浅谈机车安防(视频)装置与安全管理的应用

张宗成

摘要：本文结合机车安防装置在朔黄铁路机务行车中的实际应用，对于行车中乘务员的标准化作业和安全管理通过进行视频分析汇总，经过实际应用，取得良好效果。

关键词：安防（视频）监控系统；视频分析；安全管理

1 概述

機车运用安全及防火监视系统（以下简称机车安防系统），不同于其它场所的监控视频。机车安防系统主要用于记录机车运用中的机车设备状态、前方轨道路况及乘务员操纵、作业情况，具有自动录像和防火报警功能，对机车运行状态进行动态监视，可通过检索分析，对机车乘务员的操纵水平、作业标准及业务素质进行综合评价，是保障机车安全运用的重要设备。

2 视频监控系统

典型的视频监控系统主要由前端音视频采集设备、传送介质、终端监看监听设备和控制设备组成。监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。

视频监控系统集多路摄像机可拍摄记录12路视频（如图1）：其中2路监控机车前方及后方线路情况、2路监控司机室、2路监控车钩连接状态、4路监控机车走廊巡视、2路监控机车车顶受电弓状态。它还可以把监控摄像机采集到的机车走廊、前方线路、后端司机室等重要位置视频信息，通过无线网络系统显示在本节司机室的显示屏上，使机车乘务员随时掌握重要设备的相关信息。便于乘务员在运行途中一旦发现显示器上有意外情况发生，可快速采取相应措施进行处置，确保运输行车安全。

2.1监控系统的构成

视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，能在多操作控制点上切换多路图像；管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。

2.2 视频监控装置的功能

（1）视频摄像功能：全程摄录司机室乘务员标准化作业过程以及机车运行前方线路、道岔、信号灯状态和非操纵端的工作状态以及车顶受电弓运行情况。

（2）录音功能：通过专用微型拾音器对司机室和乘务员现场的语音信息进行同步录音。

（3）状态监视功能：可实现对机车机械间等重要区域及非操纵端的情况进行监视。

（4）记录存储功能：采用先进的固态存储硬盘（如图2），具有稳定性强，抗干扰性强，抗震效果好的特点，传输速度是普通硬盘的10倍以上，存储空间为500GB，可记录存储150小时以上的全程和项点音视频文件，并自动覆盖，确保文件的稳定性。

（5）转储功能：可通过U盘对项点记录进行实时转储，通过无线网络进行数据传输实行转储和实时监视功能。

（6）地面分析处理功能：将车载主机记录的机车运行音像数据经过地面解析软件的处理（如图3），以直观图像结合监控装置地面数据公里标、时间、车次、司机号、速度、运行曲线、等再现机车运行的全过程，为机务的现代化安全管理及事故分析提供真实有效的图像依据。

（7）防火报警功能：机车防火视频监控系统是为保障机车运行安全，特别是消防安全而设计的数字化监控记录系统。压缩机和主变压器上方安装的温度传感器和烟雾传感器能在温度过高或有烟雾产生时立即报警，以确保行车安全。

2.3 视频监控系统的特点

2.3.1先进的音视频处理方式，储存量大、可扩展性强。

基于当今机车运行交路长（跨局跨区机车开行普遍），部分机车返段周期超出48小时，因此，要求多路音视频储存时间必须达到60小时或更长，以确保数据完整。本系统为最大程度节省存储空间，采用当代先进的视频压缩格式4IFC（回放视频清晰度高），运用高清晰网络视频处理方式。

2.3.2音视频事件记录，紧密关联安全隐患。

音视频事件主要是针对机车运用安全管理的薄弱环节，密切结合列车运行监控记录装置实时提供的各类数据信息，分时段和地点形成一系列音视频文件（包括一路或多路视频文件）。

（1）监控和记录机车乘务员的操作情况；

（2）监控和记录机车机械间、电器间以及非操纵端司机室设备运转状况，防止设备运转不良、冒烟、火灾隐患等危险情况的发生，这一点在单司机操纵时显得尤为重要；

（3）记录机车前方场景的轨道、信号机、道岔、道口及其它情况，如果发生事故，可以记录事故发生时的详细情况，对事故分析起到重要作用，有利于判断事故责任方；

（4）结合3G，GPS或WiFi无线传输，列车沿线附近的车站可以进行无线动态监控和数据传输，方便指挥调度和管理。

3 机车视频分析与安全管理的实际应用

3.1视频分析在与实际结合

随着朔黄线重载万吨列车开行数量的增加，对乘务员业务素质、标准化作业要求也越发的严格，为了便于管理和对作业过程中的安全卡控故引入了机车视频防火监控装置，对促進安全生产有着巨大的辅助作用，自从机车安防装置在朔黄线投入以来解决了生产中发生的各类问题数不胜数。不仅能在发生问题、事故及险情时提供真实的判断依据更有效地遏制了违章违纪问题的发生频次保障运输生产安全。（见表1）

3.2视频文件分析范围及内容

朔黄铁路公司机辆分公司机务联运管理中心自2014年7月15日起成立机车监控视频联合分析组以来取得了良好的效果，对所有联合运输体单位的内燃机车、交、直流电力机车（如表1）每月进行90%的分析覆盖率，并根据作业情况对优秀班组进行表彰与奖励，对违反劳动纪律、违章作业人员进行考核，有效保障了行车安全。（如表2）其中，对发生的行车问题必须转储并进行视频文件分析。

