火车车厢安防监控技术简析

　　随着GPS卫星定位技术、3G/4G通讯技术、GIS地理信息系统技术的成熟和广泛应用，使得应用科技研制智能化的列车管理系统成为可能。
　　
　　一、火车车厢监控应实现四大目标
　　
　　铁路是我国国民经济的大动脉，铁路客运长期以来在我国人员运输中占据着举足轻重的地位。铁路客车安全作为关系到国家和旅客生命财产的大事，一直受到国家和铁道部的重视。近两年，铁路客运中的各种治安事故在逐渐增加，恶性火灾、爆炸及*行凶作案严重威胁国家和旅客生命财产安全。因此，改进车上治安监控管理手段，提高治安工作效率，增强车上治安监控能力，适应铁路客运安全的需要，是一个急需解决的现实问题。
　　
　　随着GPS卫星定位技术、3G/4G通讯技术、GIS地理信息系统技术的成熟和广泛应用，使得应用科技研制智能化的列车管理系统成为可能。笔者认为根据客户的实际需求，利用目前已有的信息化资源，火车车厢监控系统未来应该实现以下目标：
　　
　　1.采集列车视频图像及其它相关信息，为及时准确发现违法*活动、调查收集证据、处置突发事件、设备维护等提供依据，实现列车智能调度、化管理。
　　
　　2.列车和控制中心可形成一个局域网，服务器计划部署在控制中心。控制中心设置服务器、终端、存储备份设备，并且将视频投影到控制中心的电视墙，使值班人员能够对车厢情况进行实时监控。
　　
　　3.车载上设置终端(监视器)，值班人员可以随时对现场情况进行监控，语音广播。
　　
　　4.引入无线通讯技术、计算机技术及网络技术，实现现场监控和语音对讲，使得列车公司的整体素质有一个质的飞跃，提高列车的运营管理及服务水平。
　　
　　二、H.265技术可解决车厢内高清视频无线网传和高清视频存储需求
　　
　　传统的车载视频监控主要以模拟为主，随着技术的日新月异，车载监控高清需求已越来越旺盛。其实，高清监控从来都不只是监控摄像机的高清，而是整个系统的高清，涉及到采集、编码、传输、存储、解码显示等多个方面，更高清的发展同样也需要各个环节的同步发展。同样，对于火车车厢内的监控，也必然会经历这个阶段。
　　
　　1.车厢图像无线输送，H.265可满足超低码率传输
　　
　　在高清1080p时代，H.264码流的应用可以很好地贯穿高清系统的一整条线，满足了各个环节的需求。然而，在往更高清前进的时候，H.264已经捉襟见肘，很难再同步各个环节，将码流顺畅地贯穿始终，特别是其带来的网络和存储的巨大成本，而此时，H.265的出现给人们带来的希望。H.265比H.264提升1倍以上的压缩性能，将贯穿在高清监控系统中的码流作了有效地“瘦身”，将更高清的各个环节又一次地串联在一起。使用H.265编码解码的一个巨大优势是仅需目前主流编码视频一半的比特率，就可提供同等质量的视频。对于安防来说，其“*”超低码率必将成为未来安防监控的主流。
　　
　　采用H.265标准协议可带来更快的处理效率的传输。说到高清系统的联网，在现有4G网络下，实际测试的上行带宽在1M～2M情况，带宽资源和网络稳定性非常宝贵，如何更快地提高处理效率使现有压缩标准再次遇到了瓶颈。以1080p全高清监控为例，采用当前视频压缩标准普遍需要4M以上码率才能保证图像质量，这也导致了在4G网络下难以稳定传输高清视频。如果采用H.265编码，按照现有的测试，1080p仅需1M～2M左右的码率，而早期系统建设的标清D1格式也只能做到1.5M～2M左右的码率，这对于高清系统的建设是一种极大的诱惑。打一个比方，把公路比成4G网络，将车辆比作视频的码流，H.265的到来将原本拥堵的安防公路瞬间变得非常通畅。试想一下，4车道的公路，宽度不变，如果车辆缩小一倍以上，那4车道瞬间变成了8车道，就有效缓解了安防公路的拥堵问题，H.265又一次改变了安防的高清视界。
　　
　　2.车厢图像本地保存，H.265可实现更小存储
　　
　　采用H.265标准协议可在后端实现更小的存储容量——视频分辨率从CIF→D1→720p→1080p，zui头疼的就是数据量增加带来的存储问题，但是，如果采用H.265来降低码流，一个本来只能容纳1000个摄像机的存储池，现在可以装2000个，甚至更多，而不用增加存储的成本。
　　
