贾明元

（中国铁路太原局集团公司太原通信段，山西 朔州 036002）

1 视频监控系统概述

铁路综合视频监控系统是一套多级管理、多级转发和多级储存的网络化视频监控系统，具有信息量大、分布范围广、构成设备多等属性。信息流均是自上而下和逐级收敛的。系统传输通道为铁路集团公司的核心节点到各站段的区域节点，以及到各个车站的接入节点均是依托于铁路数据网实现的。综合视频监控系统由前端采集设备、传输设备、终端设备3大部分构成，其中前端采集设备就是由安装于各站要道的监控视频摄像机构成，传输设备由交换机、路由器以及所需的同轴线缆、网线、光缆共同组成，终端设备及为视频硬盘录像机、视频服务器以及服务器下挂的各视频监控电脑组成。在构网中,为了铁路行车安全,设备采用物理隔离与外网分开，并且对每一台数字摄像机以及终端设备配置私有IP地址，方便统一管理。

2 常见故障案例及分析

2.1 视频图像方面

铁路《维规》规定综合视频对综合视频监控图像做出以下规定：根据《维规》规定出现以下情况均属于视频图像故障。

2.1.1 监控终端出现水纹状干扰

这种故障的出现，不严重时不会影响正常图像，而严重时图像就无法观看了。这种现象产生的原因比较复杂。可以归纳为几种原因：①视频传输线缆质量不好，特别是同轴电缆屏蔽性能差。视频线的线阻过大，因而造成信号产生较大衰减。此外，若视频线的特性阻抗不是75Ω以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。②由于供电系统的电源不规范而引起的。这里所指的电源不规范是指在正常的电源 (50周的正弦波)上叠加有干扰信号。特别是突然间的大电流、高电压容易导致电源不稳定。③系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。

2.1.2 监控终端出现严重花屏

这种情况的出现通常是某一处或几处（基本位于同一DVR所接）摄像头监控画面一半甚至全屏出现马赛克，视频图像基本无法看清。此类情况大致由于两种原因造成：①传输通道带宽不足网速慢，造成视频卡顿严重出现马赛克情况。②终端DVR（硬盘录像机）与监控软件软接口不匹配，通常称之为协议不匹配造成视频图像出现马赛克。③监控电脑显卡配置落后，无法满足高清视频造成图像严重拖尾形成马赛克。

2.1.3 监控图像模糊不清或图像暗淡

此类情况一般表现为监控画面模糊、虚化，画面犹如在水中或者雾里一般。该类问题一般造成原因为：①镜头焦距调整不到位，可变焦摄像头没有根据实际情况合理调焦。②同轴视频线老化或者进水变化表现为图像彩色暗淡严重时甚至图像不稳定无彩色。③前端摄像头机罩或者镜头脏污、受遮挡，由于管内地处黄土高原沙尘较大，摄像头、机罩经常受风沙侵蚀造成摄像头或机罩脏污。

2.1.4 监控图像彩色不正常

监控画面彩色色调偏画面整体颜色发红或者呈现其他颜色此类情况一般故障原因在监控电脑显示屏。可能原因为：①电脑显示屏VGA数据线老化或者VGA针脚折弯。②电脑显示屏附近有强磁物体，导致显示屏磁化花屏。

2.1.5 监控图像缺失

监控图像缺失俗称黑屏，此类问题是最常见问题也是最难问题，主要原因：①前端摄像头物理损坏如雷击外力击打破坏；②前端摄像头正常但电源供电线路或者同轴视频电缆损坏；③机房DVR彻底故障；④机房DVR未完全故障仅其中一路发生故障损坏；⑤机房传输交换机损坏故障；⑥DVR、交换机、路由器死机；⑦传输线缆如光缆、网线等遭到破坏。

2.2 音频故障

铁路综合视频除对监控画面质量有相关要求，在某些特定处所如铁路各站行车室内对监控音频也有极其严格的要求。

2.2.1 音频信号到后端后有连续不变的噪音

该问题基本可以归于以下几点原因：①拾音器与适配器接头处没有插实，地线没有接触到位；②信号线焊接头太多，不良信号被放大。

2.2.2 拾音器信号前端测试正常，到后端没有声音或者声音小

此类问题在日常设备维护上发生较为普遍，归纳为以下几点原因：①拾音器信号线接头及线缆中间连接处没见接实，线缆断路；②拾音器电源线没有接实；③电源线正负接反；④拾音器电源适配器短路或烧坏；⑤拾音器前端的音量调整较小；⑥音频线缆接头处有焊锡或芯线有毛刺。

