工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器運用在高速鐵路綜合視頻監控系統

鐵路作為國家重要的基礎設施、國民經(jīng)濟的大動(dòng)脈和大眾化的交通工具，承擔著(zhù)旅客運輸和貨物運輸的重擔，是我國綜合運輸網(wǎng)的骨干，在現代運輸體系中發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。但鐵路運輸是有一定風(fēng)險的，如何保障鐵路運輸安全，規避風(fēng)險成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器在鐵路改革發(fā)展的過(guò)程中，鐵路安全監測監控技術(shù)也在不斷加大它在鐵路建設中所占的份額。
高鐵是復雜的巨系統，任何子系統和設施、設備受自然和人為的作用，可能出現病害或故障，一旦防控環(huán)節處置不當，都可能對高鐵運行品質(zhì)和安全產(chǎn)生影響或危及運行安全，情況下甚至車(chē)毀人亡，后果不堪設想。高鐵安全涉及從勘察設計、施工建造、調試驗收到運營(yíng)維護、檢測監測、風(fēng)險防控、應急處置的全過(guò)程。建設階段要確保工程設施和設備質(zhì)量，把隱患解決在運營(yíng)之前。運營(yíng)階段要有效掌控固定設施、移動(dòng)裝備的運行狀態(tài)和變化規律，形成安全風(fēng)險源識別、研判、防控、整除構成的閉路循環(huán)，限度地防控安全風(fēng)險。本文主要對高鐵運行安全監測監控技術(shù)進(jìn)行研究。

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視頻監控系統分為兩部分：一部分稱(chēng)為“綜合視頻監控系統"，一部分稱(chēng)為“CCTV監控系（統閉路電視監控系統）"?！熬C合視頻監控系統"作為“通信系統"內“通信業(yè)務(wù)網(wǎng)"的一個(gè)子系統，負責車(chē)站重點(diǎn)部分(咽喉區)，區間公跨鐵區段，通信、信號機房?jì)?，牽引供電、電力供電機房?jì)?、外等的監控：CCTV監控系統"作為“信息系統"內“旅客服務(wù)系統"的一個(gè)子系統，工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器采用網(wǎng)絡(luò )化的視頻監控系統，實(shí)現車(chē)站內候車(chē)室、站臺、進(jìn)站大廳、站前廣場(chǎng)、進(jìn)站咽喉等處圖像監視。兩者分開(kāi)建設，但緊密相關(guān)，CCTV監控系統僅配置前端設備，后端顯示設備，視頻服務(wù)器、視頻存儲設備、視頻管理等設備集成項目中的綜合視頻監控系統統一考慮。

一、高鐵安全監測的主要對象及監測網(wǎng)絡(luò )的要求

工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器

高鐵安全運行的危害因素，結合我國實(shí)際路況特點(diǎn)并借鑒世界各國的經(jīng)驗來(lái)看，目前需要考慮的主要危害有:強風(fēng)、洪水、隧道應力、橋梁傾斜，路基沉降等。這些危害比較直觀(guān)，體現也很明顯，一旦產(chǎn)生，對速度飛快的高速列車(chē)來(lái)講，后果也比較嚴重。為了避免這些因素引起的災害發(fā)生，安全監測監控技術(shù)應運而生。通過(guò)自動(dòng)化系統，實(shí)時(shí)監測各個(gè)道路的信息，并將這些采集到的信息傳送到遠端的調度中心，由調度中心統一管理并判斷發(fā)生危險的可能性，及時(shí)的通知到各個(gè)路段的行車(chē)，工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器警告車(chē)輛注意前方會(huì )有何種危險，這樣就形成了一個(gè)安全檢測系統的大概輪廓。

二、高速鐵路基礎設施狀態(tài)工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器檢測及監測技術(shù)

