資料顯示,到2013年,我國鐵路總投資將達到3.5萬億人民幣,根據規劃,到2012年我國將建成客運專線42條,總里程1.3萬公里,全國將形成“四縱四橫”鐵路快速客運通道,東部、中部和西部地區大多數大城市都納入規劃。而另據規劃,預計到2020年,中國鐵路營業里程將達到12萬公里。高鐵的蓬勃發展為安防業帶來了新的機遇和發展機會,業內人士分析僅視頻監控系統平均每公里投資約為20萬元人民幣,按照2012年總里程1.3萬公里計算,視頻監控系統的市場規模將高達26億元,而這些還沒有計算配套的門禁系統、入侵報警系統,這個安防大蛋糕不可謂不大,只在于大家如何能夠吃到自己的那一份蛋糕,這里必將成為群雄逐鹿的新戰場。
需求分析
高鐵的安防系統需求非常復雜,由于屬于首次建設,再加上最近幾年安防技術發展較快,尤其是視頻技術發展日新月異,原有的鐵路安防建設標準已不能適應新的形式,本文限于篇幅,主要分析高鐵監控市場的困局。
建設高鐵監控系統一樣少不了標準和規范,鐵道部和有關部門共同制訂了《鐵路綜合視頻監控系統技術規范》這個規范,從名稱上來看“綜合視頻監控系統”就意味著不僅僅是視頻監控這么簡單,既然“綜合”肯定要考慮和其它系統的融合,比方說報警系統、通信系統、控制系統等。按照規范的定義“綜合視頻監控系統”是指“采用網絡化、數字化視頻監控技術和IP傳輸方式構建的視頻監控系統,提供鐵路各業務部門和信息系統所需的視頻信息,實現網絡和視頻信息資源共享。”同時,規范還對鐵路綜合視頻監控系統的網絡架構做了明文規定:“鐵路綜合視頻監控系統主要由視頻節點設備、視頻采集點前端設備、視頻網絡和用戶終端構成。其中,視頻接入節點位于高鐵沿線的各站段或中間站,負責視頻的前端采集、編碼等;視頻區域節點位于路局及客專調度所,主要設備為分散分布的網絡錄像機(NVR)、DVR、存儲設備,同時也可進行大屏集中監控、網管、流媒體轉發等;視頻核心節點位于鐵道部,可對視頻監控信息進行調用和匯總。鐵路綜合視頻監控系統的視頻業務通過數據網承載,視頻采集點的視頻信息可通過光纜、電纜或無線傳輸等方式接入到所屬的視頻接入節點。”
在鐵路領域,除了每條線都要求聯網管理外,甚至要求全國聯網。目前鐵路監控中心設在鐵道部,全國共有20多個區域中心,區域中心下面是各級接入點。
基于以上的描述,可以看到高鐵監控的建設依然會采用三級體系:視頻接入節點、視頻區域節點和視頻核心節點,每個節點的功能和定位不一樣,如同縣、省、國家這種關系。筆者很快就想到了以前的變電站遠程監控系統,因為筆者曾經有過一段時間的建設經驗。
在變電站的遠程監控中,變電站分為三種:110千伏、220千伏和500千伏三種變電站,其中500千伏變電站是有人值守變電站,另外兩種為無人值守變電站,變電站分布于各大城市周邊,其監控就采用了三級結構的方式,利用電力專用線路傳輸(大多數采用E1線路或者電力Intranet網),和高鐵的建設有非常大的相似性,變電站的遠程監控技術已經相對比較成熟,絕對可以給高鐵監控建設以借鑒,盡管高鐵的某些要求和應用有所區別。
高速鐵路要求全線都設置視頻監控系統,設置點位比較多的是區間和站點、特大橋、隧道、公跨鐵、區間基站、變電所等。其中站點屬于有人值守,其它區域屬于無人值守,監控的具體對象可能包括:區間公跨鐵區段、通信、信號機房、牽引供電、電力供電機房內外、車站內候車室、站臺、進站大廳、站前廣場、進站咽喉等場所的監控。另外視頻監控系統需要進一步的和入侵報警系統、火災報警系統、門禁系統、動力監控系統進行融合,使得綜合視頻監控系統變得更加復雜,而這恰恰就是廣大市場進入者需面臨的市場。