　　在H.265普及的路上，笔者所在的安防企业在H.265的产品、应用、配套技术等多方面推进着H.265视频压缩标准的发展，并陆续推出了支持H.265的相关产品。相信从H.264发展而来的H.265，凭借其在系统向下的兼容性，H.265将逐渐成为安防行业视频压缩的主流选择。
　　
　　三、车厢监控的智能应用需求
　　
　　传统的监控技术信息量巨大，搜索查询费时费力、定位难，对监控智能技术的需求就应运而生，针对火车车厢的监控智能需求主要有以下几方面：
　　
　　1.人脸侦测报警
　　
　　通过启用人脸侦测检测后，可对人脸侦测信息联动报警弹图、声音警告、上传中心、发送邮件、触发报警输出等。以火车车厢监控为例，在车厢内的监控通道可设置人脸侦测时联动声音警告及发送邮件(邮件中附带有截图)，当有可疑人员试图进入车厢时，可有效提醒安保，以减少意外事件发生的概率，邮件中的截图可作为事后证据查证。
　　
　　2.行为侦测报警
　　
　　通过启用越界侦测/区域入侵侦测，可对越界侦测，区域入侵侦测信息进行联动报警弹图、声音警告、上传中心、发送邮件、触发报警输出等。如车厢乘务员、列车长办公室、驾驶室等位置，可设置越界侦测，当有人试图穿越防护栏时，可联动报警输出，警告行人禁止越过防护栏。
　　
　　3.音频异常侦测报警
　　
　　通过启用音频异常侦测，可对音频异常信息进行联动报警弹图、声音警告、上传中心、发送邮件、触发报警输出等。如车厢中可设置音频异常侦测事件报警，当有犯人聚集打架时可及时拉动声音警告并提示相关值班人员注意。
　　
　　4.智能后录像检索
　　
　　支持基于智能侦测事件的快速检索;支持基于区域入侵、越界侦测的录像后检索，可在回放中自定义智能规则快速检索，录像搜索随心所欲。
　　
　　如某车厢发生车辆盗窃事件，旅客由于近期出差，事后一周发现才报警，此时至少需要查找一周的录像文件回放查看，正常播放完这些回放文件需要一周时间，以zui快速度播放完也需要将近一天的时间，且zui快速度播放模式下很难看清录像。此时我们使用本文中的智能监控系统即可轻松快速完成。我们对录像文件中的车辆划上区域，点击搜索即可快速搜索出入侵该车辆的相关录像文件。
　　
　　5.智能后录像浓缩回放
　　
　　录像回放中，有智能侦测等事件发生的录像以正常速度播放;无事件发生的录像自动以16倍速播放，有效提升录像回放效率。对于有入侵该车厢的相关录像文件正常速度播放，快速准确有效地定位车厢内被盗时段的录像，有效提高破案效率。
　　
　　四、何种产品可满足火车车厢内车载监控产品需求?
　　
　　1.具有专业调度平台
　　
　　音视频编解码技术、无线传输技术、GIS技术、海量数据存储于检索技术，需要通过专业的调度平台软件，才能实现实时视频监控、营运报表统计、服务支持、丰富的电子地图功能，视频监控和GIS无缝融合，极大地提高了列车企业的运营管理及服务水平，有效地解决当前列车企业面临的难题。
　　
　　同时还实现可向用户提供视频监控、语音对讲、录像、录像回放、网络视频矩阵、设备巡检和系统日志等多种可定制的服务，满足用户的各种应用需求，日后，我们建议客户可以做报警联动和智能分析等相关服务功能。
　　
　　2.视频监控与GPS定位结合
　　
　　车厢监控需充分考虑移动监控需求，结合的音视频编解码技术、GPS卫星定位、无线网络传输等技术，组成一套*的可快速部署的列车视频监控系统。系统不仅能实时监控车辆所处地理位置，并且通过无线视频传输技术监控指挥中心能通过现场车载无线视频及时观看到现场的真实情况。
　　
　　3.产品结构紧凑、集成度高
　　
　　传统的列车视频监控系统普遍采用车载监控与GPS分离的方式，由此导致的结果是设备连接复杂、连线较多，从而导致在大震动的环境下可靠性不高的问题，且此种方式需采用2张通讯卡，明显存在成本偏高的问题。所以，目前一般要求车载硬盘录像主机内置GPS模块,来解决这个困扰用户很久的问题。
　　
　　4.强大的环境适应性
　　
　　列车用车载硬盘录像主机产品不仅需要满足恶劣气候环境，且其也应能对抗恶劣的电磁环境;其摄像机也需符合室外使用要求，其防护等级为IP66;如果车载硬盘录像机电源设计参照了ISO7637-2:2004《道路车辆—由传导和耦合引起的电骚扰》标准设计，就可以过滤高达DC153V的电源毛刺，确保设备的稳定工作。该电源经过特殊的设计，具备了断路、短路、过流、过载保护功能，对设备保证正常运行起了重要作用。