(一)綜合檢測。我國高鐵固定設施的檢測普遍采用綜合檢測列車(chē)進(jìn)行檢測。綜合檢測列車(chē)應用當今檢測技術(shù)，實(shí)現多項口、高速度、高精度的綜合檢測，每10-15d對高鐵線(xiàn)路固定設施檢測一遍，成為保證運行安全的重要裝備。
綜合檢測主要包含3方面:一是檢測系統包括軌道檢測、弓網(wǎng)檢測、輪軌動(dòng)力學(xué)檢測、通信檢測以及信號檢測;二是檢測數據分析處理系統;三是適合線(xiàn)路軌道等檢測的專(zhuān)業(yè)檢測設備。
(二)基礎設施專(zhuān)業(yè)檢測系統。為滿(mǎn)足線(xiàn)路限界、軌道狀態(tài)、鋼軌探傷、接觸網(wǎng)等檢測需要，應置軌道檢查車(chē)、鋼軌探傷車(chē)、限界檢查車(chē)、接觸網(wǎng)檢查車(chē)、電務(wù)檢查車(chē)等適合各專(zhuān)業(yè)檢測的專(zhuān)用檢測裝備設備。
三、列車(chē)運行狀態(tài)監控
運行狀態(tài)監控系統，系統以信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為平臺，實(shí)現了對主要設備的狀態(tài)監測、數據采集、網(wǎng)絡(luò )傳輸、故障處理、遠程監控、安全防護等功能，確保列車(chē)運行安全。運行狀態(tài)監控系統主要包括車(chē)載監控、遠程監控以及地面監控。
(一)車(chē)載監控系統。主要監測動(dòng)車(chē)組性能、功能及主要部件的運用狀態(tài)，進(jìn)行故障診斷，工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器顯示故障發(fā)生的部位和功能，實(shí)現動(dòng)車(chē)組運行跟蹤監控及故障報警。車(chē)載監控系統具有信息采集、信息處理、綜合判斷、故障安全恢復及故障數據存儲等功能，提高了動(dòng)車(chē)組運營(yíng)安全性，便于運用和維修作業(yè)。通過(guò)布設于動(dòng)車(chē)組重要部件和關(guān)鍵設備的各類(lèi)傳感器，實(shí)時(shí)監測速度、壓力、應力、電流、電壓、溫度等參數和列車(chē)走行部、牽引傳動(dòng)和制動(dòng)等系統的運行狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò )控制系統將列車(chē)主要監測設備連為一個(gè)整體。根據各類(lèi)傳感器的檢測、監測信息進(jìn)行綜合診斷，確定故障等級，實(shí)現故障隔離和故障導向安全目的。
(二)遠程監控系統。車(chē)載信息采集設備采集車(chē)載網(wǎng)絡(luò )控制系統中的運行狀態(tài)數據及故障報警信息，將動(dòng)車(chē)組運行位置、速度、牽引、制動(dòng)、軸溫等安全信息及客服設施信息，利用GSM-R/GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )實(shí)現車(chē)載信息落地和遠程傳輸，實(shí)時(shí)掌握動(dòng)車(chē)組狀態(tài)及故障情況，實(shí)現運營(yíng)動(dòng)車(chē)組安全狀態(tài)的遠程監控。
(三)地面監控系統。在車(chē)載監控和遠程監控的基礎上，正在積極推進(jìn)動(dòng)車(chē)組運行安全地面監控系統研究，在高鐵進(jìn)出站、動(dòng)車(chē)所進(jìn)出庫等咽喉地段安裝地面監控系統，綜合識別途經(jīng)動(dòng)車(chē)組的圖像、聲音和溫度等，判斷動(dòng)車(chē)組運行是否正常，確保動(dòng)車(chē)組運行安全。
四、線(xiàn)路基礎設施監測
(一)軌逆結構狀態(tài)監測。無(wú)縫線(xiàn)路鋼軌受力狀態(tài)在線(xiàn)監測。存在斷軌、工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器脹軌風(fēng)險的嚴寒、高溫地區，可通過(guò)對無(wú)縫線(xiàn)路鋼軌溫度、位移、應力等參數的監測，對無(wú)縫線(xiàn)路鋼軌受力狀態(tài)進(jìn)行分析預警;對道岔和伸縮調節器運用狀態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)監測，確保道岔和伸縮調節器運用安全。
(二)路基沉降變形監測。對路基工后沉降仍未穩定的軟弱地基地段和不同結構物過(guò)渡段設置沉降觀(guān)測點(diǎn)，實(shí)時(shí)監測路基變形，為線(xiàn)路行車(chē)安全及路基病害治理提供依據。還要對結構復雜的橋梁進(jìn)行安全監測。
(三)特長(cháng)隧逆安全監測。新奧法是目前我國隧道施工中多使用的施工法，工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器其方法施工后需要量測的對象主要有:圍巖與噴層接觸應力及錨桿內力、拱頂下沉、深部位移，隧道周邊的位移等。其中最主要的是對圍巖與噴層接觸應力的測量及錨桿內力量測。在施工結束一段時(shí)間后，所測得的圍巖與噴層接觸應力及錨桿內力都應該趨于平穩，不會(huì )有大的變化，通過(guò)所測得的數據如發(fā)現其產(chǎn)生突變，則預示著(zhù)該隧道內可能存在安全隱患，應盡快前往現場(chǎng)檢查。同時(shí)，一般情況下隧道內若出現變形，坍塌等危險之前，圍巖與噴層接觸應力及錨桿內力都是會(huì )有較大變化的。
五、環(huán)境與災害監測預警
如何限度地預防和減少各類(lèi)自然災害對高鐵安全的影響，是鐵路安全技術(shù)必須長(cháng)期關(guān)注的一項重大課題。綜合視頻監視，系統對重點(diǎn)監視口標和重點(diǎn)治安防范區域進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，回訪(fǎng)、具有視頻圖像的實(shí)時(shí)監視、存儲、云鏡控制、視頻分發(fā)/轉發(fā)等功能。
我國己是高速鐵路大國，投運規模不斷速擴大。目前鐵路部門(mén)首要工作就是做好高鐵安全風(fēng)險防控，做好各種檢測、監測、監控工作。鐵路部門(mén)要深刻認識高鐵安全管理特點(diǎn)，全力推進(jìn)安全技術(shù)創(chuàng )新，不斷完善高鐵安全技術(shù)體系建設，增強科技保高鐵運行安全的能力，確保高速鐵路持續安全穩定運行。

