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摘要：目前高速铁路快速发展，铁路运营安全对社会稳定和经济发展有着深远的影响。线路视频补强工程在既有线改造工程投资比重大，施工任务重。本工法适用于高速铁路和客运专线视频补强工程施工，其他高铁、客专的营业线光电缆线路施工也可参考本工法。
关键字：高速铁路；线路视频补强；工法
随着高速铁路的快速发展，高速铁路和社会人民生活的联系愈发紧密，铁路运营安全的关注度不断提高，对社会稳定和经济发展有着深远的影响。高速铁路运营速度快，行车间距小，线路运行繁忙，细小的妨碍都会对铁路运营带来难以估量的损失。加之目前影响运营安全的客观形势不容乐观，破坏社会稳定行为时有发生，因此实时视频监控在保障铁路运营安全中起到了十分重要的作用，不仅对违法上线行为起到震慑作用，并且可为事后查证提供依据。
目前，高速铁路线路视频补强是在《中国铁路总公司关于发布设计时速200公里及以上铁路区间线路视频监控设置有关补充标准的通知》（铁总建设[2016]18号）文件的基础上对视频监控点进行补充，即在运营线路的两侧按一定间距设置摄像机，实现铁路运营线路的实时全覆盖。
1.概述
线路视频补强是在既有通信综合视频监控基础上，增加线路视频监控点，并对各车站既有I类/II类视频接入节点扩容改造，对既有视频用户终端进行软件升级。同时，为配合视频系统扩容改造，配套完成数据网、传输系统、通信光缆的改造，应满足实时视频流的传输带宽需求，满足历史视频流调用带宽需求。对既有通信电源利旧或扩容改造，保障不间断电源供电。区间线路视频采集点采用UPS交流供电，按距离考虑压降并选择适当规格电缆供电。
利用线路两侧接触网杆交错设置红外固定枪机，原则按单侧间隔约400m，路基长度400至500米的，按2处视频采集点设置。在既有接触网杆上新设1套红外固定枪机，摄像机安装位置距轨面约2米。在接触网杆安装应符合相关安全条件，并满足便捷维护要求。
路基地段视频采集点安装及监视范围示意图如下：
图2 施工工艺流程图
2.1施工准备
营业线施工应编制施工方案，报监理、建设单位及路局相关站段、处室审批。与路局各配合站段签订安全协议，参加路局的安全教育培训，完成相关人员取证事宜。核查摄像机选型进行，对摄像机外观构造进行检查，确定线缆引入的防水措施。提前规划室外控制箱内部各器件和配线，保证工艺美观，质量可靠。调查安装摄像机及控制箱的接触网杆，确认安装条件，形成记录台账。
2.2通信线路工程
在高速铁路沿线两侧利用既有通信信号槽道敷设光电缆。
光缆多采用G.652光纤单模充油埋式光缆，光缆型号为GYTZA53型，即金属加强构件+松套层绞油膏填充式+LAP铝塑粘接护套+纵包皱纹钢带铠装+聚乙烯低烟无卤阻燃外护套。光缆容量的选择不仅应考虑到本工程视频交换机组网、视频采集点至汇聚点对光纤的需求，还应考虑铁路信息化对车站间、区间节点间的光纤需求，以及足够的预留。光缆的敷设起点为各车站通信机械室，终点为半区间内（以视频采集点至接入节点的归属为准）有光纤需求的离车站最远的基站或视频采集点处。
电力电缆采用阻燃铠装型，根据敷设长度、压降大小计算确定电缆线径，电缆的敷设起点为各路基段就近的基站通信机械室，终点为视频采集点。
（1）高速铁路线路视频补强工程施工是在天窗点内进行，由于天窗点有效作业时间段，为便于施工组织，加快施工进度，节约作业时间，应将盘好∞字的整盘光缆放置在本区段的中间位置，同时向大、小里程进行敷设。视频摄像机所用电缆一般为短段电缆，采用常规敷设方式即可。
（2）施工区段的大、小里程方向各安排1-2名作业人员进行通信槽道盖板的开启，每间隔10-15米左右揭开2块盖板，遇到特殊部位（如路基桥梁连接处、信号设备安装处等）应扩大槽道盖板揭开范围，便于观察穿线器前进状态和既有设施的安装情况。使用轻便专用工具开启槽道盖板，揭开的盖板放置稳固，防止施工中滑入电缆槽内，砸伤既有光电缆。
