121-2-3,,未來(lái)還將滿足IEC 62850 的車載標(biāo)準(zhǔn),。
一、IP視頻監(jiān)控是未來(lái)的不二之選
根據(jù) IEC-62580-2 草案,,車載CCTV 視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須接入列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN),,由此實(shí)時(shí)視頻可傳回至地面車站或遠(yuǎn)程控制中心,。這意味著,IP視頻監(jiān)控解決方案是最佳之選,,也將可能成為唯一的選擇,,因?yàn)樗邆浼嫒軮EC-62850 標(biāo)準(zhǔn)的能力。因此,,系統(tǒng)集成商和車輛制造商需要為未來(lái)的項(xiàng)目物色符合車載應(yīng)用的IP 視頻監(jiān)控解決方案,。但通常會(huì)發(fā)現(xiàn),市面上大多數(shù)的IP 視頻產(chǎn)品并不符合車輛應(yīng)用,,即便專為車載應(yīng)用而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品也極少能滿足新系統(tǒng)的需求,,因?yàn)橄啾葌鹘y(tǒng)的車載CCTV 視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言,需求不同,、環(huán)境不同,、安裝方式也發(fā)生了很大的變化。
(圖 1:IEC-62580-2 標(biāo)準(zhǔn)下的車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D)
二,、傳統(tǒng)的列車通信系統(tǒng)
對(duì)于傳統(tǒng)的列車通信系統(tǒng)而言,,模擬攝像機(jī)和DVR 解決方案是比較常用的,但是,,這已不再是最佳的解決方案,,原因如下:
● 因?yàn)樗且粋€(gè)封閉且獨(dú)立的系統(tǒng),所以較難與其他系統(tǒng)整合,,例如PA、火災(zāi)報(bào)警,、緊急電話網(wǎng)絡(luò)等,。
● 錄制視頻主要存儲(chǔ)在可拆卸硬盤中,因此在每次查看或備份錄制視頻時(shí),,都需要管理員手動(dòng)更換硬盤,,這是非常麻煩且耗力的。
● 無(wú)法支持實(shí)時(shí)查看,。當(dāng)發(fā)生意外或緊急情況下,,在遠(yuǎn)程控制中心的管理員無(wú)法看到事件的具體情況,無(wú)法及時(shí)作出響應(yīng),。
(圖 2:傳統(tǒng)支持DVR 的視頻監(jiān)控系統(tǒng))
三,、IP攝像機(jī)是必需品
在 IP 視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,IP 攝像機(jī)才是焦點(diǎn),。目前,,IP 攝像機(jī)已迅速成為主流,因?yàn)樗鼈兏菀装惭b,、管理和整合,,且支持遠(yuǎn)程訪問(wèn),,減少布線,具有較高的性價(jià)比,。最重要的是,,IP 視頻監(jiān)控系統(tǒng)可確保整個(gè)列車系統(tǒng)可應(yīng)對(duì)未來(lái)多年的快速發(fā)展。
(圖 3:支持IP 攝像機(jī)的IP 視頻監(jiān)控系統(tǒng))
基于以上對(duì)于技術(shù)趨勢(shì)和產(chǎn)品發(fā)展的說(shuō)明,,選擇IP 攝像機(jī)的四大理由如下:
易于安裝和使用:
● 所有 IP 攝像機(jī)和NVR 都可以輕松連接到TCN,。連接到的列車通信網(wǎng)絡(luò)。
● 與模擬攝像機(jī)相比,,減少布線的工作,。無(wú)需額外預(yù)留同軸電纜,非常適用于空間狹小的車廂環(huán)境,。
● IP 攝像機(jī)和NVR 可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)和管理,。
具有高性價(jià)比:
相比通用的同軸電纜而言,在火車上適用電線是非常昂貴的,,因?yàn)殡娋€還必須具備防火的能力,。IP 攝像機(jī)本身對(duì)線纜的需求量就少,大部分IP 攝像機(jī)還支
持PoE 的功能,,這樣可以大大減少布線成本和電源線成本,。
易于集成:
列車監(jiān)控系統(tǒng)擁有眾多的子系統(tǒng),要管理好這些子系統(tǒng)是非常辛苦的,。IP 攝像機(jī)可以很容易的與子系統(tǒng)進(jìn)行整合,,也可以很輕松的與每個(gè)車站控制室的SCADA 系統(tǒng)進(jìn)行整合,這樣就大大提升了管理的整體效率,。
可遠(yuǎn)程訪問(wèn):
IP 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置和訪問(wèn),。在世界上的任何地方,多個(gè)授權(quán)用戶可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)遠(yuǎn)程訪問(wèn)實(shí)時(shí)視頻和錄制視頻,。
四,、如何選擇一臺(tái)正確的IP視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)
