工业无线路由器运用在高速铁路综合视频监控系统

铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化的交通工具，承担着旅客运输和货物运输的重担，是我国综合运输网的骨干，在现代运输体系中发挥着非常重要的作用。但铁路运输是有一定风险的，如何保障铁路运输安全，规避风险成为人们关注的焦点。工业无线路由器在铁路改革发展的过程中，铁路安全监测监控技术也在不断加大它在铁路建设中所占的份额。
高铁是复杂的巨系统，任何子系统和设施、设备受自然和人为的作用，可能出现病害或故障，一旦防控环节处置不当，都可能对高铁运行品质和安全产生影响或危及运行安全，情况下甚至车毁人亡，后果不堪设想。高铁安全涉及从勘察设计、施工建造、调试验收到运营维护、检测监测、风险防控、应急处置的全过程。建设阶段要确保工程设施和设备质量，把隐患解决在运营之前。运营阶段要有效掌控固定设施、移动装备的运行状态和变化规律，形成安全风险源识别、研判、防控、整除构成的闭路循环，限度地防控安全风险。本文主要对高铁运行安全监测监控技术进行研究。

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视频监控系统分为两部分：一部分称为“综合视频监控系统"，一部分称为“CCTV监控系（统闭路电视监控系统）"。“综合视频监控系统"作为“通信系统"内“通信业务网"的一个子系统，负责车站重点部分(咽喉区)，区间公跨铁区段，通信、信号机房内，牵引供电、电力供电机房内、外等的监控：CCTV监控系统"作为“信息系统"内“旅客服务系统"的一个子系统，工业无线路由器采用网络化的视频监控系统，实现车站内候车室、站台、进站大厅、站前广场、进站咽喉等处图像监视。两者分开建设，但紧密相关，CCTV监控系统仅配置前端设备，后端显示设备，视频服务器、视频存储设备、视频管理等设备集成项目中的综合视频监控系统统一考虑。

一、高铁安全监测的主要对象及监测网络的要求

工业无线路由器

高铁安全运行的危害因素，结合我国实际路况特点并借鉴世界各国的经验来看，目前需要考虑的主要危害有:强风、洪水、隧道应力、桥梁倾斜，路基沉降等。这些危害比较直观，体现也很明显，一旦产生，对速度飞快的高速列车来讲，后果也比较严重。为了避免这些因素引起的灾害发生，安全监测监控技术应运而生。通过自动化系统，实时监测各个道路的信息，并将这些采集到的信息传送到远端的调度中心，由调度中心统一管理并判断发生危险的可能性，及时的通知到各个路段的行车，工业无线路由器警告车辆注意前方会有何种危险，这样就形成了一个安全检测系统的大概轮廓。

