摘要

　　基于 IP的 CCTV系統(tǒng)已經(jīng)成為列車工作的必備系統(tǒng)。有效的視頻監(jiān)控能夠為乘客提供安全保障，使得列車更高效的工作，因此有更多的資金投入了車載 IP監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的作用范圍得到擴展，攝像機如今已經(jīng)遍及列車，被部署在越來越多的位置上。這些新的視頻監(jiān)控應(yīng)用介紹了全新的重要的 IP視頻應(yīng)用需求：隨著 IP攝像機被廣泛部署，相應(yīng)的，對 IP攝像機的性能、可靠性以及工業(yè)設(shè)計要求隨之提升。

　　先進(jìn)的 IP CCTV系統(tǒng)實現(xiàn)高效運作

　　常規(guī)的 CCTV系統(tǒng)被用于提供安全監(jiān)控作用。然而，在智能鐵路系統(tǒng)中，工作人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過 CCTV系統(tǒng)監(jiān)控關(guān)鍵設(shè)備，不僅能提供實時信息也能提高工作效率。通過先進(jìn)的集成的 IP CCTV系統(tǒng)，列車工作人員能夠及時地獲得列車內(nèi)部或外部特定關(guān)鍵位置的實時圖像。無論列車上或是控制室中的工作人員都能夠通過這些信息，在列車上下客時，檢查線路狀態(tài)或判斷車廂是否滿載。

　　更多位置的部署需求

　　列車工作人員在系統(tǒng)足夠先進(jìn)且攝像機充分覆蓋時，就能真正意識到 IP CCTV系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢。過去，車載監(jiān)控系統(tǒng)只是簡單的在車廂內(nèi)安裝一些攝像機，如今，無處不在的視頻監(jiān)控系統(tǒng)賦予了工作人員更強大的態(tài)勢感知能力。這意味著在更多位置安裝更多的攝像機，可以做更多的工作。下面，我們將研究一個有軌電車項目的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　這輛列車上安裝了大量的攝像機，貫穿在整輛列車：

　　1. 前端與尾部攝像機(Zone 1, 2)：這兩臺攝像機主要負(fù)責(zé)監(jiān)視軌道狀態(tài)，并且與列車車廂內(nèi)的事件數(shù)據(jù)記錄器共同工作。

　　2. 后視攝像機(Zone 3~6)：這些攝像機主要是在列車?？空九_時，為駕駛?cè)藛T或工作人員提供乘客進(jìn)入或離開車廂的畫面信息，或記錄列車行駛中軌道兩側(cè)情況。

　　3. 車廂控制攝像機(Zone 7, 8)：這兩臺攝像機部署在駕駛室或無人駕駛列車的控制室中。它們主要監(jiān)控列車控制儀表盤和 LED信號燈狀態(tài)。

　　4. 集電弓攝像機(Zone 9) ：這臺攝像機主要監(jiān)視列車架空線的外部情況，頂部安裝的攝像機可用于監(jiān)視連接列車(電車)與懸鏈線(架空線)的集電弓。

　　5. 車門攝像機(Zone 10~13, 16~19)：這些攝像機監(jiān)視通過特定車門上下車的乘客。這些內(nèi)部監(jiān)視圖像填補了駕駛員通過后視外部攝像機所無法看到的盲區(qū)。除此之外，這個視頻記錄還能用于回顧檢票信息，類似一些系統(tǒng)使用基于視頻的旅客清點技術(shù)。

　　6. 組合攝像機(Zone 14, 15, 20)：這些攝像機主要用于監(jiān)視車廂內(nèi)部狀態(tài)。詳細(xì)的標(biāo)識如上圖所示。

　　僅僅是以上六種攝像機，使用的數(shù)量就達(dá)到了大約 20臺，而在如今常見的系統(tǒng)中，甚至有更多的新攝像機需要安裝在不同的監(jiān)控地點。例如：

　　7. 內(nèi)部通信攝像機。大多數(shù)列車包含一個內(nèi)部通信系統(tǒng)，在緊急情況下方便乘客與駕駛員或工作中心進(jìn)行通訊。記錄內(nèi)部通信用以回看歷史信息。如今在內(nèi)部通信系統(tǒng)中創(chuàng)新的加入了攝像機，使得駕駛員或工作人員能夠直觀看到內(nèi)部通信中的人員。如同音頻，視頻同樣能夠被記錄以便之后回看。

　　8. 特定區(qū)域攝像機。在列車關(guān)鍵位置添加的視頻覆蓋區(qū)域，如優(yōu)先座位、自動售貨機、行李區(qū)、自行車停車區(qū)、機柜等等。專用攝像機專注于這些區(qū)域并提供更強的安全性保障。

