2024年5月4日发(作者：打印机怎么连接到电脑上)

铁路高清视频传输解决方案 赵庆伟

铁路高清视频传输解决方案

赵庆伟：通号通信信息集团有限公司，高级工程师，北京，100070

摘 要：根据中国铁路总公司发布的《设计时

速200公里及以上铁路区间线路视频监控设置有

关补充标准的通知》，分析铁路高清视频监控的

需求，提出适合铁路特点的区间高清视频接入方

案，为系统设计和集成项目实施提供可选的参考

方案。

关键词：铁路；视频监控；高清视频；传输接入

中图分类号：

U298；TP393

文献标识码：

A

文章编号：

1001-683X（2016）09-0064-03

补充标准的通知》（铁总建设［2016］18号），提出对

高铁区间线路全部采用高清摄像机进行设置或增补，其

分辨率应不低于1080P。该文件的发布，明确了铁路综

合视频监控系统高清数字化的发展方向。

高清摄像机的大规模应用，将对既有铁路综合视频

监控系统的组网方案、视频分发处理能力、存储容量带

来非常大的变化，以下重点对高清视频的传输和接入方

案进行探讨。

1 需求分析

根据相关规范和补充通知，对综合视频监控系统的

监控需求梳理如下：

（1）对车站咽喉区、公跨铁立交桥、桥梁救援疏

随

国铁路发展速度、密度都达到了前所未有的高

度。截至2015年底，我国高速铁路运营里程达1.9万km，

位居世界第一。随着高速铁路的不断开通运营，安全问

题日益突出，反恐形势日益严峻，原有的模拟视频监控

系统已经不能满足铁路运营管理的需求，建设高清数字

化视频监控系统已提上日程。

2013年，中国铁路总公司发布《铁路综合视频监控

系统技术规范（V1.0）》

[1]