系統組成
通過(guò)高速鐵路綜合視頻監控系統可以實(shí)現同步視頻傳輸，采用4G無(wú)線(xiàn)數據傳輸。系統由前端視頻監控系統、無(wú)線(xiàn)傳輸設備、監控視頻平臺服務(wù)器、視頻采集設備組網(wǎng)。本系統采用智聯(lián)物聯(lián)工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器，通過(guò)APN/VPDN專(zhuān)網(wǎng)或者VPN的方式與監控中心建立通信通道，把現場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻、車(chē)輛運行狀態(tài)、鐵路環(huán)境及其他自然災害情況等數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送回監控中心。

深圳市智聯(lián)物聯(lián)科技有限公司是一家致力于提供工業(yè)級無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊產(chǎn)品和解決方案的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，智聯(lián)物聯(lián)科技集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、技術(shù)服務(wù)及定制化開(kāi)發(fā)于一體。公司成立以來(lái)，為各行各業(yè)提供基于移動(dòng)通信M2M系列產(chǎn)品和解決方案；工業(yè)級3G/4G無(wú)線(xiàn)路由器，工業(yè)級路由器,工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器,4G工業(yè)路由器，4G工業(yè)無(wú)線(xiàn)路由器，打印服務(wù)器，串口服務(wù)器

遍及智能電力、智能交通、智能消防、智能家居、智慧水利、智慧醫療、快遞柜、充電樁、自助終端、公共安全、安防通信、工業(yè)監測、環(huán)境保護、環(huán)境監測、路燈照明、花卉栽培、車(chē)載Wifi等多個(gè)領(lǐng)域。

智聯(lián)物聯(lián)擁有一支專(zhuān)業(yè)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )通訊產(chǎn)品研發(fā)團隊，由具有豐富的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的電子工程師、軟件工程師和豐富的系統應用經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò )工程師組成，以工業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程和標準，采用的技術(shù)，不斷創(chuàng )新，追求，開(kāi)發(fā)出一系列穩定、可靠的工業(yè)通訊產(chǎn)品，獲得了多項發(fā)明和。

企業(yè)文化：智聯(lián)物聯(lián)以專(zhuān)業(yè)的團隊、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、完善的服務(wù)得到客戶(hù)的信任和認可。

智聯(lián)物聯(lián)價(jià)值觀(guān)：專(zhuān)業(yè)合作、誠信立業(yè)、創(chuàng )新興業(yè)、客戶(hù)滿(mǎn)意。

一、工業(yè)級設計

1.采用高性能工業(yè)級32位處理器

采用無(wú)線(xiàn)解決方案高通芯片，處理速度快，功耗小，發(fā)熱量低，兼容性強，更加穩定，能滿(mǎn)足一年365天7*24小時(shí)長(cháng)時(shí)間穩定運行不掉線(xiàn)。

2.采用高性能工業(yè)級通信模塊

采用華為等高質(zhì)量的通信模塊，接收能力強，信號穩定，傳輸更快。

操作系統

采用OpenWRT一個(gè)高度模塊化、高度自動(dòng)化的嵌入式Linux系統，讓設備更加穩定，擁有128Mb超大Flash、1G超大內存，可以支持個(gè)性化定制開(kāi)發(fā)的需求。

