目前，我國高鐵建設如火如荼。采用高速攝像機采集圖像并通過無線數據傳輸技術和圖像處理技術實現對高鐵站臺非安全區的安全監控，將對列車的正點運行和保障站臺人身安全具有非常重要的意義。

概述

鐵路站臺非安全區域的安全監控是保障列車進出站時乘客安全以及列車正點運行的有效輔助手段，傳統的激光掃描方式監控，激光束之間存在盲區，導致誤報率高。針對激光監控存在的問題以及數字視頻技術的發展，研發基于高級視像監控技術、視像移動偵測技術、圖像處理技術、無線傳輸技術的全數字視頻監控模式的站臺非安全區實時監控系統非常必要，該系統采用高速數字攝像機，全面覆蓋火車站臺非安全區，對在列車進出站時非安全區內的障礙物進行視頻成像，通過對圖像的對比處理計算，分析出站臺非安全區是否有障礙物的存在，是否影響列車進出站，并將分析結果實時發送至列車司機、站臺值班員以及站臺值班室值班員，為列車進出站時判斷站臺安全狀態提供有效的輔助依據，是降低安全事故的發生，保障列車進出站安全以及站臺工作人員和乘客安全的最有效的監控手段。(見圖1)

系統構成

站臺非安全區安全監控系統主要由無線數據傳輸、站臺視頻圖像采集處理、站臺值班室監控系統、站臺值班員手持機以及列車司機室報警裝置五部分組成。

無線數據傳輸

數據傳輸方面，我們通過建立無線局域網絡，對所有站臺進行無線全覆蓋，監控攝像機采集的視頻圖像、圖像數據處理的結果、非安全區有障礙物的報警信號、站臺值班室與站臺值班員的信息交互以及站臺值班室、站臺值班員與列車司機室的信息交互等都可以通過無線方式進行數據傳輸。

站臺視頻圖像采集處理

大多列車站臺基本上是非封閉環境，考慮到陽光直射以及其他外界因素(燈光、飛蟲、灰塵等)的影響，我們在每個站臺設置四個高清攝像機，分別放置在站臺兩端，每端兩臺攝像機，以不同角度放置，以避免陽光直射，同時，四個相機可完全交叉監控站臺非安全區域，使的監控系統在同一時間可獲得四幅靜態圖像，綜合對比分析四幅不同角度的圖像，從而準確得出站臺非安全區域的實時狀態，避免因單臺攝像機故障、單幅圖像角度以及其他外界因素(飛蟲、鏡頭粘有異物等)問題而產生誤判斷、誤報警。

根據處理終端部署位置的不同，分為前端處理模式和后端處理模式。

前端處理模式

所有攝像機均采用有線網絡可編程攝像機，首先將單臺采集的視頻圖像通過相機處理程序進行初步處理分析，然后采用有線方式傳至本站臺圖像數據處理設備，由本站臺圖像數據處理設備完成四路視頻圖像的對比處理分析，得出分析處理結果，并將有障礙物情況下的分析處理結果以無線方式發送至站臺值班室監控系統、站臺值班員手持機和列車司機室報警裝置。前端處理無線數據傳輸示意圖 (見圖2)

優點：

視頻圖像采集攝像機與圖像處理設備之前通過有線方式連接，可靠性、穩定性高。

每個站臺的圖像數據處理部分相互獨立，自成系統，數據處理設備發生故障或處理程序出現BUG時，僅影響本站臺系統運行，不影響其他站臺系統的運行。

缺點：數據處理設備重復，設備利用率低，系統整體性不強。

后端處理模式

所有攝像機均采用無線網絡可編程攝像機，首先將單臺采集的視頻圖像通過相機處理程序進行初步處理分析，然后再以無線方式傳回站臺值班室監控系統，由站臺值班室監控系統完成四幅圖像的綜合對比處理分析，得出分析處理結果，并將有障礙物情況下的分析處理結果由站臺值班室監控系統實時以無線方式發送至站臺值班員手持機和列車司機室報警裝置。

優點：系統整體性好，結構簡單，集中分析，集中管理，設備利用率高。

缺點：圖像數據處理在站臺值班室處理終端完成，所有數據傳輸依賴無線網絡，穩定性、可靠性相對較低。

所有站臺的圖像數據處理均由站臺值班室圖像數據處理程序完成，數據處理設備發生故障或處理程序出現BUG時，所有站臺系統均不能正常運行。

站臺值班室監控系統

前端處理模式下實現前端分析處理結果的顯示、存儲與報警。后端處理模式下實現對每個站臺傳輸回的視頻圖像的處理分析，并在有障礙物狀態下實時發送報警信號至列車司機室報警裝置及站臺值班員手持機。

站臺值班員手持機

供站臺值班員接收非安全區有障礙物狀態下的分析處理結果和報警提示。

列車司機室報警裝置

供列車司機室接收非安全區有障礙物狀態下的報警信號和報警提示。

系統原理

列車進站時的監控

手動啟動監控系統

列車進站時由站臺值班室值班員通過站臺值班監控系統或站臺值班員通過手持機，根據過站列車信息，確定進站列車進入的站臺，并啟動相應站臺的監控系統。同時，站臺監控系統分析進入無線網絡的列車監控裝置，確定進站的列車，通過進站列車TAX箱數據獲取列車信息，分析判斷后建立站臺與列車的通信。

自動啟動監控系統

在車站外道岔口處設監測裝置，當有列車進入相應股道時，由監測裝置發送啟動信號啟動相應站臺監控系統。同時，站臺監控系統分析進入無線網絡的列車監控裝置，確定進站的列車，通過進站列車TAX箱數據獲取列車信息，分析判斷后建立站臺與列車的通信。

列車出站時的監控