国务院发表的《中国交通运输发展》白皮书,介绍了中国交通运输发展有关情况。“十二五”期间,我们一共投入了35800亿元,建成3万公里铁路。到2016年底,中国铁路运营里程已经达到12.4万公里,特别是高铁建设取得了突出的成绩,高铁的运营里程已经达到2万多公里,运营里程占到全世界高铁总量的65%左右,处于世界第一。

如此庞大的铁路网,怎样保障它的安全运行,其中监控技术是必不可少的。高清视频监控技术的发展能够确保昼间监控图像清晰,设备运行稳定,但夜间低照度的条件下,监控设备不能提供清晰的视频图像,甚至多数监控设备在夜间处于“失明”状态。

《高速铁路设计规范》、《京沪高速铁路综合视频监控系统设计原则及设备配置会议纪要》等标准规范规定了铁路使用夜视功能的场景,《铁路综合视频监控系统技术规范(V1.0)》也对低照度、热成像摄像机提出了技术要求,但却因设备价格、工程投资、建设标准、外部环境、装备水平等因素,以及监控设备在清晰度、动态范围、监视距离等方面存在问题,致使夜视效果不佳。目前,京石、长昆、津秦、大西铁路及在建铁路基本采用低照度、宽动态摄像机解决弱光或夜间的视频监控问题,部分也采用红外摄像机(主动补光型)。弱光或夜间场景的视频监视区域主要包括区间机房室外、正线巡视、隧道洞口、车站咽喉区、公路跨铁路桥区、隧道桥梁救援疏散通道、联络线与正线连接点、车站售票厅、进出站厅、站前广场等处。

低照度、宽动态的可见光摄像机可实现一定照明下的视频监控,红外摄像机(主动补光型)可以在黑夜中实现一定范围的视频监控,但是他们的局限性非常明显,几种类型产品拍摄效果对比如下:
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红外热成像监控技术在铁路中的应用-天铂云科
图一:低照度、宽动态摄像机拍摄的画面
红外热成像监控技术在铁路中的应用-天铂云科
图二:主动补光型红外摄像机拍摄的画面
红外热成像监控技术在铁路中的应用-天铂云科
图三:普通红外热成像摄像机拍摄的画面
红外热成像监控技术在铁路中的应用-天铂云科
图四:天铂online系列红外热成像监控拍摄的画面

经过对比可以发现:

一、低照度、宽动态摄像机依赖于一定程度的照明,如果在照明条件无法满足的黑暗环境,这些设备就无法拍摄,失去了监控的作用。

二、主动补光型的红外摄像机依靠自带的红外照射灯获得发射的红外画面,这种方式可拍摄的距离很有局限性,有效拍摄距离最远只有几十米。而铁路沿线的监控布点密集之处的间距为500米,用这种技术手段难以实现覆盖监控。

三、普通的红外热成像监控可以拍摄无光照环境中的画面,但其传输的是模拟信号,无法在监视画面中对目标设置细致的分析区域以及多点多逻辑告警。

四、天铂online系列红外热成像监控系统是红外探测成像技术,与以上几类产品相比具备以下优势:

1、天铂online不仅在黑夜中能够清晰呈现热像,而且可以穿透烟、雾、霾,不受照度、能见度的影响.。封装防护等级达到IP67,防水防尘,并且防电磁干扰、防雷击,真正实现了全天候24小时监控。采用ONVIF PROFILE S标准接口,可以直接替换原有监控,安装方便。

2、天铂红外的热像仪均采用法国ULIS 的探测器进行设计,并且依托与其长期的稳定合作,研发出了自主的ADE(自适应图像细节增强)专利技术,在保留红外热图较小的横纹、竖纹、噪点的前提下,对图像细节进行增强。目前天铂的红外图像技术处于国内外领先水平。

3、天铂online系列采用的数字信号是全像素温度数据流技术,它可以将红外探测器采集到的每一帧每一个像素点的温度数据都实时传输到后台,通过后台的软件可以对目标进行任意多个区域进行温度分析和多逻辑告警条件的设置,误报率极低。

4、天铂online系列的功能强大,通过红外热像的特征温度及多逻辑运算可以实现:

①周界警戒及入侵检测功能。自动检测进入警戒区的人、动物、汽车等移动目标,记录并发出告警。

②物品被盗检测。对视场中需要保护的物品进行实时监控,一旦移动发出告警。

③遗留物品检测。在视场中指定禁止放置物品的区域,一旦有物品遗留立即发出告警。

④人体行为检测。在警戒区内,如果人体发生倒地,或者突然加速,或者长时间徘徊,则产生告警。

⑤群体事件检测。车站等重要场所人流聚集超出预期值,则产生告警。

⑥疾控检测。车站等重要场所,人群中有人体温超出正常值,则产生告警,并且热点标记跟踪。

⑦防火检测。对监控视场中出现的温度异常超过预设值,则产生告警,并且热点在画面中标记并闪烁。

⑧设备运行检测。对铁路中的电气设备进行监控,预设分析区域及告警条件,如果设备存在缺陷,则温度升高,如果超过告警阀值则自动告警。并可以生产温度趋势曲线,根据时间、负荷的因素来分析设备的缺陷严重等级,从而来为检修做出决策。

随着红外热像仪技术已日臻成熟,功能逐步完善,红外热像监控已成为安防系统中十分重要的一个部分。经过天铂红外这样的国内企业不断努力,红外热像仪的成本在不断降低,接近了铁路批量采购的价格。铁路安全标准在不断的提高,像天铂online这样的产品必将在这个全球瞩目的中国铁路中广泛使用。