（3）本盘光缆的A、B端应从同一位置由线路外侧进入电缆槽道。支放点设置在装有声屏障的区段时，线缆应从声屏障顶部跨越进入线路，为避免线缆外护套磨损，在声屏障杆上安装滑轮加以辅助，大、小里程方向各一套。
（4）使用穿线器（20-30米）辅助光电缆穿放，穿线器前端安装耐磨圆滑的物件，后端与麻绳连接，麻绳长约30-40米，麻绳的尾部与光缆端头连接可靠，以使在穿线器前进受阻或其他情况出现时，不影响光电缆继续穿放，保证施工进度。
（5）在盖板揭开处的槽道内吊挂滑轮，滑轮吊挂高度适宜，防止光缆穿放摩擦造成既有光电缆的损伤。
（6）在特殊部位（如路基桥梁连接处、信号设备安装处等）设置1名作业人员，辅助光电缆穿放并做好防护。
（7）在槽道急转弯处，应在槽道内放置滑轮组合架对光电缆防护。
（8）槽道内光缆穿放是靠光缆前端牵拉完成的，为优化施工组织，以线路同侧摄像机间距为间隔，最长不宜超过400米，在视频摄像机安装的接触网杆附近，设置3-4名作业人员进行光缆牵拉辅助，两个辅助作业点间已放置滑轮，可不再设置作业人员。待光缆敷设完毕后，听从现场技术人员的统一命令，做好摄像机安装杆下的光缆余留。
（9）光缆穿放、盘留完成后，牵拉辅助作业人员返回集合点，返回途中将盖板恢复，将滑轮和钢钎按要求摆放至规定的位置，由收集人员统一收回、清点。
（10）光缆端头处作业人员在返回集合点途中检查盖板是否完全恢复，是否有遗留的滑轮、钢钎、麻绳等工器具。
（11）光电缆同槽敷设时，光电缆在槽道内不得交叉，应平行排列，光电缆在槽道内间隔距离符合标准规范和设计要求。
2.3视频摄像机及控制箱安装
摄像机安装高度、拍摄角度、拍摄范围符合设计要求和使用单位的需求。根据安装接触网杆台账，确定摄像机及控制箱安装支架尺寸。安装支架宜采用热镀锌钢材，控制箱箱体、安装螺杆、螺母均采用不锈钢材质，线缆防护材料应结实可靠，有一定的抗抗老化能力。
（1）摄像机出库前逐个进行通电检测和粗调，检查摄像机运转是否正常，并根据要求设置摄像机IP地址。
（2）将红外线笔放置在钢轨表面，在接触网杆上标出钢轨轨面对应高度。
（3）以铁路钢轨轨面为基准点，摄像机支架抱箍距离钢轨轨面符合设计要求。室外控制箱安装支架抱箍顶面距离摄像机支架700mm，卡线抱箍顶面距离控制箱支架抱箍底面600mm。
图5.5 摄像机、控制箱及卡线抱箍安装示意图
（4）一般情况下，摄像机与控制箱均安装在线路外侧，摄像机照向本侧列车行进方向。当接触网杆与声屏障距离较近时，应根据控制箱的开门朝向决定控制箱的安装位置，使控制箱门向远离线路侧打开。
（5）利用水平尺检查水平度与垂直度，调整螺杆使摄像机及控制箱的支架（抱箍）处于水平位置与垂直位置。
（6）线路侧摄像机宜照向本侧列车行进方向，可减少风、雨对摄像机镜头的污染。中心朝向可根据摄像机需覆盖范围，选择线路异侧的接触网杆作为参照物，以摄像机需覆盖200米范围为例，摄像机的中心线宜朝向线路异侧第5根和第6根接触网杆之间，以获得较佳的图像效果。
（7）根据现场铁路直线或曲线、障碍物确定需要镜头向下倾斜度数，镜头向下倾斜度数以10-15度为宜，以保证较佳的图像效果。
（8）视频摄像机至控制箱宜采用外径22mm的优质黑色波纹管进行线缆防护，管内穿放主、备铠装尾纤各一根、3×1.5mm2电源线一根，根据示意图所示，线缆长约4米。若采用成品线缆，需更换外径更大的波纹管。波纹管两端需与摄像机和控制箱的防水接头连接。摄像机安装支架预留穿线孔，便于波纹管穿放固定。
（9）室外控制箱的进、出线孔宜为5孔，各孔用途从左向右（正面）依次为电源线进线、电源线出线、接地线、视频分歧光缆、控制箱至摄像机线缆。光纤熔接盒应设置为可拆卸型，控制箱右侧设置光纤盘留架，用于多余光纤盘留。
（10）分歧光缆与视频主干光缆对接宜采用纵刨方式，在接头盒内完成本点分歧光缆熔接。当H杆在弱电槽道外侧，线缆需穿越强电槽道，使用钢管进行防护，钢管宜从既有线缆底部穿越。
2.4设备调试
设备调试应根据工期节点要求提前策划调试流程，统筹考虑调试人员、仪器仪表、工器具等资源配置，I类、II类视频节点设备调试、交换机组网调试、摄像机加电可单独进行，并行推进。视频终端按照设计要求新设或利旧。
