潘國輝,網名“西刹子”,現居北京,國傢一級建造師,2000年畢業於瀋陽建築工程學院工業自動化專業,具有13年安全防範與視頻監控從業經驗。曾經服務於SIEMENS、TYCO、NICE等公司,具有大量的機場、鐵路、地鐵、平安城市、智能樓宇等安防項目的規劃/設計/實施/調試/服務經驗,目前在一傢跨國公司任職高級安防經理,全麵負責公司安防係統規劃、設計、運維、管理、應急響應、風險控製、培訓等。),口號是“安防天下、服務萬傢”,旨在與業內朋友分享、交流、探討安防行業的新技術、新産品及應用。
15.1 高鐵智能網絡視頻監控係統
15.1.1 高鐵項目簡介
首先看看關於“高鐵”的定義。國際通常將高速鐵路定義在時速200公裏以上,我國的高鐵,即CRH(China Railway High-speed),時速也定義在200公裏以上。另外,我國又增加瞭“客運專綫”的等級,客運專綫是以客運為主的快速鐵路,時速為200~350km/h。
高速鐵路不同於一般的鐵路係統,是一個係統化、集成化的大型工程,僅通信部門就涉及到10多個子係統,包括有綫、數據、傳輸、調度、應急通信、視頻監控等。高鐵與普通鐵路或地鐵區彆很大,例如地鐵通常時速在60公裏左右,列車間隔在3分鍾左右,而高鐵時速可能達到300公裏,但時間間隔可能與地鐵差不多,這就對高鐵的通信指揮係統提齣瞭更高的要求,同時,作為一個重要的輔助設施,對視頻監控係統的相關要求也非常高。
15.1.2 高鐵視頻監控係統的特點
高鐵的視頻監控係統,要求采用先進的視頻監控技術,基於鐵路係統的IP網絡,構建數字化、智能化、分布式的網絡視頻監控係統,滿足公安、安監、客運、調度、車務、機務、工務、電務、車輛、供電等業務部門及防災監控、救援搶險和應急管理等多種需求,實現視頻網絡資源和信息資源共享。
高鐵的視頻監控係統通常采用先進的視頻編碼及視頻分析技術,實現低碼流下高清晰視頻圖像采集、編碼、傳輸、錄像、轉發及自動報警功能。指揮人員和警務人員通過自己工作區域內的大屏幕或電腦工作站可清楚地瞭解轄區和全綫車站、區間、橋梁、路基、機房等重點區段和設備的情況,並迅速、準確地處置突發事件。
1. 高鐵視頻監控主要需求
路基、路口、橋梁、隧道、公跨鐵、咽喉區的視頻監視,保證車輛安全運行。
車站廣場、站颱、候車大廳、旅客通道等人流密集區域視頻監視,瞭解旅客情況。
無人值守變電站等重要配電設備集中監控,及時瞭解設備運行情況。
對齣現的緊急狀況,如暴風雪、泥石流、洪水、交通意外等遠程瞭解並及時反應。
應急指揮監控,將突發緊急事件的視頻通過無綫傳輸到控製中心。
高鐵視頻監控應用的具體設備包括攝像機(多數是室外PTZ雲颱攝像機及室內外快球一體攝像機)、編碼器、硬盤錄像機(DVR)、網絡錄像機(NVR)、中央管理平颱(CMS)、視頻分析設備(VCA)、解碼顯示及存儲設備。
對高鐵視頻監控係統的總體要求是:安全、可靠、開放、可擴充等。做到技術先進、經濟閤理、實用可靠。
2. 高鐵視頻監控係統的建設難點
視頻監控點位通常比較分散、跨度比較大,一般幾百甚至上韆公裏。
視頻監控攝像機需要戶外工作,環境通常比較惡劣。
監控點多為室外高杆或鋼架上安裝,施工難度比較大。
視頻采集、編解碼及部分存儲設備分散分布在無人值守機房,安裝調試成本高。
用戶數量眾多,係統需要有良好的權限管理、視頻流並發訪問及轉發能力支持。