未來(lái),車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)將規(guī)范其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),,因此,,必須選擇正確的解決方案供應(yīng)商,才會(huì)獲得滿足標(biāo)準(zhǔn)的最佳解決方案和產(chǎn)品,。不僅如此,,供應(yīng)商必須具備充分的能力,確保產(chǎn)品可滿足車載應(yīng)用的惡劣環(huán)境,,例如溫度,、沖擊、震動(dòng)和電磁干擾等,。
以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn),,可作為您選用正確IP 攝像機(jī)的一個(gè)判斷:
設(shè)計(jì)堅(jiān)固:
EN 50155 和IEC 60571 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車載設(shè)備提供了基本的要求,,主要包括設(shè)備性能、抗沖擊,、抗振動(dòng),、工作溫度和抗EMC,確保設(shè)備可在車載環(huán)境中可靠運(yùn)行,。
最佳的視頻效果:
分辨率,、幀速率和視頻質(zhì)量是衡量視頻性能的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。視頻性能更高,,視頻質(zhì)量就更清晰,,但也需要更高的帶寬和額外的存儲(chǔ)需求。由于網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)空間的受限,,傳統(tǒng)車載視頻監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法提供晝夜高清監(jiān)控視頻,。在5 到15幀每秒的速度下,系統(tǒng)常用的是分辨率為640x480 的VGA 視頻,;而MJPEG 格式是首選的編解碼器,。隨著HD(1280×720)圖像和H.264 編解碼器的流行,整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以提供更好的視頻質(zhì)量,、支持更高的壓縮率和更低的延遲時(shí)間,。也難怪,IEC62580-2 標(biāo)準(zhǔn)也推薦采用HD 和H.264格式,。
分辨率 最大幀速率
( 表格 1:IEC 62850-2 對(duì)視頻質(zhì)量的比較)
圖像質(zhì)量:
相機(jī)鏡頭,、傳感器和控制參數(shù)會(huì)直接影響到圖像的質(zhì)量。為了獲得最佳的圖像質(zhì)量,,你應(yīng)該考慮到所使用的IP 攝像機(jī)具備以下幾個(gè)條件:
1. 視角范圍(FOV):FOV 可以決定攝像機(jī)“捕獲圖像”的范圍,,這個(gè)和鏡頭的視角有關(guān)。一般情況下,,鏡頭的焦距和安裝位置(高度和角度)是決定FOV 的兩個(gè)關(guān)鍵因素,。
2. 照明度(lux):圖像質(zhì)量很大程度上依賴于照明度,。如果環(huán)境比較昏暗,,IP 攝像機(jī)會(huì)采用一個(gè)高性能的低照度傳感器,具有抓取晝夜圖像的能力,,可確保在低照度環(huán)境下,,仍能提供良好的圖像質(zhì)量。CCD 傳感器通常比CMOS 傳感器在低照度環(huán)境中有更好的表現(xiàn),。但最近,,CMOS 技術(shù)得到迅猛發(fā)展,而部分最先進(jìn)的CMOS 傳感器,,在低照度下情況下提供的圖像質(zhì)量和CCD 傳感器一樣的出色,。
3. 相機(jī)控制參數(shù):相機(jī)控制參數(shù)包括寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR),、背光補(bǔ)償(BLC)、數(shù)字降噪(DNR),、白平衡(ATW/AWC),,電子快門和曝光等,所有這一切都是為了增強(qiáng)圖像質(zhì)量,,以適應(yīng)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,。這些參數(shù)也應(yīng)該根據(jù)不同環(huán)境進(jìn)行配置,確保生成最佳的圖像質(zhì)量,。
安裝輕松:
不用說(shuō),,安裝輕松可以讓系統(tǒng)集成商省下更多的時(shí)間去做更重要的事情。
1. 安裝方便:由于列車的車廂空間有限,,IP 攝像機(jī)的安裝方法有兩種:一種是表面安裝(直接安裝在天花板平面上),,另一種是嵌入式安裝(安裝在天花板內(nèi)部,只能看到部分?jǐn)z像機(jī)和防護(hù)罩),。
2. 減少布線:PoE 可有效降低電源布線的成本,,也無(wú)需考慮接地,因?yàn)樵诹熊嚿弦獮殡姎庠O(shè)備實(shí)現(xiàn)接地是一個(gè)很麻煩的事情,。
3. 體積小巧:IP 攝像機(jī)的理想大小取決于可用于的安裝空間有多大,,以及攝像機(jī)到底要作何用,例如監(jiān)視,、預(yù)防犯罪等,。由于大多數(shù)人不喜歡被監(jiān)視,所以攝像機(jī)的尺寸越小越好,,重量越輕越好,。當(dāng)然,最重要的還是要看攝像機(jī)本身是否通過(guò)EN 50155 抗振標(biāo)準(zhǔn),。
4. 軟件配置:某些車輛項(xiàng)目可能涉及到十輛,、二十輛甚至更多列車,這意味著有數(shù)以百計(jì)的車廂要安裝這個(gè)系統(tǒng),。正因如此,,一定要選擇易于使用的軟件配置工具,這樣會(huì)節(jié)省大量配置的時(shí)間和人力,。