二、高速铁路基础设施状态工业无线路由器检测及监测技术

(一)综合检测。我国高铁固定设施的检测普遍采用综合检测列车进行检测。综合检测列车应用当今检测技术，实现多项口、高速度、高精度的综合检测，每10-15d对高铁线路固定设施检测一遍，成为保证运行安全的重要装备。
综合检测主要包含3方面:一是检测系统包括轨道检测、弓网检测、轮轨动力学检测、通信检测以及信号检测;二是检测数据分析处理系统;三是适合线路轨道等检测的专业检测设备。
(二)基础设施专业检测系统。为满足线路限界、轨道状态、钢轨探伤、接触网等检测需要，应置轨道检查车、钢轨探伤车、限界检查车、接触网检查车、电务检查车等适合各专业检测的专用检测装备设备。
三、列车运行状态监控
运行状态监控系统，系统以信息网络技术为平台，实现了对主要设备的状态监测、数据采集、网络传输、故障处理、远程监控、安全防护等功能，确保列车运行安全。运行状态监控系统主要包括车载监控、远程监控以及地面监控。
(一)车载监控系统。主要监测动车组性能、功能及主要部件的运用状态，进行故障诊断，工业无线路由器显示故障发生的部位和功能，实现动车组运行跟踪监控及故障报警。车载监控系统具有信息采集、信息处理、综合判断、故障安全恢复及故障数据存储等功能，提高了动车组运营安全性，便于运用和维修作业。通过布设于动车组重要部件和关键设备的各类传感器，实时监测速度、压力、应力、电流、电压、温度等参数和列车走行部、牵引传动和制动等系统的运行状态，网络控制系统将列车主要监测设备连为一个整体。根据各类传感器的检测、监测信息进行综合诊断，确定故障等级，实现故障隔离和故障导向安全目的。
(二)远程监控系统。车载信息采集设备采集车载网络控制系统中的运行状态数据及故障报警信息，将动车组运行位置、速度、牵引、制动、轴温等安全信息及客服设施信息，利用GSM-R/GPRS无线传输网络实现车载信息落地和远程传输，实时掌握动车组状态及故障情况，实现运营动车组安全状态的远程监控。
(三)地面监控系统。在车载监控和远程监控的基础上，正在积极推进动车组运行安全地面监控系统研究，在高铁进出站、动车所进出库等咽喉地段安装地面监控系统，综合识别途经动车组的图像、声音和温度等，判断动车组运行是否正常，确保动车组运行安全。
四、线路基础设施监测
(一)轨逆结构状态监测。无缝线路钢轨受力状态在线监测。存在断轨、工业无线路由器胀轨风险的严寒、高温地区，可通过对无缝线路钢轨温度、位移、应力等参数的监测，对无缝线路钢轨受力状态进行分析预警;对道岔和伸缩调节器运用状态进行在线监测，确保道岔和伸缩调节器运用安全。
(二)路基沉降变形监测。对路基工后沉降仍未稳定的软弱地基地段和不同结构物过渡段设置沉降观测点，实时监测路基变形，为线路行车安全及路基病害治理提供依据。还要对结构复杂的桥梁进行安全监测。
(三)特长隧逆安全监测。新奥法是目前我国隧道施工中多使用的施工法，工业无线路由器其方法施工后需要量测的对象主要有:围岩与喷层接触应力及锚杆内力、拱顶下沉、深部位移，隧道周边的位移等。其中最主要的是对围岩与喷层接触应力的测量及锚杆内力量测。在施工结束一段时间后，所测得的围岩与喷层接触应力及锚杆内力都应该趋于平稳，不会有大的变化，通过所测得的数据如发现其产生突变，则预示着该隧道内可能存在安全隐患，应尽快前往现场检查。同时，一般情况下隧道内若出现变形，坍塌等危险之前，围岩与喷层接触应力及锚杆内力都是会有较大变化的。
五、环境与灾害监测预警
如何限度地预防和减少各类自然灾害对高铁安全的影响，是铁路安全技术必须长期关注的一项重大课题。综合视频监视，系统对重点监视口标和重点治安防范区域进行实时监视，回访、具有视频图像的实时监视、存储、云镜控制、视频分发/转发等功能。
我国己是高速铁路大国，投运规模不断速扩大。目前铁路部门首要工作就是做好高铁安全风险防控，做好各种检测、监测、监控工作。铁路部门要深刻认识高铁安全管理特点，全力推进安全技术创新，不断完善高铁安全技术体系建设，增强科技保高铁运行安全的能力，确保高速铁路持续安全稳定运行。

系统组成
通过高速铁路综合视频监控系统可以实现同步视频传输，采用4G无线数据传输。系统由前端视频监控系统、无线传输设备、监控视频平台服务器、视频采集设备组网。本系统采用智联物联工业无线路由器，通过APN/VPDN专网或者VPN的方式与监控中心建立通信通道，把现场实时视频、车辆运行状态、铁路环境及其他自然灾害情况等数据通过无线网络发送回监控中心。

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企业文化：智联物联以专业的团队、优质的产品、完善的服务得到客户的信任和认可。

