賈明元

（中國鐵路太原局集團(tuán)公司太原通信段，山西 朔州 036002）

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一套多級(jí)管理、多級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)和多級(jí)儲(chǔ)存的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具有信息量大、分布范圍廣、構(gòu)成設(shè)備多等屬性。信息流均是自上而下和逐級(jí)收斂的。系統(tǒng)傳輸通道為鐵路集團(tuán)公司的核心節(jié)點(diǎn)到各站段的區(qū)域節(jié)點(diǎn)，以及到各個(gè)車站的接入節(jié)點(diǎn)均是依托于鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端采集設(shè)備、傳輸設(shè)備、終端設(shè)備3大部分構(gòu)成，其中前端采集設(shè)備就是由安裝于各站要道的監(jiān)控視頻攝像機(jī)構(gòu)成，傳輸設(shè)備由交換機(jī)、路由器以及所需的同軸線纜、網(wǎng)線、光纜共同組成，終端設(shè)備及為視頻硬盤錄像機(jī)、視頻服務(wù)器以及服務(wù)器下掛的各視頻監(jiān)控電腦組成。在構(gòu)網(wǎng)中,為了鐵路行車安全,設(shè)備采用物理隔離與外網(wǎng)分開，并且對(duì)每一臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)以及終端設(shè)備配置私有IP地址，方便統(tǒng)一管理。

2 常見故障案例及分析

2.1 視頻圖像方面

鐵路《維規(guī)》規(guī)定綜合視頻對(duì)綜合視頻監(jiān)控圖像做出以下規(guī)定：根據(jù)《維規(guī)》規(guī)定出現(xiàn)以下情況均屬于視頻圖像故障。

2.1.1 監(jiān)控終端出現(xiàn)水紋狀干擾

這種故障的出現(xiàn)，不嚴(yán)重時(shí)不會(huì)影響正常圖像，而嚴(yán)重時(shí)圖像就無法觀看了。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜?？梢詺w納為幾種原因：①視頻傳輸線纜質(zhì)量不好，特別是同軸電纜屏蔽性能差。視頻線的線阻過大，因而造成信號(hào)產(chǎn)生較大衰減。此外，若視頻線的特性阻抗不是75Ω以及參數(shù)超出規(guī)定也是產(chǎn)生故障的原因之一。②由于供電系統(tǒng)的電源不規(guī)范而引起的。這里所指的電源不規(guī)范是指在正常的電源 (50周的正弦波)上疊加有干擾信號(hào)。特別是突然間的大電流、高電壓容易導(dǎo)致電源不穩(wěn)定。③系統(tǒng)附近有很強(qiáng)的干擾源。這可以通過調(diào)查和了解而加以判斷。

2.1.2 監(jiān)控終端出現(xiàn)嚴(yán)重花屏

這種情況的出現(xiàn)通常是某一處或幾處（基本位于同一DVR所接）攝像頭監(jiān)控畫面一半甚至全屏出現(xiàn)馬賽克，視頻圖像基本無法看清。此類情況大致由于兩種原因造成：①傳輸通道帶寬不足網(wǎng)速慢，造成視頻卡頓嚴(yán)重出現(xiàn)馬賽克情況。②終端DVR（硬盤錄像機(jī)）與監(jiān)控軟件軟接口不匹配，通常稱之為協(xié)議不匹配造成視頻圖像出現(xiàn)馬賽克。③監(jiān)控電腦顯卡配置落后，無法滿足高清視頻造成圖像嚴(yán)重拖尾形成馬賽克。

2.1.3 監(jiān)控圖像模糊不清或圖像暗淡

此類情況一般表現(xiàn)為監(jiān)控畫面模糊、虛化，畫面猶如在水中或者霧里一般。該類問題一般造成原因?yàn)椋孩夔R頭焦距調(diào)整不到位，可變焦攝像頭沒有根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)焦。②同軸視頻線老化或者進(jìn)水變化表現(xiàn)為圖像彩色暗淡嚴(yán)重時(shí)甚至圖像不穩(wěn)定無彩色。③前端攝像頭機(jī)罩或者鏡頭臟污、受遮擋，由于管內(nèi)地處黃土高原沙塵較大，攝像頭、機(jī)罩經(jīng)常受風(fēng)沙侵蝕造成攝像頭或機(jī)罩臟污。

2.1.4 監(jiān)控圖像彩色不正常

監(jiān)控畫面彩色色調(diào)偏畫面整體顏色發(fā)紅或者呈現(xiàn)其他顏色此類情況一般故障原因在監(jiān)控電腦顯示屏?？赡茉?yàn)椋孩匐娔X顯示屏VGA數(shù)據(jù)線老化或者VGA針腳折彎。②電腦顯示屏附近有強(qiáng)磁物體，導(dǎo)致顯示屏磁化花屏。

