鐵路是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈 , 鐵路運(yùn)輸長(zhǎng)期以來(lái)起著舉足輕重的作用。為有效降低列車運(yùn)行中治安事故和意外事故的發(fā)生率，必須采用先進(jìn)的技術(shù)手段，建立鐵路列車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)。

列車車廂無(wú)線監(jiān)控方案：

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

? 實(shí)現(xiàn)列車各車廂監(jiān)控圖像通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)搅熊囬L(zhǎng)和乘警辦公室，集中監(jiān)控。

? 當(dāng)列車車廂重新編組時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)重新建立，無(wú)需人員調(diào)整每節(jié)車廂的無(wú)線設(shè)備參數(shù)。

? 列車行進(jìn)中，系統(tǒng)能穩(wěn)定工作。

? 設(shè)備架設(shè)方便，不會(huì)對(duì)列車的行進(jìn)安全造成影響。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

1 、系統(tǒng)示意圖

2 、系統(tǒng)構(gòu)成說(shuō)明

上圖中，每個(gè)紅點(diǎn)代表一套設(shè)備，包括攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和無(wú)線網(wǎng)橋。為適應(yīng)多路圖像傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的高要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇使用了 54M 的無(wú)線網(wǎng)橋。

在 9 號(hào)車廂（通常為列車長(zhǎng)和乘警的辦公車廂）安排了兩臺(tái)無(wú)線網(wǎng)橋，分別通過(guò) 5 類網(wǎng)線連接至交換機(jī)，并與監(jiān)控用計(jì)算機(jī)相連。每個(gè)車廂的無(wú)線網(wǎng)橋配備有高增益的特制定向天線，經(jīng)過(guò)低損耗高頻饋線連接，固定在該車廂內(nèi)適當(dāng)位置。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用 Proxim 的 54M 電信級(jí)無(wú)線網(wǎng)橋，并根據(jù)鐵路系統(tǒng)應(yīng)用模式的需要特別定制了網(wǎng)橋的自動(dòng)識(shí)別組網(wǎng)功能。當(dāng)若干臺(tái)無(wú)線網(wǎng)橋分別放置在相互的天饋系統(tǒng)覆蓋范圍之內(nèi)時(shí)，具有相同 SSID 設(shè)置的無(wú)線網(wǎng)橋?qū)⒆詣?dòng)判別并認(rèn)證對(duì)端的無(wú)線設(shè)備，符合組網(wǎng)條件的無(wú)線網(wǎng)橋?qū)⒆詣?dòng)連接成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，而不必事先將對(duì)方設(shè)備的參數(shù)設(shè)置到本機(jī)。這樣，完全可以滿足列車車廂任意重新編組后，系統(tǒng)無(wú)需人工干預(yù)而自動(dòng)重新建立的功能要求。

3 、實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)

按照前述設(shè)計(jì)，我們?cè)诟鱾€(gè)車廂內(nèi)分別放置成套無(wú)線監(jiān)控設(shè)備，每套包括攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和無(wú)線網(wǎng)橋及配套天饋部件，測(cè)試系統(tǒng)中 9 車廂和 17 車廂無(wú)線設(shè)備 -- 即最遠(yuǎn)的兩臺(tái)設(shè)備之間的無(wú)線傳輸帶寬。實(shí)測(cè)得最遠(yuǎn)兩臺(tái)無(wú)線網(wǎng)橋的鏈路，其凈數(shù)據(jù)帶寬高達(dá)約 14Mbps （理想條件下，去除無(wú)線傳輸協(xié)議占用的帶寬后， 54Mbps 的無(wú)線網(wǎng)橋?qū)嶋H有效數(shù)據(jù)傳輸帶寬可以到 20Mbps 以上）。完全滿足系統(tǒng)傳輸多路圖像的帶寬要求。

啟動(dòng)全部車廂上的無(wú)線監(jiān)控設(shè)備，到 9 號(hào)車廂上觀察由各個(gè)車廂上傳輸來(lái)的圖像畫面，測(cè)試畫面流暢，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和測(cè)試取得圓滿成功。

進(jìn)一步，對(duì)列車運(yùn)行中的起步、停車、轉(zhuǎn)彎、通過(guò)橋梁和隧道等情況都做了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果令人滿意，完全適應(yīng)列車運(yùn)行環(huán)境下的系統(tǒng)使用要求。

經(jīng)過(guò)理論設(shè)計(jì)和列車實(shí)際系統(tǒng)調(diào)試及測(cè)試，本方案設(shè)計(jì)和設(shè)備選型完全滿足列車無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求，具有技術(shù)先進(jìn)性和實(shí)用性，適合在鐵路行業(yè)大面積推廣。

鐵路車站 /貨場(chǎng)/道口無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)：

鐵路系統(tǒng)部門眾多、地點(diǎn)分散，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，在鐵路系統(tǒng)內(nèi)部建立遠(yuǎn)程無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全部重點(diǎn)區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)，如當(dāng)?shù)氐揽凇⒇泩?chǎng)、車站和鐵路沿線環(huán)境的監(jiān)控，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)隱患，保障生產(chǎn)安全。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：

a 、建立無(wú)線寬帶傳輸系統(tǒng)：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用 Proxim 電信級(jí)無(wú)線網(wǎng)橋，配合高增益定向天線，建立起監(jiān)控中心與車站 / 貨場(chǎng) / 道口等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線寬帶傳輸系統(tǒng)。如果有特別的地方無(wú)法覆蓋，再考慮使用中繼方式，針對(duì)實(shí)際需求做到無(wú)線信號(hào)的全面覆蓋。

b 、監(jiān)控點(diǎn)：各監(jiān)控點(diǎn)采用一體化攝像機(jī)，通過(guò)一個(gè)視頻服務(wù)器把模擬視頻信號(hào)編碼成符合 TCP/IP 協(xié)議的數(shù)字信號(hào)，利用無(wú)線局域網(wǎng)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳回監(jiān)控中心。

c 、監(jiān)控中心：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)最終與監(jiān)控中心內(nèi)部的有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)及其配套的云臺(tái)設(shè)備。遠(yuǎn)端傳回的數(shù)字圖像信息，可以通過(guò)解碼器還原成視頻圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)同時(shí)觀看多路實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像，或者投射到大屏幕或投影儀上，供多人觀看和現(xiàn)場(chǎng)集中指揮等。根據(jù)需要，還可以通過(guò)數(shù)字硬盤錄像機(jī)，將現(xiàn)場(chǎng)的圖像錄制下來(lái)，作為存檔或回放資料。

(end)