一、系統設計要求

1. 實現列車各個車廂的監控圖像通過無線監控傳輸的方式傳輸到列車長和乘警辦公室，集中監控。

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

3. 列車行進中，系統能穩定工作。

4. 設備架設方便，不會對列車的行進安全造成影響。

二、系統構成

1. 系統示意圖

2. 系統構成說明

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，因此選擇在車頂的一側，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，系統無需人工干預而自動重新建立的功能要求。

3. 實際測試數據

a. 按照前述設計，我們在各個車廂上分別放置成套無線監控設備，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，測試系統中最遠的兩臺設備之間的帶寬。考慮到行車安全，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，其凈數據帶寬高達約14Mbps(理想條件下，去除無線傳輸協議占用的帶寬后，54Mbps的無線網橋實際有效數據傳輸帶寬可以到20Mbps以上)。完全滿足系統傳輸多路圖像的帶寬要求。

b. 啟動全部車廂上的無線監控設備，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。系統設計和測試取得圓滿成功。

c. 在列車高速行進中，經常出現轉彎的情況。為了保證彎道行駛時系統仍然可以正常工作，本系統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定連接，并能完全適應列車運行環境下的系統使用要求。

三、結論

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

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