機車視頻監控系統的基本開發方案

1. 引言

隨著我國鐵路事業的不斷發展，機車行駛的速度越來越快，確保機車行駛的平穩安全已經成為鐵路運輸部門工作的重中之重，幫助司機和地面管理部門實時監控機車運行狀況已經成為當務之急。特別是在機車駕駛由正、副司機操作改革為單司機值乘后，一個司機在操作機車的同時還必須監控動力間、輔助間、電器間等設備間的運行情。在這樣的背景下，研制一套機車視頻監控系統來幫助司機在駕駛室內對整個機車實施監控，輔助地面管理部門遠程實時掌握機車運行狀況，就顯得十分重要了[2].本文從網絡選擇和系統結構方面論述了機車視頻監控系統的基本開發方案。

2. 無線網絡的選擇

要使地面管理部門能夠實時監控機車運行狀況，該系統就必須選用無線網絡來傳輸數據。目前，在我國，能夠用于大數據量視頻信號傳輸的無線網絡主要有三種，分別是中國GPRS、中國聯通的CDMA2000 1X 以及中國網通和中國電信的WLAN.這三種無線網絡各具優勢。
下面從速度、穩定性和覆蓋面、資費等方面比較這三種無線網絡的優劣，從而選擇一種適合機車視頻監控系統的無線網絡。

（1）速度

GPRS 網絡理論傳輸速率可達171.2kbps,運營商聲稱的傳輸速率可達115kbps,實際傳輸速率大約40kbps;CDMA2000 1X 網絡理論傳輸速率可達153.6kbps,實際傳輸速率大約70kbps;WLAN 網絡理論傳輸速率可達11Mbps,實際傳輸速率可達8Mbps,但是要受到接入人數的影響，接入人數越多，每個用戶分到的帶寬越小，傳送速率也就越慢。

從網絡的速度來說，CDMA2000 1X 網絡要比GPRS 網絡快很多，WLAN 網絡更快，但是要受到接入人數的影響[3].

（2）穩定性和覆蓋面

GPRS 網絡只要有網絡信號的地方就可以使用，目前GPRS 的網絡覆蓋已經非常完善，信號也十分穩定。CDMA2000 1X 網絡和GPRS 網絡一樣，只要有網絡信號的地方就可以使用，CDMA2000 1X 的網絡覆蓋和信號的穩定性雖然不如GPRS 網絡，但也尚可。WLAN 網路的覆蓋面還十分有限，只能在具備無線AP 的附近使用，在使用上有一定局限性。
從網絡的穩定性來說，GPRS 和CDMA 網絡的覆蓋面和穩定性都還不錯，WLAN 網絡的覆蓋面不足，使用受到限制。

（3）資費

目前，這三種網絡的各地運營商都推出了很多套餐，有包年、包月、包流量。綜合比較這三種網絡的各種資費標準，CDMA2000 1X 網絡的資費最具優勢。

通過對以上三方面的比較，明確了三種網絡的優劣。結合機車視頻監控系統對無線網絡的需要，最終決定選用中國聯通的CDMA2000 1X 網絡。

我國正準備大力發展TD-SCDMA 的3G 網絡，而CDMA2000 1X 屬于向3G 網絡的過渡階段。選用CDMA2000 1X 網絡開發機車視頻監控系統，在我國實施3G 網絡標準以后，方便開發人員對產品進行系統升級，使機車視頻監控系統能夠享受到更加優質的網絡服務。

3. 系統結構

整個系統分三部分，分別為車載端、視頻服務器端和遠程監控端。這三部分依靠CDMA2000 1X 網絡和Internet 連接。