另外,高鐵領域視頻監控系統也涉及眾多業務部門,比如公安、車務段、機務段、調度段、旅客服系統、客運段、貨運段等都有各自獨特的視頻監控需求,而這些復雜的需求要得到滿足的前提必須是:“統一領導、統一規劃、統一標準、統一資源、統一管理”,否則就會亂套。
高鐵安防應用還有一個非常顯著的特點:無人值守。為了減少小站的設置,高鐵領域很多場站都實行無人值守。另外,鐵路每隔數百米會有電力機房和通信機房,這些機房基本上都需要無人職守,并用到視頻監控和報警系統,以檢測是否有人入侵,現場的情況有無變化等。因此,高鐵無人值守機房對視頻監控的需求量非常大。這就要求同一線路各專業的系統都集中起來管理。那么建設一套大而全、互相兼容匹配的系統就是高鐵視頻監控建設的終極目標。
高鐵是典型的垂直市場,誰能了解市場需求,提出有針對性的解決方案,誰才是最終的贏家。但高鐵視頻監控市場將面臨著諸多困局:市場準入、設備互聯互通、兼容、統一的協議和規范、滿足需要的各種功能等等,這些考驗在等待著形形色色的市場進入者。
市場準入門檻高
盡管高鐵安防蛋糕誘人,但參與過的設備供應商和集成商無不感嘆:高鐵領域門檻高!高鐵項目由鐵道部統一規劃及建設,對參與企業的要求非常高,具有鐵道部認證的“四電”(通信、信號、電力、電氣化)系統集成商才有資格承擔高鐵“站后工程”—“四電”集成系統及信息系統的承建工作。真正擁有“四電”集成資質的企業目前全國只有3~4家,像國鐵華晨、易程科技、中鐵電氣化局等都是代表企業。除此之外,也有一些其它企業具有較強的實力。國內的安防企業大多數都處于產品供應商或系統供應商級別,很少企業具有垂直市場的“解決方案”能力,雖然平安城市、地鐵、變電站的建設培養了不少的解決方案供應商,但真正能夠提供高鐵解決方案的,是少之又少。
僅僅產品的選型也是千里挑一,無論是前端的攝像機、傳輸端的編解碼器、后端的控制系統都選用了比較高端的品牌,尤其是在視頻分析方面,更是高端產品頻頻一統天下,欣喜的是中國的安防企業已經慢慢成熟,在硬盤錄像機、模擬監控攝像機、光端機、護照、支架、云臺方面的競爭力還是有的,并且在相關項目上已有良好的介入。
設備困局
不管是什么視頻監控系統,組成的設備不外乎攝像機、鏡頭、護照、編解碼器、光端機、矩陣控制設備、聯動設備、探測器、錄像設備、遠程傳輸設備、后端接入設備、軟件平臺和顯示設備等等,看似簡單,實則復雜。在設備的選型上,《鐵路綜合視頻監控系統技術規范》對前端攝像機、云臺、視頻編碼解設備、存儲設備等都有明確的技術規范。
以攝像機為例,分為模擬攝像機和網絡攝像機兩類,外形上可以分為半球、固定、高速球,功能上可以分為夜視、熱成像、低照度、常規照度等等,都要面臨日曬雨淋、臺風、雷擊、暴曬、高溫、低溫這些環境因素,而高鐵監控卻要求攝像機能夠全天候工作,不論白天、黑夜,不論地區和環境,可以講很少有企業同時能夠提供高鐵所需的所有攝像機產品,更沒有一家公司能供應所需的所有軟硬件產品,所以這就是筆者所謂的設備困局。
所以,高鐵的設備供應商肯定不是一家,這將對后續的維護和保養帶來一定的難度,而建立入圍推薦品牌將是不可避免的措施。
兼容困局
傳統的模擬監控系統由于采用了類似有線電視的技術原理,通用性和兼容性都非常好,但綜合考慮到安防IT化的趨勢,還有大量網絡化監控系統供應商的鼓吹、加之高鐵網絡傳輸的需要,勢必高鐵視頻監控系統的建設將采用大量的IP產品,比如說網絡攝像機、網絡編解碼器、網絡硬盤錄像機以及軟件平臺、視頻分析軟件等,而IP監控系統最大的缺點就是兼容性,很少有一個后臺程序、平臺可以兼容前端五花八門的IP設備,如果采用一家公司的產品容易形成壟斷,不利于監控系統的長期穩定的發展及維護,也面臨很大的風險,也可能受制于人,所以最少采用三家的IP產品是必須的,那么對于后端平臺供應商的選擇尤為重要。