優(yōu)質(zhì)的PCB線(xiàn)路板，采用工業(yè)級元器件

公司產(chǎn)品線(xiàn)路板采用高品質(zhì)材質(zhì)，高標準生產(chǎn)，4層板工藝，產(chǎn)品元器件采用性能穩定的工業(yè)級元器件，全部機器自動(dòng)化實(shí)現貼片生產(chǎn)，保證了產(chǎn)品的穩定可靠。

電源采用寬電壓設計

支持DC5V-36V，內置電源反相保護和過(guò)壓過(guò)流保護，承受瞬間電壓電流過(guò)高的沖擊。

以太網(wǎng)采用千兆網(wǎng)口，內置電磁防護

以太網(wǎng)接口內置1.5KV電磁隔離保護，千兆網(wǎng)口，傳輸速度更快。

抗力強

外殼采用加厚金屬外殼，屏蔽電磁干擾，設備防護等級IP34，適合在環(huán)境惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。

二、功能強大

1.多模多卡，負載均衡

擴展網(wǎng)絡(luò )設備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡(luò )數據處理能力、提高網(wǎng)絡(luò )的靈活性和可用性。

支持網(wǎng)絡(luò )制式

支持國內三大運營(yíng)商2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò )制式，或者支持歐洲，或者支持東南亞，或者支持非洲，或者支持拉美等國家的2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò )制式。

支持有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)備份

WAN口和LAN口可彈性切換，支持WAN口有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)備份，有線(xiàn)優(yōu)先、無(wú)線(xiàn)備份。

串口傳輸

支持同時(shí)串口232/485串口傳輸。

支持APN/VPDN專(zhuān)網(wǎng)卡，支持多種VPN

支持APN/VPDN專(zhuān)網(wǎng)卡使用，同時(shí)支持PPTP、L2TP、Ipsec、OpenVPN、GRE等多種VPN。

強大的 WIFI功能

具備WIFI功能，可隱藏SSID，同時(shí)支持3路WiFi，最多可支持15個(gè)信道，可同時(shí)接入50個(gè)設備，WIFI支持802.11b/g/n,支持WIFI AP、AP Client，中繼器，中繼橋接和WDS等多種工作模式，支持802.11ac，即5.8g（可選）。

支持IP穿透功能

可實(shí)現主機IP為路由器獲取的IP地址，相當于主機直接插卡撥號上網(wǎng)獲取基站IP。

支持VLAN虛擬局域網(wǎng)劃分

通過(guò)VLAN的劃分，增強局域網(wǎng)的安全性，VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò )、不同用戶(hù)組合在一起，形成一個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。

支持QOS，帶寬限速

支持不同網(wǎng)口帶寬限速，IP限速，總帶寬限速。

支持DHCP，DDNS，防火墻，NAT，以及DMZ主機等功能

支持ICMP，TCP，UDP，Telnet，FTP，HTTP，HTTPS等網(wǎng)絡(luò )協(xié)議

支持定時(shí)重啟、手機短信控制上下線(xiàn)

可選支持portal廣告，短信認證，微信認證，GPS/北斗定位功能（可選）

支持M2M云平臺管理，和WEB監控

設備數據監控、流量限制功能、資源推送、統計報表、遠程設備管理（遠程重啟，WiFi開(kāi)關(guān)），遠程參數修改，流量限制，gps定位追蹤軌跡。

三、穩定可靠

1.支持硬件WDT看門(mén)狗，提供防掉線(xiàn)機制，確保數據終端永遠在線(xiàn)。

2.支持ICMP檢測，流量檢測，及時(shí)發(fā)現網(wǎng)絡(luò )異常自動(dòng)重啟設備，保證系統長(cháng)期使用穩定可靠。

3.工業(yè)級設計，金屬外殼，抗干擾、防輻射，濕度95%無(wú)凝結，耐高溫耐低溫，零下30度至高溫75度也可以正常工作。

4.產(chǎn)品通過(guò)，歐洲CE認證等多種認證

操作簡(jiǎn)單，方便易用

1.上網(wǎng)簡(jiǎn)單，推桿式用戶(hù)卡接口，插入手機卡/物聯(lián)網(wǎng)卡/專(zhuān)網(wǎng)卡，上電后即可聯(lián)網(wǎng)使用網(wǎng)口和WIFI。

2.支持軟硬件恢復出廠(chǎng)設置，可軟件清除參數，可硬件RST一鍵恢復出廠(chǎng)設置。

3.產(chǎn)品快速使用說(shuō)明書(shū)，WEB菜單式頁(yè)面，可以快速設置使用設備。

4.診斷工具：日志下載查看，遠程日志記錄，ping檢測，路由追蹤，方便檢測設備信息。