，其技术条件中要求采用网

络化、数字化视频监控技术，为铁路多业务部门和信息

系统提供视频信息，实现视频信息资源的共享，首次将

高清视频纳入标准。2016年，中国铁路总公司发布《设

计时速200公里及以上铁路区间线路视频监控设置有关

着铁路建设尤其是高速铁路建设的快速推进，我

散通道、隧道口、正线与联络线、区间线路、路基地

段、重点桥梁、调度局界口、路基地段与桥梁结合部的

视频监控。

（2）对车站通信/信号机械室、信号中继站、区间

基站、维修工区的通信机械室等无人职守机房的视频监

控。

（3）对电力配电所、箱式变压器等电力场所的视

频监控。

（4）对开闭所、牵引变电所、分区所、AT所等牵

引供电场所的视频监控。

（5）沿线各车站预留编码器，实现对车站前端采

集点接入，同时为综调中心提供解码设备、监控终端，

保证视频图像的调用。

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视频信号时，采用链型组网传输。前端采用双光口的环

网型工业以太网交换机，网络设备可就近接入区间隧道

口、咽喉区、设备机房内外的高清摄像机信号，汇聚后

通过光口以接力方式连接至下一个通信站点，最终汇入

车站机房。

（2）环型组网。当区间线路有两芯光纤可给视频

监控使用时，可采用双光口千兆环网方案传输，前端采

用双光口环网工业以太网交换机，网络设备可就近接入

区间隧道口、咽喉区、设备机房内外的高清摄像机信

号，通过2个千兆光口分别上下连接至不同通信站点，

组成环网汇入区间站点机房。环型组网设备支持环网保

护和光开关保护双重保护功能。高速铁路沿线光缆多为

共缆，当光缆中断时，保护作用失效，很容易出现信息

监控大屏

（6）与动力环境监控系统的接口。可以接受来自

动力环境监控系统的告警信息，如设备告警、门禁告警

等，自动触发视频画面在相关监视终端上的显示，同时

启动录像。

2 方案设计

铁路综合视频监控系统中的视频核心节点、视频

区域节点、视频接入节点之间的网络组网方式不变，利

用铁路既有的IP数据承载网进行组网。本方案重点对视

频接入节点与视频采集点的视频传输和接入方案进行科

学、合理的设计。系统结构见图1。

视频终端 视频处理服务器

存储阵列

键盘控制

孤岛。由于受外部环境的影响，容易出现停电现象。当

单个节点停电时，环路保护能起作用，超过1个节点停

电时环路无法起到保护作用，只能通过光纤旁路方式进

视频监控中心

工业级交换机

工业级交换机

桥梁隧道监控摄像机

×

n

×

n

环形组网接入

基站监控摄像机

中心交换平台

咽喉区监控摄像机

工业级交换机

站台监控摄像机

链型组网接入

行保护（光开关倒换）。通过光开关功能和环网自愈功

能来保障网络的可靠性和稳定性。

（3）组合型组网。主干传输接入各监控区域摄像

机，通过2个千兆光口组链型环方式不变。当其中某一

个站点监控摄像机数量较多时，可以采用组合型组网方

式接入，下行接入采用多光口工业以太网交换机，插入

多个SFP光模块，级联多台工业以太网交换机。形成主

干为环或链，分支为汇聚树形的组合型组网模式。方便

灵活地接入区间隧道口、桥梁救援疏散通道、公跨铁立

×

n

站台监控摄像机

站台监控摄像机基站组合型组网接入

交桥、车站咽喉区、区间机房内外等站点网络摄像机。

同时也可通过光开关功能和环网自愈功能来保障网络的

可靠性和稳定性。

图1 铁路综合视频监控系统结构

方案采用工业级以太网交换机提供高清摄像机的传

输、接入方案，打造“可靠、安全、专业”的网络视频

光传输网络。传输网络由中心交换平台、工业级交换机

组成。监控中心采用高可靠、高密度、大容量、便于维

护的中心交换平台，处理1080P网络高清视频；前端采

用具有100M/1 000M光口或者电口的环网接入设备，接

收网络高清摄像机的电信号或光信号，通过光纤组网进

行传输。

根据铁路各监控点的设置、布局或通道资源的分布

情况，可采取以下几种传输方式。

（1）链型组网。当区间线路只有一芯光纤可传送

3 方案特点

3.1 标准化、开放性，支持互联互通

设备接口符合IEEE 802.3u和IEEE 802.3x，支持与前

端摄像机和后端中心平台的无缝对接。

3.2 安全性高

（1）端口开关。网络视频传输设备的业务端口支

持远程开/关功能。可通过网管系统控制设备端口开启和

关闭，可一键关闭/打开“空闲端口”，防止外来设备非

法入侵网络。

（2）设备接入认证。网络视频传输设备支持设备

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接入认证，摄像机等前端设备经认证授权后才能接入视

频传输网络，未经系统授权的设备无法接入网络，无法

占用网络资源。

（3）端口隔离。同一设备各业务端口间相互隔

离，禁止同级设备间互相通信，支持端到端独立通道，

防止干扰和破坏。

（4）带宽控制。网络视频传输设备可按端口设置

网络带宽，支持端到端的带宽控制，支持端到端独立通

道，保证重要监控图像的通畅，防止网络带宽的恶意占

用。

3.3 可靠性高

（1）自愈。环型组网支持环网故障倒换，倒换时

间小于50 ms。

（2）光开关。支持故障隔离，支持双纤备份或

N

+1

备份。

（3）电源保护。支持电源“过压、倒极、短路”

保护和端口防雷设计，支持双电源热备份。

（4）工业级设计。-40~85 ℃超宽工作温度范围。

3.4 易维护

（1）业务分类。网络视频传输设备的业务端口可

按照外接前端设备的不同业务类型分类，不同业务类型

的端口间禁止通信，不同业务间无需统一编码，避免不

同类型的业务系统间相互干扰。

（2）专用网管。支持统一的网管系统，可以识别

“摄像机故障”“网线故障”“视频丢失”等电路故障

和“远端设备故障”“远端设备掉电”“光纤故障”等

光路故障，支持网络健康状态分析，支持设备批量设

置，方便网络管理和设备维护。

（3）“不拆线”热插拔。中心平台机框采用业务

功能盘和接口卡前后分离设计，有源功能盘完成业务信

号处理，无源接口卡仅连接电缆，“前有源后无源”，

可“不拆线”热插拔功能盘，方便工程开通和维护。

（4）组网灵活。网络传输设备支持点对点、链

路、汇聚、自愈环路等多种组网方式，可适应0～100 km

不同传输距离。

3.5 可扩展

（1）业务扩展。网络视频传输设备支持网络高清

视频端口扩展，支持异步数据、音频、告警等辅助业务

扩展，并可根据需要调整辅助业务端口的数量。

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（2）结构灵活。工业级以太网交换机支持独立结

构，可为导轨式也可为壁挂式，并可根据需要扩充业务

盘；中心平台机框支持19

吋

标准机柜2U/8U/12U子架结

构，对应不同规模和场合。

4 结束语

基于网络技术、视频编码技术的日益更新，铁路综

合视频监控系统已逐步向网络化、高清化发展

[2-3]

，并

融合周界报警系统、环境监控系统、智能分析技术的应

用，形成具有综合性的视频信息管理系统，逐渐成为铁

路运营管理中必不可少的应用系统。

参考文献

[1] TJ/DW 022—2013 铁路综合视频监控系统技术

规范（V1.0）[S].

中国铁路，2014(1)：79-83.

资讯，2014(23)：50-51.

[2] 孔令鑫. 高速铁路高清视频监控系统解决方案[J].

[3] 田小靖. 高清视频监控系统在铁路的应用[J]. 科技

责任编辑 卢敏

收稿日期 2016-06-06

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