智联物联价值观：专业合作、诚信立业、创新兴业、客户满意。

一、工业级设计

1.采用高性能工业级32位处理器

采用无线解决方案高通芯片，处理速度快，功耗小，发热量低，兼容性强，更加稳定，能满足一年365天7*24小时长时间稳定运行不掉线。

2.采用高性能工业级通信模块

采用华为等高质量的通信模块，接收能力强，信号稳定，传输更快。

操作系统

采用OpenWRT一个高度模块化、高度自动化的嵌入式Linux系统，让设备更加稳定，拥有128Mb超大Flash、1G超大内存，可以支持个性化定制开发的需求。

优质的PCB线路板，采用工业级元器件

公司产品线路板采用高品质材质，高标准生产，4层板工艺，产品元器件采用性能稳定的工业级元器件，全部机器自动化实现贴片生产，保证了产品的稳定可靠。

电源采用宽电压设计

支持DC5V-36V，内置电源反相保护和过压过流保护，承受瞬间电压电流过高的冲击。

以太网采用千兆网口，内置电磁防护

以太网接口内置1.5KV电磁隔离保护，千兆网口，传输速度更快。

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外壳采用加厚金属外壳，屏蔽电磁干扰，设备防护等级IP34，适合在环境恶劣的工业环境下使用。

二、功能强大

1.多模多卡，负载均衡

扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

支持网络制式

支持国内三大运营商2G、3G、4G网络制式，或者支持欧洲，或者支持东南亚，或者支持非洲，或者支持拉美等国家的2G、3G、4G网络制式。

支持有线无线备份

WAN口和LAN口可弹性切换，支持WAN口有线和无线备份，有线优先、无线备份。

串口传输

支持同时串口232/485串口传输。

支持APN/VPDN专网卡，支持多种VPN

支持APN/VPDN专网卡使用，同时支持PPTP、L2TP、Ipsec、OpenVPN、GRE等多种VPN。

强大的 WIFI功能

具备WIFI功能，可隐藏SSID，同时支持3路WiFi，最多可支持15个信道，可同时接入50个设备，WIFI支持802.11b/g/n,支持WIFI AP、AP Client，中继器，中继桥接和WDS等多种工作模式，支持802.11ac，即5.8g（可选）。

支持IP穿透功能

可实现主机IP为路由器获取的IP地址，相当于主机直接插卡拨号上网获取基站IP。

支持VLAN虚拟局域网划分

通过VLAN的划分，增强局域网的安全性，VLAN技术，能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起，形成一个虚拟的网络环境。

支持QOS，带宽限速

支持不同网口带宽限速，IP限速，总带宽限速。

支持DHCP，DDNS，防火墙，NAT，以及DMZ主机等功能

支持ICMP，TCP，UDP，Telnet，FTP，HTTP，HTTPS等网络协议

支持定时重启、手机短信控制上下线

可选支持portal广告，短信认证，微信认证，GPS/北斗定位功能（可选）

支持M2M云平台管理，和WEB监控

设备数据监控、流量限制功能、资源推送、统计报表、远程设备管理（远程重启，WiFi开关），远程参数修改，流量限制，gps定位追踪轨迹。

三、稳定可靠

1.支持硬件WDT看门狗，提供防掉线机制，确保数据终端永远在线。

2.支持ICMP检测，流量检测，及时发现网络异常自动重启设备，保证系统长期使用稳定可靠。

3.工业级设计，金属外壳，抗干扰、防辐射，湿度95%无凝结，耐高温耐低温，零下30度至高温75度也可以正常工作。

4.产品通过，欧洲CE认证等多种认证

操作简单，方便易用

1.上网简单，推杆式用户卡接口，插入手机卡/物联网卡/专网卡，上电后即可联网使用网口和WIFI。

2.支持软硬件恢复出厂设置，可软件清除参数，可硬件RST一键恢复出厂设置。

3.产品快速使用说明书，WEB菜单式页面，可以快速设置使用设备。

4.诊断工具：日志下载查看，远程日志记录，ping检测，路由追踪，方便检测设备信息。