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   為了更好的監測列車運行情況，以確保乘客安全，防止意外或非法事件的發生，越來越多的鐵路應用采用車載CCTV 視頻監控系統。但是，要將車載CCTV 視頻啊監控系統與列車其他系統，例如PA 系統進行整合，就不是那么容易的事，因為有大量的限制條件，例如惡劣的環境、高振動、空間狹小、布線困難等。對列車而言，通訊系統和視頻監控系統必須具備充分的彈性來應對惡劣的現場環境。因此，所使用的設備必須專為車載應用而設計，并具備一定的標準，包括IEC 60571、EN 50155、EN50121-2-3，未來還將滿足IEC 62850 的車載標準。

   一、IP視頻監控是未來的不二之選

   根據 IEC-62580-2 草案，車載CCTV 視頻監控系統必須接入列車通信網絡（TCN），由此實時視頻可傳回至地面車站或遠程控制中心。這意味著，IP視頻監控解決方案是最佳之選，也將可能成為唯一的選擇，因為它具備兼容IEC-62850 標準的能力。因此，系統集成商和車輛制造商需要為未來的項目物色符合車載應用的IP 視頻監控解決方案。但通常會發現，市面上大多數的IP 視頻產品并不符合車輛應用，即便專為車載應用而設計的產品也極少能滿足新系統的需求，因為相比傳統的車載CCTV 視頻監控系統而言，需求不同、環境不同、安裝方式也發生了很大的變化。
 
              
                          （圖 1：IEC-62580-2 標準下的車載視頻監控系統拓撲圖）

   二、傳統的列車通信系統

   對于傳統的列車通信系統而言，模擬攝像機和DVR 解決方案是比較常用的，但是，這已不再是最佳的解決方案，原因如下：

    因為它是一個封閉且獨立的系統，所以較難與其他系統整合，例如PA、火災報警、緊急電話網絡等。

   錄制視頻主要存儲在可拆卸硬盤中，因此在每次查看或備份錄制視頻時，都需要管理員手動更換硬盤，這是非常麻煩且耗力的。

  無法支持實時查看。當發生意外或緊急情況下，在遠程控制中心的管理員無法看到事件的具體情況，無法及時作出響應。
 
                
                        （圖 2：傳統支持DVR 的視頻監控系統）

   三、IP攝像機是必需品

  在 IP 視頻監控系統中，IP 攝像機才是焦點。目前，IP 攝像機已迅速成為主流，因為它們更容易安裝、管理和整合，且支持遠程訪問，減少布線，具有較高的性價比。最重要的是，IP 視頻監控系統可確保整個列車系統可應對未來多年的快速發展。
 
               
                               （圖 3：支持IP 攝像機的IP 視頻監控系統）

   基于以上對于技術趨勢和產品發展的說明，選擇IP 攝像機的四大理由如下：

   易于安裝和使用：

   所有 IP 攝像機和NVR 都可以輕松連接到TCN。連接到的列車通信網絡。

   與模擬攝像機相比，減少布線的工作。無需額外預留同軸電纜，非常適用于空間狹小的車廂環境。

  IP 攝像機和NVR 可通過網絡進行遠程訪問和管理。

  具有高性價比：

  相比通用的同軸電纜而言，在火車上適用電線是非常昂貴的，因為電線還必須具備防火的能力。IP 攝像機本身對線纜的需求量就少，大部分IP 攝像機還支持PoE 的功能，這樣可以大大減少布線成本和電源線成本。易于集成：

   列車監控系統擁有眾多的子系統，要管理好這些子系統是非常辛苦的。IP 攝像機可以很容易的與子系統進行整合，也可以很輕松的與每個車站控制室的SCADA 系統進行整合，這樣就大大提升了管理的整體效率。可遠程訪問：