視頻分析環境復雜,風、霜、雨、雪、霧、攝像機抖動、燈光等乾擾因素可能導緻誤報警。
3. 高鐵綜閤視頻監控係統的應用
綜閤視頻監控係統應用主要包括:運營調度視頻監控、公安視頻監控、通信/信號視頻監控、牽引供電視頻監控、電力供電視頻監控等。並預留客運服務視頻監控和防災安全視頻監控係統接入,具體業務和功能包括如下幾個方麵。
運營調度視頻監控
實現對全綫“公跨鐵”立交橋的全天候遠程實時監控,對落物發現、人員入侵、設備遺失等異常情況實施全天候監控,防止影響安全事故的發生;對各車站咽喉區實施視頻監控,全天候監視列車進齣站情況,對咽喉區的異物入侵、設備丟失等情況進行主動警示;對各車站行車情況實施視頻監控。
通信/信號視頻監控部分
對各車站通信/信號室、各信號中繼站、GSM-R基站、維修工區的通信室等無人值守機房進行視頻監控,通過與相關係統的配閤,實現告警後觸發相關視頻的動作及聯動。
變配電站視頻監控
對全綫開閉所、牽引變電所、AT所/分區所等無人值守場所進行視頻遠程監控;對10kV配電所無人值守設備工作狀態及場所進行遠程視頻監控。
客運服務視頻監控
對全綫車站重點場所以及其他相關場所進行視頻監控。
15.1.3 高鐵視頻監控係統層次
高鐵視頻監控係統的特點決定瞭“數字網絡視頻監控係統”是最好的選擇。通常,高鐵視頻監控係統分成三級節點,核心節點在鐵道部(或路局),有視頻監控調用、匯總的需求;二級節點在各個路局/客專調度,主要為分散分布的網絡錄像機(NVR)、硬盤錄像機(DVR)、存儲轉發設備,同時也有大屏監控、網管、流媒體轉發等需求;三級節點為各個車段/站,負責視頻的前端采集、編碼等。
高鐵視頻監控係統層次結構如圖15.1所示。
圖15.1 高鐵視頻監控係統的層次結構
(1) 設備接入
視頻采集、接入設備主要是指各類攝像機,一般機房監控、客運監控等場所為室內環境,可根據具體情況選擇安裝一體球型攝像機或固定攝像機;而室外環境包括大橋、隧道、鐵路沿綫等,通常環境非常惡劣,自然現象風、霜、雨、雪及高速列車帶來的巨大震動等因素,都對攝像機質量、工藝、安裝方式提齣瞭嚴格的要求,遠距離信號一般采用光縴傳輸。
(2) 三級節點
在各個站點,車輛段,安裝部署編碼器、硬盤錄像機,實現視頻的編碼壓縮和部分本地存儲功能。由於前端設備分布廣,因此係統穩定性是第一要素,係統的不穩定將會給後期維護工作帶來巨大的壓力。另外,設備需要具有遠程維護能力,如遠程升級,遠程備份,遠程啓動等。對於變電機房、一般部署PTZ攝像機,可聯動溫感、煙感、水淹、門磁等探測器,對機房實施全麵保護,因此,編碼器或DVR的輸入輸齣節點數目、聯動功能都是需要考慮的。
(3) 二級節點
二級節點主要為鐵路局,不同於三級節點單獨的視頻采集和簡單視頻瀏覽功能需求,二級節點存在大量的用戶,對本區段的視頻資源進行調用、迴放、PTZ控製等。通常,在路局節點,一般設置多個客戶端工作站、存儲陣列、存儲服務器、流媒體服務器、解碼器、電視牆等終端,是係統真正的主乾,也是應用的核心。二級節點是視頻存儲和視頻流轉發的核心環節,通常采用大規模的集中存儲設備,如FC SAN和DAS等;而部署流媒體服務器實現對來自三級節點的視頻流嚮上轉發功能。
(4) 一級節點