2.4.1摄像机单机调试
在摄像机出库前，对摄像机进行通电调试，使用电脑终端软件或网络高清工程宝对摄像机进行图像查看、IP初设、调焦测试，记录发现问题并及时通知厂家整改，确保出库摄像机可用、无故障。
2.4.2视频系统调试
（1）如本线各站已设有高清视频节点，新设的管理服务器、分转发服务器、存储服务器及磁盘阵列应与既有设备对接，完成既有高清视频节点处理能力的扩容。
（2）如本线各站的I类、II类视频节点为低版本视频平台，不具备数字高清视频的接入，应先对既有视频平台升级，升级步骤如下：
1）对新设I类、II类视频节点设备进行调试，完成各类服务器之间的功能测试。
2）向本站新设的视频管理节点接入若干路既有或新设视频图像（如5-10路），验证各类服务器之间互联、视频存储、图像调用、回放等功能。
3）对新设视频管理节点进行压力测试，验证服务器是否稳定运行及处理能力、存储空间使用情况等。
4）将既有视频图像指向新设视频管理节点进行管理，使用新设的存储服务器及磁盘阵列对既有图像进行保存。
5）根据路局电务处及视频使用部门对既有图像保存天数的要求，待既有视频图像存储满足后，对既有视频服务器进行升级。
6）按照路局视频维护部门的要求，确定既有视频图像资源与新设视频图像资源的管理方式：a.已升级的既有视频服务器继续管理既有图像资源，需将已指向新设服务器的视频图像重新指向既有视频服务器，实现既有与新设视频资源的分开管理；b.既有与新设视频资源统一管理，需将已升级的既有视频服务器与新设服务器对接，合并使用。
2.4.3交换机组网调试
（1）按照交换机组网图，对交换机的光路进行调测，使交换机输入光功率满足设备性能要求。
（2）连接尾纤并加电，观察交换机指示灯亮灭情况是否正常。
（3）对交换机进行本机IP设置、VLAN设置及其他参数设置。
（4）ping通本环路其他站点交换机，完成交换机组网调试。
2.4.4摄像机调试
（1）上线作业人员可在摄像机安装完成后，使用网络高清工程宝、12V直流电源、单纤直流12V光电转换器对摄像机进行图像查看，发现图像模糊、覆盖范围不当等情况时及时调整。
（2）上线调试人员确认本侧电源串接的各个摄像机电源线成端完成，通知站点内调试人员送电，上线人员用万用表测量输入口电压、适配器输出口电压，满足要求后打开摄像机控制开关，向摄像机供电。
（3）上线人员检测分歧光缆使用芯线的光功率、摄像机发射光功率，确认满足要求后将摄像机尾纤与分歧光缆的指定芯线对接。
（4）站内调试人员使用设置好IP地址的电脑终端上的视频图像查看软件，对本视频汇聚点的视频摄像机进行查看，设置摄像机IP地址、焦距及其他摄像机参数。
3.工法特点
本工法施工过程清晰，衔接紧密，可行性和可操作性行强，满足规范化、标准化作业的需求。依照铁路局集团关于营业线安全施工管理办法和本工法，可合理高效组织施工。
4.结束语
随着高速铁路快速发展，安保压力日益增加，视频监控系统在高铁建设中得到越来越多的投入应用，当前缺少对其施工方法的全面描述。本工法系统说明各道工序的施工内容、工艺流程及操作要点，设备调试试验全面彻底，缩短了施工和调试时间，有很好的社会效益。
利用本工法合理组织施工，推进工程实施，确保工程施工质量、安全风险可控，设备投入使用顺利完成。本工法在京沪高速铁路线路视频补强工程中顺利应用，圆满完成既定目标。
参考文献
[1] 京沪高铁视频监控补强工程施工图设计
[2] 中国铁路总公司.Q/CR 9606-2015 高速铁路通信工程施工技术规程
[3] 中华人民共和国铁道部.TB10755-2010 高速铁路通信工程施工质量验收标准
论文作者:张冲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/5/14
标签：控制箱论文; 摄像机论文; 视频论文; 光缆论文; 线路论文; 作业论文; 电缆论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;