  IP 視頻監控系統的最大優勢是可實現遠程配置和訪問。在世界上的任何地方，多個授權用戶可通過網絡隨時遠程訪問實時視頻和錄制視頻。

   四、如何選擇一臺正確的IP視頻監控攝像機

   未來，車載視頻監控系統將規范其應用標準，因此，必須選擇正確的解決方案供應商，才會獲得滿足標準的最佳解決方案和產品。不僅如此，供應商必須具備充分的能力，確保產品可滿足車載應用的惡劣環境，例如溫度、沖擊、震動和電磁干擾等。

   以下幾個標準，可作為您選用正確IP 攝像機的一個判斷：

   設計堅固：

   EN 50155 和IEC 60571 標準對車載設備提供了基本的要求，主要包括設備性能、抗沖擊、抗振動、工作溫度和抗EMC，確保設備可在車載環境中可靠運行。

   最佳的視頻效果：分辨率、幀速率和視頻質量是衡量視頻性能的幾個標準。視頻性能更高，視頻質量就更清晰，但也需要更高的帶寬和額外的存儲需求。由于網絡帶寬和存儲空間的受限，傳統車載視頻監控系統無法提供晝夜高清監控視頻。在5 到15幀每秒的速度下，系統常用的是分辨率為640x480 的VGA 視頻；而MJPEG 格式是首選的編解碼器。隨著HD（1280?720）圖像和H.264 編解碼器的流行，整個視頻監控系統可以提供更好的視頻質量、支持更高的壓縮率和更低的延遲時間。也難怪，IEC62580-2 標準也推薦采用HD 和H.264格式。

   分辨率 最大幀速率Interior (consist), and exterior look back 至少4CIF (704x576) 15Forward/Backward/Platform 至少1280x720 25
     
                            （ 表格 1：IEC 62850-2 對視頻質量的比較）

   圖像質量：

   相機鏡頭、傳感器和控制參數會直接影響到圖像的質量。為了獲得最佳的圖像質量，你應該考慮到所使用的IP 攝像機具備以下幾個條件：

   1. 視角范圍（FOV）：FOV 可以決定攝像機“捕獲圖像”的范圍，這個和鏡頭的視角有關。一般情況下，鏡頭的焦距和安裝位置（高度和角度）是決定FOV 的兩個關鍵因素。

   2. 照明度（lux）：圖像質量很大程度上依賴于照明度。如果環境比較昏暗，IP 攝像機會采用一個高性能的低照度傳感器，具有抓取晝夜圖像的能力，可確保在低照度環境下，仍能提供良好的圖像質量。CCD 傳感器通常比

   CMOS 傳感器在低照度環境中有更好的表現。但最近，CMOS 技術得到迅猛發展，而部分最先進的CMOS 傳感器，在低照度下情況下提供的圖像質量和CCD 傳感器一樣的出色。

   3. 相機控制參數：相機控制參數包括寬動態范圍（WDR）、背光補償（BLC）、數字降噪（DNR）、白平衡（ATW/AWC），電子快門和曝光等，所有這一切都是為了增強圖像質量，以適應不同的現場環境。這些參數也應該根據不同環境進行配置，確保生成最佳的圖像質量。

   安裝輕松：

   不用說，安裝輕松可以讓系統集成商省下更多的時間去做更重要的事情。

  1. 安裝方便：由于列車的車廂空間有限，IP 攝像機的安裝方法有兩種：一種是表面安裝（直接安裝在天花板平面上），另一種是嵌入式安裝（安裝在天花板內部，只能看到部分攝像機和防護罩）。

   2. 減少布線：PoE 可有效降低電源布線的成本，也無需考慮接地，因為在列車上要為電氣設備實現接地是一個很麻煩的事情。

   3. 體積小巧：IP 攝像機的理想大小取決于可用于的安裝空間有多大，以及攝像機到底要作何用，例如監視、預防犯罪等。由于大多數人不喜歡被監視，所以攝像機的尺寸越小越好，重量越輕越好。當然，最重要的還是要看攝像機本身是否通過EN 50155 抗振標準。

   4. 軟件配置：某些車輛項目可能涉及到十輛、二十輛甚至更多列車，這意味著有數以百計的車廂要安裝這個系統。正因如此，一定要選擇易于使用的軟件配置工具，這樣會節省大量配置的時間和人力。