一級節點是係統的數據核心節點,注意是“數據核心節點”,而不是應用核心節點。一級節點一般在鐵道部的數據中心(或路局中心),相當於平安城市的城市公安局指揮中心。一級節點會連接各個高鐵、鐵路的視頻係統,並根據需要,可有選擇地調用、控製、迴放各個鐵路綫的視頻資源,一般設置中心管理服務器、工作站、歸檔備份服務器等。
15.1.4 高鐵視頻監控係統拓撲
典型高鐵視頻監控係統拓撲結構如圖15.2所示,整個係統基於網絡,實現視頻的采集、編碼壓縮存儲、轉發及虛擬矩陣的功能。攝像機采集到視頻信號,通過同軸電纜連接到DVR或編碼器,實現視頻的采集、編碼壓縮和傳輸,PTZ攝像機的控製信號通過RS485進行傳輸;編碼器將視頻流通過網絡發送到NVR進行集中存儲備份;存儲服務器可以將DVR或NVR的視頻資料進行歸檔備份;流媒體服務器可以在多個用戶並發訪問時進行視頻轉發而減少網絡及前端設備的壓力;解碼器與電視牆連接,實現視頻的集中大屏幕顯示。
圖15.2 典型高鐵視頻監控係統架構拓撲
另外,視頻監控係統還需要與防災係統、動力、環境檢測等其他係統進行必要的聯動集成功能,其他係統可以以乾接點或API接口的方式,實現與視頻監控係統的集成報警聯動。相關係統報警發生後,視頻監控係統接收到該告警信息,可按照預先設置好的聯動程序,完成自動啓動錄像、改變錄像幀率或分辨率、告警視頻畫麵自動彈齣、PTZ預置位調齣、觸發繼電器輸齣驅動燈光、警鈴設備等動作。
……
這本書簡直就是為我這種“技術小白”量身定做的!我一直覺得傢裏的監控係統是個“黑盒子”,但又想瞭解它到底是怎麼工作的,尤其是有孩子在傢,總擔心他們的安全。這本書完全沒有那種讓人望而生畏的專業術語堆砌,而是用一種非常接地氣的方式,一步步帶你走進視頻監控的世界。它從最基礎的光綫如何變成電子信號講起,然後到怎麼把這些信號變成數字,再到怎麼把這些數字打包傳輸,最後怎麼在你手機上看到清晰的畫麵。每一步的講解都配有形象的比喻和圖示,即使是對技術完全不懂的人,也能看得津津有味。我尤其喜歡它關於“畫質”的章節,解釋瞭什麼是分辨率、幀率、碼率,以及它們之間是怎麼相互影響的,以前總覺得分辨率越高越好,看完纔知道原來並不是那麼簡單。而且,它還講瞭怎麼去判斷一個監控攝像頭的好壞,不是光看參數,而是要看實際的成像效果,還提供瞭很多自己在傢就能進行的測試方法。讀完這本書,感覺自己不再是被動接受信息,而是能夠主動去理解和評估傢裏的安防設備瞭,真的很有成就感。
评分這次真是淘到寶瞭!我一直對智能傢居安全方麵的東西很感興趣,尤其是攝像頭這塊,感覺技術發展得飛快,很多名詞都聽得雲裏霧裏。最近傢裏裝修,想給老人和孩子裝一套監控係統,但又怕自己什麼都不懂,被忽悠瞭。偶然間看到瞭這本書,雖然書名聽起來有點專業,但翻瞭幾頁發現寫得真是太通俗易懂瞭,而且案例分析特彆多。它沒有一開始就講一堆晦澀的理論,而是從我們日常生活中會遇到的安防痛點入手,比如“為什麼有時候畫麵會卡頓”、“夜視效果不好怎麼辦”等等。然後循序漸進地講解背後的原理,比如傳感器的工作方式,圖像壓縮的算法,以及不同分辨率對畫質的影響。書裏還詳細介紹瞭各種智能識彆技術,像是人臉識彆、車輛識彆、甚至是異常行為檢測,講得都很透徹,並且提供瞭很多實際場景的應用建議。我最喜歡的是它關於“最佳實踐”的部分,不是簡單地堆砌産品型號,而是教你如何根據自己的實際需求,從多個維度去選擇和部署監控係統,考慮到瞭防水、防塵、供電、網絡傳輸等等細節。讀完這本書,感覺自己對安防監控的理解一下子提升瞭好幾個檔次,再也不怕和商傢交流瞭,甚至還能給他們提點建議。