4 视频文件分析内容

乘员运行中精神状态（尤其夜班0点-7点、中午13点-15点）；运行中立岗情况（出入库、站内、慢行地段、过分相、会车、平交道口等地段）；机车乘务员标准化作业、呼唤应答、手比眼看执行情况；机车乘务员瞭望情况；机车乘务员是否做与工作无关的事情（关键地段吃饭、运行途中玩手机等）；防止路外情况；副司机巡检情况；机车乘务员热点话题和不文明行为；机车设备状态，机车文明状态；视频安防设备质量状况；过分相呼唤情况；运行中每个站中心开窗后部瞭望、一次车位、列尾风压确认；调车及库内整备作业等情况。

5 视频文件分析优点以及不足之处

5.1作为事故处理的证据

如发生事故后，视频分析可将乘务员的精神状态情况、作业标准情况以及采取事故处理措施是否及时和准确性等情况逐一呈现在面前，便于乘务员划清责任。

5.1.1视频运用案例分析

2016年5月1日，SS4改型主控A机车，从控B机车，担当神池南至南坪间N次列车牵引任务，列车运行至卧厂至高家堡间115.448km處，司机发现前方桥梁上有异物侵线，速度54km/h，常用减压50kpa，停车过程中与侵线的桥梁线盒护板撞上（如图4）。

通過视频分析发现运行中乘务员精神状态良好，16时58分29秒司机发现线路有异物时，未及时采取大闸减压措施，而是采取上电制减速措施，发现异物侵线后，才采取减压措施，导致撞上线槽盖板，采取措施不果断。司机在发现线槽盖板侵限后，采取减压量较小，减压50kpa，未按规定减压100kpa以上，导致列车走行距离较长，延长了处理时间。

5.2对于标准化作业，起到监督作用

安装视频监控以后，通过记录每一步操作，能够及时发现问题，快速予以分析纠正，使乘务员更为标准化，增强乘务员的责任意识。视频文件分析将不规范的作业方式截图并保留，再将截图拿到会议上做典型讲评，或在学习会上播放视频图像让乘务员各自查找问题吸取教训。多措并举，丰富安全生产管理内容，营造“安全为我，我为安全”的良好生产局面。坚持对机车的视频进行分析，对每个环节，每一项操作都进行严格卡控，防止有“漏网之鱼”，对发现的问题及时汇报，争取在最短时间内对当事人进行帮教。

5.3便于乘务员学习与交流

日常指导组从视频分析中，挑选出优秀的乘务员标准化作业视频，让给全体乘务员作为学习资料，也可以作为学员培训的影视资料。全体乘务员可通过观看视频后，相互交流学习。

5.4提高了工作效率

本来需要多人添乘的工作，现在可以有一个人观看视频文件完成，减少了人员需求，提高了工作效率，管理人员通过观看视频，就能了解乘务员的作业和执行情况，不用亲临现场就可以观察到现场的工作情况，方便了管理、减轻了工作量，改善了工作环境，更加完善作业办法。

5.5视频装置的不足之处及改进措施

（1）耗电量大：天窗时，视频装置耗电大，会耗费蓄电池中的电量。

改进措施：建议乘务员在天窗点时将视频主机箱扳键断开使其断电以减少蓄电池耗电。

（2）画面清晰度：由于机车的震动，所以安装在机车上的摄像机无法拍摄到足够清晰的画面，不利于数字化图像处理；摄像机从下向上拍摄，无法拍摄到受电弓正面，而且画面背景复杂，采用数字图像处理的难度较大。改进措施：提高摄像头分辨率，或。将摄像头位置移至车顶上方头灯处

（3）动态故障率高：一是因线路及插头、插座松动或老化原因造成个别通道不显示、视频线短路导致显示屏黑屏等故障较多；二是软件质量不稳定重新启机即能消除故障的问题也比较突出。

改进措施：希望能够在插头处加装固定卡子与插座固定在一起以防松动造成的接触不良。

（4）摄像头安装位置差异：和谐交流机车司机室摄像头安装位置靠后，运行中只能看到头后面而看不到正面脸和眼睛。这给分析、判断是否有精神不振带来相应的难度。

改进措施：希望能与直流机车摄像头安装位置相同。

6 总结与展望

在朔黄铁路大数据时代背景下，数据无所不在，许多过去难以量化的信息都将转化为数据进行存储和处理。通过对视频的分析，从细节着手，将责任落实到人，填补了行车安全分析空白，实现对行车监控“零死角”，立体化，全方位的卡控，更好的服务了安全生产，进一步规范了乘务员一次作业标准化，使乘务员作业标准化有章可循，有据可依。机车安装视频监控，意在强化作业内容标准化。为机务安全运用管理实现突破性进展，将发挥越来越重要的作用。

参考文献：

[1]宋志雄.机车司机行车安全监控系统应用研究[J].中国安全科学学报

[2]徐爱群，项占琴.行车安全监控系统的研究[J].红外技术

[3]彭应会，王备战.移动通信铁路机车运用状态实时检测系统的研究[J].兰州交通大学学报