2.1.5 監(jiān)控圖像缺失

監(jiān)控圖像缺失俗稱黑屏，此類問題是最常見問題也是最難問題，主要原因：①前端攝像頭物理損壞如雷擊外力擊打破壞；②前端攝像頭正常但電源供電線路或者同軸視頻電纜損壞；③機(jī)房DVR徹底故障；④機(jī)房DVR未完全故障僅其中一路發(fā)生故障損壞；⑤機(jī)房傳輸交換機(jī)損壞故障；⑥D(zhuǎn)VR、交換機(jī)、路由器死機(jī)；⑦傳輸線纜如光纜、網(wǎng)線等遭到破壞。

2.2 音頻故障

鐵路綜合視頻除對(duì)監(jiān)控畫面質(zhì)量有相關(guān)要求，在某些特定處所如鐵路各站行車室內(nèi)對(duì)監(jiān)控音頻也有極其嚴(yán)格的要求。

2.2.1 音頻信號(hào)到后端后有連續(xù)不變的噪音

該問題基本可以歸于以下幾點(diǎn)原因：①拾音器與適配器接頭處沒有插實(shí)，地線沒有接觸到位；②信號(hào)線焊接頭太多，不良信號(hào)被放大。

2.2.2 拾音器信號(hào)前端測(cè)試正常，到后端沒有聲音或者聲音小

此類問題在日常設(shè)備維護(hù)上發(fā)生較為普遍，歸納為以下幾點(diǎn)原因：①拾音器信號(hào)線接頭及線纜中間連接處沒見接實(shí)，線纜斷路；②拾音器電源線沒有接實(shí)；③電源線正負(fù)接反；④拾音器電源適配器短路或燒壞；⑤拾音器前端的音量調(diào)整較小；⑥音頻線纜接頭處有焊錫或芯線有毛刺。

2.3 云臺(tái)故障

為了方便相關(guān)部門可以對(duì)日常生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行無死角全方位監(jiān)控。云臺(tái)的日常維護(hù)也列為視頻監(jiān)控的維護(hù)內(nèi)容。

2.3.1 云臺(tái)無法控制

根據(jù)實(shí)際設(shè)備情況，此問題需要分兩類分別進(jìn)行原因分析。

數(shù)字?jǐn)z像頭：數(shù)字?jǐn)z像頭沒有RS485云臺(tái)控制線，此類攝像頭云臺(tái)控制與圖像傳輸均靠網(wǎng)線，所以此類攝像頭在圖像正常的情況下云臺(tái)不能動(dòng)基本可以排除控制線的問題，若沒有安裝視頻光電轉(zhuǎn)換器的情況下，此故障基本可以確定為攝像頭內(nèi)云臺(tái)電機(jī)故障。在有光電轉(zhuǎn)換器的情況下，排除攝像頭云臺(tái)電機(jī)沒有問題那么故障原因基本可以判斷為光電轉(zhuǎn)換器損壞。[1]

模擬攝像頭：此類攝像頭沒有RS485控制線是故存在配置波特率、協(xié)議、云臺(tái)地址位等參數(shù)。在處理此類攝像頭云臺(tái)無法控制的故障時(shí)，首先要核對(duì)前端設(shè)備、DVR、監(jiān)控電腦三處上述配置是否相同，在配置正確的情況下在尋找設(shè)備的問題。若配置正確那么存在問題的原因只能有以下三個(gè)方面：①攝像機(jī)云臺(tái)電機(jī)損壞或者云臺(tái)皮帶脫落斷裂；②光電轉(zhuǎn)換器故障。

2.4 無歷史錄像故障

鑒于對(duì)故障分析及作業(yè)是否標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析的需要，綜合視頻錄像、回放功能成為保障鐵路安全生產(chǎn)的重要手段。

2.4.1 終端無法回放歷史錄像

針對(duì)此類故障大致可以確定為三個(gè)方面的原因：①視頻監(jiān)控終端錄像存儲(chǔ)路徑不在硬盤錄像機(jī)內(nèi)，存儲(chǔ)于節(jié)點(diǎn)服務(wù)器或者管理服務(wù)器內(nèi)普通操作員沒有此項(xiàng)權(quán)限調(diào)取錄像。②視頻監(jiān)控終端管理軟件未給此攝像頭設(shè)置錄像計(jì)劃。③DVR存儲(chǔ)錄像的硬盤損壞或者格式化無法調(diào)取錄像。

2.4.2 終端回放歷史錄像無聲音

此問題一般可從兩個(gè)方面入手解決：①檢查終端音響線是否連接正常，音響旋鈕是否調(diào)到最大，電腦播放器聲音是否打開。②檢查實(shí)時(shí)監(jiān)控是否有聲音若無則拾音器故障參考2.2處理；若有則進(jìn)入硬盤錄像機(jī)查看編碼設(shè)置編碼模式的音視頻混合是否勾選。