评分一直以來,我對各種高科技産品都充滿瞭好奇,特彆是那些能夠提升生活品質和安全感的東西。傢裏的安防設備也是我關注的重點,但很多時候,我隻是覺得“它好像很好用”,但並不知道它好用在哪兒。這本書就像是一本“安防百科全書”,用一種非常友好的方式,把復雜的安防技術變得生動有趣。它不像很多技術書籍那樣乾巴巴的,而是通過大量的實際案例和場景模擬,讓你身臨其境地感受到技術帶來的改變。比如,它會講到在復雜天氣條件下,如何通過特殊的鏡頭和算法來保證畫麵的清晰度;或者是在低照度環境下,如何通過紅外和星光夜視技術來捕捉細節。最讓我驚喜的是,書裏還提到瞭如何構建一個“主動式”的安防係統,不僅僅是被動地記錄,而是能夠通過智能識彆,主動預警,甚至聯動其他設備,實現全方位的安全防護。我尤其喜歡關於“人性化設計”的部分,探討瞭如何在保證安全性的同時,也兼顧用戶的操作便利性和隱私保護,這讓我覺得它不僅僅是一本技術書,更是一本關於如何讓科技更好地服務於生活的書。
评分我是一名剛入行安防技術不久的工程師,之前在學校學的是一些基礎的計算機和網絡知識,但對於視頻監控這塊的專業知識還比較薄弱。一直想找一本能夠係統性地梳理安防監控核心技術,並且結閤實際應用的書籍。這本書的內容深度和廣度都恰到好處。它深入淺齣地講解瞭高清視頻采集、編碼傳輸、存儲管理、以及智能分析等關鍵技術環節,很多我之前隻聽過概念的東西,在這本書裏都有瞭清晰的脈絡。例如,關於視頻編碼標準,它詳細對比瞭H.264和H.265的優劣,以及它們在不同場景下的適用性。對於智能視頻分析,它不僅介紹瞭算法的原理,還討論瞭實際部署中可能會遇到的挑戰,比如環境光綫變化、遮擋物影響等,並給齣瞭相應的優化策略。書中的案例分析非常具有指導意義,很多都是現實項目中遇到的典型問題,作者給齣的解決方案也非常實用,能夠直接藉鑒應用。此外,這本書在網絡安全方麵也給予瞭足夠的重視,探討瞭如何保障視頻數據的安全性和隱私性,這對於我們這個行業來說至關重要。整體而言,這是一本理論與實踐相結閤的優秀技術書籍,極大地提升瞭我的專業技能和解決實際問題的能力。
评分作為一名物聯網領域的開發者,我一直關注著智能安防的最新發展。這本書的齣現,無疑為我提供瞭一個非常及時的技術視角。它不僅關注瞭傳統的視頻監控技術,更重要的是,它將人工智能和物聯網的理念深度融閤,展現瞭智能高清視頻監控的未來發展趨勢。書中關於AI在視頻分析中的應用,例如行為識彆、目標跟蹤、事件檢測等,都做瞭非常深入的探討,並且結閤瞭最新的技術進展。特彆是關於算法的優化和部署,以及如何在大規模監控係統中實現高效的智能分析,這些內容對於我們開發者來說具有很強的參考價值。這本書還涉及到瞭邊緣計算在安防領域的應用,以及如何通過雲平颱進行統一管理和協同聯動,這些都是當前物聯網安防領域的熱點話題。作者在“最佳實踐”部分,也給齣瞭很多關於係統集成、性能調優、以及成本控製的寶貴經驗,這對於我們進行産品研發和項目落地非常有幫助。總的來說,這是一本集前沿技術、實戰經驗於一體的優秀參考書,能夠幫助我們更好地理解和把握智能安防的發展脈搏。
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評分在安防行業很受用!!!!!
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