一、系統(tǒng)設計要求

1. 實現(xiàn)列車各個車廂的監(jiān)控圖像通過無線監(jiān)控傳輸?shù)姆绞絺鬏數(shù)搅熊囬L和乘警辦公室，集中監(jiān)控。

2. 當列車車廂重新編組時，系統(tǒng)能自動重新建立，無需人員調整每節(jié)車廂的無線設備參數(shù)。

3. 列車行進中，系統(tǒng)能穩(wěn)定工作。

4. 設備架設方便，不會對列車的行進安全造成影響。

二、系統(tǒng)構成

1. 系統(tǒng)示意圖

2. 系統(tǒng)構成說明

上圖中，每個紅點代表一套設備，包括攝像機、網絡視頻服務器和無線網橋。為適應多路圖像傳輸對網絡帶寬的高要求，系統(tǒng)設計選擇使用了54M的無線網橋。

在9號車廂(通常列車長和乘警的辦公車廂)安排了兩臺無線網橋，分別通過5類網線連接至交換機，并與監(jiān)控用計算機相連。每個車廂的無線網橋配備有高增益低風阻定向天線，經過低損耗高頻饋線連接，固定在該車廂外頂棚上。

考慮到列車高速運行安全的要求，天線的高度不能高過車廂的弧頂，因此選擇在車頂?shù)囊粋?，架設天線。

我們選用美國54M無線網橋，其特別的功能為網橋的自動識別組網功能。當若干臺無線網橋分別放置在相互的天饋系統(tǒng)覆蓋范圍之內時，具有相同SSID設置的無線網橋將自動判別并認證對端的無線設備，符合組網條件的無線網橋將自動連接成點對點或者點對多點的網絡，而不必事先將對方設備的參數(shù)設置到本機。這樣，完全可以滿足列車車廂任意重新編組后，系統(tǒng)無需人工干預而自動重新建立的功能要求。

3. 實際測試數(shù)據(jù)

a. 按照前述設計，我們在各個車廂上分別放置成套無線監(jiān)控設備，每套包括攝像機、網絡視頻服務器和無線網橋及配套天饋部件，測試系統(tǒng)中最遠的兩臺設備之間的帶寬?？紤]到行車安全，天線的架設高度受到嚴格限制，而且，車廂均為金屬結構。在這樣的惡劣工作條件下，實際測得最遠兩臺無線網橋的鏈路，其凈數(shù)據(jù)帶寬高達約14Mbps(理想條件下，去除無線傳輸協(xié)議占用的帶寬后，54Mbps的無線網橋實際有效數(shù)據(jù)傳輸帶寬可以到20Mbps以上)。完全滿足系統(tǒng)傳輸多路圖像的帶寬要求。

b. 啟動全部車廂上的無線監(jiān)控設備，到9號車廂上觀察由各個車廂上傳輸來的圖像畫面，結果是畫面非常流暢。系統(tǒng)設計和測試取得圓滿成功。

c. 在列車高速行進中，經常出現(xiàn)轉彎的情況。為了保證彎道行駛時系統(tǒng)仍然可以正常工作，本系統(tǒng)特別設計選擇了寬輻射角度的高增益低風阻定向天線，以保持無線信號的穩(wěn)定連接，并能完全適應列車運行環(huán)境下的系統(tǒng)使用要求。

三、結論

經過理論設計和列車實際系統(tǒng)調試及測試，本方案設計和設備選型完全滿足列車無線監(jiān)控系統(tǒng)對于系統(tǒng)各項技術指標的要求，具有技術先進性和實用性，適合在鐵路行業(yè)大面積推廣。

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