歷史經驗表明,誰建設了視頻核心節點誰將占有最高點、占有最多的市場份額,所以視頻核心節點的建設應該由鐵道部統一規劃建設,所有權和開發權應歸屬國家,而不是屬于某個企業,就顯得尤為重要。
視頻區域節點的平臺可以不統一,但必須保證能夠互聯互通,才能夠保證三級架構的實現,這點尤為重要,也正是廣大設計專家、建設者最頭痛的問題,到底如何解決,這是一個大問題。如果建設的不好將造成諸侯割據格局,就達不到最終的效果。
協議困局
視頻監控系統中有兩個比較重要的協議,或者說是標準,那就是圖像的編解碼標準(比如H.264和MPEG4、MJPEG)和傳輸控制協議。
通常情況下,大部分產品都遵循了H.264和MPEG4的圖像壓縮標準,即使全部采用了H.264的標準也很難保證互聯互通,用一套軟件平臺兼容所有的攝像機,畢竟視頻信號在壓縮的過程中每個公司打包的原理和方式不同,加上有些攝像機有一些獨特的設置和控制參數,造成了網絡攝像機之間的互不兼容,這是標準的困局。
云臺型攝像機主要靠控制協議完成對攝像機的控制,在模擬監控系統中控制協議就沒有達成統一的標準,到了網絡監控系統中,這種云臺的控制協議更是每個廠家都有自己的一套獨特的方法,給云臺攝像機的控制兼容性帶來了無盡的麻煩,這是市場大環境使然,也是一種困局。
功能困局
高鐵視頻監控的特點決定了需求上有幾個明顯的功能要求:
◆全天候監控:如果攝像機安裝在戶外,如果一天中有12個小時看不到圖像,那么這個監控系統就存在50%的監控真空時段,尤其是對北方地區夜間更長的地區來說簡直就是噩夢,所以大量的熱成像攝像機、紅外攝像機、低照度攝像機的需求是比較明顯的,但熱成像攝像機的價格居高不下。另外一個功能要求就是攝像機要適應非常復雜的工作環境:高溫、超低溫(可能零下三十度)、雷電(經常發生)、臺風,這些環境因素對攝像機的要求是非常高的,對那些非常惡劣的環境要求,目前還沒有非常好的解決方案。
◆無人值守:由于鐵路沿線距離非常遠,如果一個攝像頭故障維修成本非常高,所以對攝像機的質量和穩定性要求特別高。
◆視頻分析:視頻分析目前被廣泛應用于高鐵視頻監控當中去,可以實現虛擬周界、虛擬劃線、遺留物探測、非法入侵等功能,大大減輕了人力工作,尤其是對這么大的高鐵監控系統來講,效率提高了不少,但視頻分析應用與鐵路環境,還是有一些誤報的情況存在,如發生狂風暴雨等極端惡劣天氣、分析功能會大受影響。
◆視頻監控系統通常要和入侵報警系統進行集成,當發生警情的時候,可以自動的調用視頻信號、打開背景燈光、警笛等,這就要求視頻監控設備具有一定的報警接入能力。
◆視頻監控系統需要和其它系統進行集成和聯動:比方說和門禁系統、信號傳輸系統、環境監控系統進行集成和聯動,尤其在鐵路系統建設了應急指揮系統,那么視頻信號就格外顯得重要,那這種集成將會更加的深入、聯動關系將會更加的復雜,這些都是高鐵視頻監控的功能困境。
集成商困局
設備供應商趨之若騖,系統集成商也不例外。按照招投標法的規定,超過一定金額的政府項目是要舉行招標活動的,合格的供應商最少3家,大型項目要求的投標者更多,絕對不允許一、兩家企業壟斷市場,但對于高鐵視頻監控系統來講,集成商越少,兼容性、互聯互通性才會越好,才會有集中優勢,不過八仙過海、各顯神通,每個集成商都想吃這塊大蛋糕,估計最終參與高鐵安防監控的集成商絕對不是個位數,這也算是一種困局吧。
筆者說這么多的困局,并不是想給高鐵安防系統的建設潑冷水,只是提一些思路和建議,供大家參考。最終希望高鐵能夠建立成一個大一統的平臺、也希望高鐵系統能夠培養幾個大型的安防平臺集成商和運營商,讓中國的解決方案提供商看到未來的希望,而不只是掌握在少數外資巨頭手里。