2.3 云台故障

为了方便相关部门可以对日常生产作业进行无死角全方位监控。云台的日常维护也列为视频监控的维护内容。

2.3.1 云台无法控制

根据实际设备情况，此问题需要分两类分别进行原因分析。

数字摄像头：数字摄像头没有RS485云台控制线，此类摄像头云台控制与图像传输均靠网线，所以此类摄像头在图像正常的情况下云台不能动基本可以排除控制线的问题，若没有安装视频光电转换器的情况下，此故障基本可以确定为摄像头内云台电机故障。在有光电转换器的情况下，排除摄像头云台电机没有问题那么故障原因基本可以判断为光电转换器损坏。[1]

模拟摄像头：此类摄像头没有RS485控制线是故存在配置波特率、协议、云台地址位等参数。在处理此类摄像头云台无法控制的故障时，首先要核对前端设备、DVR、监控电脑三处上述配置是否相同，在配置正确的情况下在寻找设备的问题。若配置正确那么存在问题的原因只能有以下三个方面：①摄像机云台电机损坏或者云台皮带脱落断裂；②光电转换器故障。

2.4 无历史录像故障

鉴于对故障分析及作业是否标准规范分析的需要，综合视频录像、回放功能成为保障铁路安全生产的重要手段。

2.4.1 终端无法回放历史录像

针对此类故障大致可以确定为三个方面的原因：①视频监控终端录像存储路径不在硬盘录像机内，存储于节点服务器或者管理服务器内普通操作员没有此项权限调取录像。②视频监控终端管理软件未给此摄像头设置录像计划。③DVR存储录像的硬盘损坏或者格式化无法调取录像。

2.4.2 终端回放历史录像无声音

此问题一般可从两个方面入手解决：①检查终端音响线是否连接正常，音响旋钮是否调到最大，电脑播放器声音是否打开。②检查实时监控是否有声音若无则拾音器故障参考2.2处理；若有则进入硬盘录像机查看编码设置编码模式的音视频混合是否勾选。

3 常用故障分析思路

3.1 排除法

排除法作为我们日常设备维护管理的常用方法，是日常处理故障使用范围最多的手法。此方法适用于故障原因较多的问题，例如视频图像马赛克、视频黑屏等问题。

实例分析：2018年3月12日，值班室工作人员汇报阳方口咽喉视频画面出现严重马赛克，出现此故障的原因有：①网络带宽不足，网速较慢造成视频卡顿出现马赛克；②监控电脑显卡配置不足，画面出现严重拖尾出现马赛克；③监控软件配置协议与前端摄像头配置协议冲突造成软端口对接错误形成马赛克。通过进一步排除，发现两处协议不匹配，更改协议视频恢复正常[2]。

3.2 鱼骨分析法

鱼骨分析，也称为因果分析，是一种分析问题的根本原因的分析方法。分析目标围绕人、机、物、法、环五项，结合消除方法找出问题的根本原因。结合排除法找出问题所在的根本原因。此方法适用于同一地点故障发生频繁，使用过多种解决手段以及方法但没有从根本上找到问题发生的原因导致故障频发。

构思图如下：

实例分析：2017年9月北同蒲视频改造，宁武行车室拾音器噪音大，分别尝试了以下四种方法：①拾音器信号线接头及线缆中间连接处没见接实，线缆虚接；②拾音器电源线没有接实；③拾音器不良；④拾音器电源适配器烧坏；均未有明显效果，在更换拾音器以及适配器后仅仅正常一周后故障再次发生。通过鱼骨分析法分析得设备无问题，环境干燥无问题，人员均为熟练工，所以分析操作方法。在排除中发现音频线缆接头处有焊锡在去除焊锡后恢复正常。

3.3 优选法

此类方法是针对比较着急的故障，在日常故障处理中涉及到人身安全以及行车安全，涉及上道作业时需在规定时间内高标准完成故障的处理。顾名思义优选法就是合理减少实验次数，短时间内确定故障原因并及时进行处理。但此法要求较高，施工人员必须十分熟悉现场以及设备情况在短时间内将无关因素排除，完成故障的处理。

实例分析：2018年3月18日秦家庄站西咽喉监控视频云台无法控制，因前期熟知云台配置与后台终端均一致，且停电后摄像头云台自检没有问题排查云台电机与皮带故障的原因。将故障原因确定在光电转换器以及DVR云台控制模块上，经检查试验远端光电转换器故障更换后故障消失。

4 总结以及展望

国家经济水平的不断提升，推动了我国铁路事业的进一步发展，现代化社会发展对铁路信息化建设有着更高的要求。本文对铁路综合视频监控进行了概论，并对铁路综合视频监控系统日常维护管理进行了全面分析，并探讨了铁路综合视频监控日常故障处理的方法，为太原铁路局视频监控的可持续发展提供可靠的理论性依据[3]。

由于数据网的大规模推广普及，网络带宽逐步拓宽，监控视频对图像的要求质量也好越来越高。高清必定会成为主流监控。在今后的日常监控视频的维护与管理工作上我们必须要摒弃已有的老观念老思想，学习数字组网，将网络化视频思想融入大脑，改进现有监控视频维护处理手段。