3 常用故障分析思路

3.1 排除法

排除法作為我們?nèi)粘ＴO(shè)備維護(hù)管理的常用方法，是日常處理故障使用范圍最多的手法。此方法適用于故障原因較多的問題，例如視頻圖像馬賽克、視頻黑屏等問題。

實(shí)例分析：2018年3月12日，值班室工作人員匯報(bào)陽方口咽喉視頻畫面出現(xiàn)嚴(yán)重馬賽克，出現(xiàn)此故障的原因有：①網(wǎng)絡(luò)帶寬不足，網(wǎng)速較慢造成視頻卡頓出現(xiàn)馬賽克；②監(jiān)控電腦顯卡配置不足，畫面出現(xiàn)嚴(yán)重拖尾出現(xiàn)馬賽克；③監(jiān)控軟件配置協(xié)議與前端攝像頭配置協(xié)議沖突造成軟端口對(duì)接錯(cuò)誤形成馬賽克。通過進(jìn)一步排除，發(fā)現(xiàn)兩處協(xié)議不匹配，更改協(xié)議視頻恢復(fù)正常[2]。

3.2 魚骨分析法

魚骨分析，也稱為因果分析，是一種分析問題的根本原因的分析方法。分析目標(biāo)圍繞人、機(jī)、物、法、環(huán)五項(xiàng)，結(jié)合消除方法找出問題的根本原因。結(jié)合排除法找出問題所在的根本原因。此方法適用于同一地點(diǎn)故障發(fā)生頻繁，使用過多種解決手段以及方法但沒有從根本上找到問題發(fā)生的原因?qū)е鹿收项l發(fā)。

構(gòu)思圖如下：

實(shí)例分析：2017年9月北同蒲視頻改造，寧武行車室拾音器噪音大，分別嘗試了以下四種方法：①拾音器信號(hào)線接頭及線纜中間連接處沒見接實(shí)，線纜虛接；②拾音器電源線沒有接實(shí)；③拾音器不良；④拾音器電源適配器燒壞；均未有明顯效果，在更換拾音器以及適配器后僅僅正常一周后故障再次發(fā)生。通過魚骨分析法分析得設(shè)備無問題，環(huán)境干燥無問題，人員均為熟練工，所以分析操作方法。在排除中發(fā)現(xiàn)音頻線纜接頭處有焊錫在去除焊錫后恢復(fù)正常。

3.3 優(yōu)選法

此類方法是針對(duì)比較著急的故障，在日常故障處理中涉及到人身安全以及行車安全，涉及上道作業(yè)時(shí)需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)完成故障的處理。顧名思義優(yōu)選法就是合理減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，短時(shí)間內(nèi)確定故障原因并及時(shí)進(jìn)行處理。但此法要求較高，施工人員必須十分熟悉現(xiàn)場(chǎng)以及設(shè)備情況在短時(shí)間內(nèi)將無關(guān)因素排除，完成故障的處理。

實(shí)例分析：2018年3月18日秦家莊站西咽喉監(jiān)控視頻云臺(tái)無法控制，因前期熟知云臺(tái)配置與后臺(tái)終端均一致，且停電后攝像頭云臺(tái)自檢沒有問題排查云臺(tái)電機(jī)與皮帶故障的原因。將故障原因確定在光電轉(zhuǎn)換器以及DVR云臺(tái)控制模塊上，經(jīng)檢查試驗(yàn)遠(yuǎn)端光電轉(zhuǎn)換器故障更換后故障消失。

4 總結(jié)以及展望

國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，推動(dòng)了我國鐵路事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展對(duì)鐵路信息化建設(shè)有著更高的要求。本文對(duì)鐵路綜合視頻監(jiān)控進(jìn)行了概論，并對(duì)鐵路綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)日常維護(hù)管理進(jìn)行了全面分析，并探討了鐵路綜合視頻監(jiān)控日常故障處理的方法，為太原鐵路局視頻監(jiān)控的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的理論性依據(jù)[3]。

由于數(shù)據(jù)網(wǎng)的大規(guī)模推廣普及，網(wǎng)絡(luò)帶寬逐步拓寬，監(jiān)控視頻對(duì)圖像的要求質(zhì)量也好越來越高。高清必定會(huì)成為主流監(jiān)控。在今后的日常監(jiān)控視頻的維護(hù)與管理工作上我們必須要摒棄已有的老觀念老思想，學(xué)習(xí)數(shù)字組網(wǎng)，將網(wǎng)絡(luò)化視頻思想融入大腦，改進(jìn)現(xiàn)有監(jiān)控視頻維護(hù)處理手段。