　　車載 IP CCTV攝像機的新需求

　　新的安裝地點已經(jīng)產(chǎn)生了對攝像機的新需求——更高的攝像機性能。同樣的，車載攝像機必須符合多種嚴(yán)格的要求。

　　適應(yīng)更多類型的運行環(huán)境：由于 IP攝像機需要安裝在更多位置，因此需要適應(yīng)更多類型的運行環(huán)境。當(dāng)CCTV系統(tǒng)簡單的覆蓋在一個普通的寬闊區(qū)域，只需要普通的半球形或槍式攝像機就能滿足需求。由于 IP攝像機被安裝在更多位置，需求同樣也變得特殊。例如，后視和集電弓攝像機通常安裝在列車表面的頂部，音粗需要強固型設(shè)計，以便在滿足視覺美要求的同時，也能夠在惡劣環(huán)境中持續(xù)工作。在車廂內(nèi)部的通信攝像機必須謹(jǐn)慎安裝，隱藏在墻體之中，以融入內(nèi)部通信系統(tǒng)。

　　晝夜工作能力：車載 IP攝像機通常只為日間監(jiān)視而設(shè)計，由于在設(shè)計時，期望的運行環(huán)境可以借用列車車廂內(nèi)部燈光。然而，用以軌旁監(jiān)測的攝像機則需要白天和夜間觀測能力，即使在夜晚低照度條件下仍能提供可用的圖像。除此之外，一些列車在駕駛室或控制室使用低亮度燈光。在這種環(huán)境下，攝像機就必須具有夜晚成像的能力。

　　高視頻性能：軌旁攝像機必須以高分辨率、高幀速進(jìn)行視頻記錄，以便在列車快速行駛過程中捕捉有價值的視頻。否則，視頻會變得模糊不可用。車載 IP攝像機的圖像特有需求為 10~15幀/秒，采用 640x480或720x480分辨率。相比之下，軌旁攝像機需要更高的性能，大約需要 30幀/秒的幀速與 1280x720分辨率。

　　極端溫度容忍力：列車車廂外部和內(nèi)部如今同樣要求在惡劣溫度環(huán)境中持續(xù)工作。越來越多列車工作人員期望能夠在任何時候都能監(jiān)視列車狀態(tài)，甚至是當(dāng)列車在車庫待命、空調(diào)停機時。因此，攝像機需要符合 EN50155 T3(-25~70℃)或 TX(-40~70℃)溫度標(biāo)準(zhǔn)。

　　強抗 EMI/浪涌保護(hù)：抗 EMI和浪涌保護(hù)是另一項新的需求，新安裝的 IP攝像機已具有這種功能。通常，車載CCTV攝像機被安裝在一個 EMI和浪涌保護(hù)不是那么重要的安全環(huán)境中。但對于列車外表頂部安裝的攝像機來說，又是另一種情況。對這類攝像機而言，具備抗 EMI 干擾和浪涌保護(hù)能力，可以始終確保系統(tǒng)的運行性能。該類最低需求是 EN 50121-3-2(IEC 62232-3-2) level 3 “鐵路應(yīng)用-電磁適應(yīng)性”鐵道車輛標(biāo)準(zhǔn)。

　　Moxa 全 EN 50155標(biāo)準(zhǔn)，鐵道車輛 IP CCTV系統(tǒng)解決方案

　　Moxa全面 IP CCTV系統(tǒng)解決方案包括網(wǎng)絡(luò)交換機、無線通信、IP視頻產(chǎn)品、視頻管理軟件，以及鐵路系統(tǒng)應(yīng)用專用的 NVR平臺。

　　Moxa 能為車載 IP CCTV系統(tǒng)提供一個全應(yīng)用、全安裝環(huán)境的解決方案。Moxa提供三種不同類型的EN50155 IP攝像機，能用于組合式 IP攝像機、后視 IP攝像機，同樣也能作為隱藏式 IP攝像機，用于車廂頂部安裝。所有這三種類型都有著強固型設(shè)計，提供 M12以太網(wǎng)接頭，支持 PoE電源輸入，符合 EN 50155和EN 50121-3-2標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，視頻分辨率達(dá)到 1280x800，支持 H.264與 MJPEG格式的實時圖像輸出與視頻記錄。

　　除此之外，為了滿足惡劣溫度下工作的應(yīng)用需求，Moxa IP攝像機支持可選的-40~75℃寬溫型號。這是世界上第一款完全符合更高的 EN 50155 TX標(biāo)準(zhǔn)的攝像機。Moxa攝像機產(chǎn)品均無需內(nèi)置加熱器或風(fēng)扇，消除了故障發(fā)生的可能性，為鐵路應(yīng)用提供了長達(dá) 10~20年壽命的可靠產(chǎn)品。

　　除 IP攝像機之外，Moxa還提供了 EN 50155 M12以太網(wǎng)交換機、EN 50155 NVR計算機平臺、EN 50155無線 AP和 NVR軟件等。所有相關(guān)產(chǎn)品構(gòu)建了一個完整的 EN50155 IP CCTV系統(tǒng)。為了簡化配置，所有 EN50155產(chǎn)品都預(yù)置 Moxa FLI™ 配置技術(shù)，可以自動進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和設(shè)備配置。