Embedded Design Videoüberwachung auf Schienen

Bei einer Videoinstallation im Schienenverkehrsumfeld sind zunächst die einschlägigen Normen zu beachten - alles andere ist nachgeordnet. Aus guten Gründen setzt sich die Vernetzung mit IP-Technologie bei Video-Überwachungsanlagen im Schienenverkehr aber immer mehr durch.

Um zum Zweck der Fahrgastsicherheit und der Unfallvermeidung die Zustände in den Waggons von Schienenfahrzeugen zu überwachen, kommt immer öfter die Videoüberwachung zum Einsatz. Ein solches Videoüberwachungssystem in die weiteren Zugsysteme, wie beispielsweise das Fahrgastinformationssystem oder die Lautsprecheranlage, einzubinden ist jedoch einfacher gesagt als getan. Zahlreiche Einschränkungen, so die rauen Umgebungsbedingungen, starke Vibration, begrenzter Platz für die Installation und eingeschränkte Verkabelungsmöglichkeiten erschweren die Integration.

In Zügen müssen Kommunikations- und Überwachungsanlagen ausreichend robust ausgelegt sein, um den spezifischen Gefahrenumständen zu trotzen. Darum müssen dort eingesetzte Geräte speziell für den Schienenverkehr konstruiert werden und einer Reihe von Standards entsprechen, wie EN 50155, IEC 60571 und EN 50121-2-3. Die aufkommende Direktive IEC 62580 erfordert überdies, dass die gesamte Systemarchitektur den Standards entsprechen muss.

Die Zukunft heißt IP-Video

Gemäß dem Entwurf zu IEC 62580-2 müssen Videoüberwachungs-/CCTV-Systeme in Schienenfahrzeugen an das Zugkommunikationsnetzwerk (TCN, Train Communication Network) angebunden sein und Live-Videos müssen an eine Basisstation bzw. an eine entfernt gelegene Leitstelle übermittelt werden (Bild 1).

Das bedeutet, dass IP-Video die dafür optimale Überwachungslösung darstellt und dass es aufgrund seiner Konformität mit dem Standard IEC 62580-2 auch gleichzeitig die einzige Lösung sein wird. Aus diesem Grund bemühen sich Systemintegratoren und Zugbauer darum, zukunftsfähige IP-Video-Überwachungslösungen zu entwickeln, die IP-Video-Produkte nutzen, welche speziell für die Anwendung im Schienenverkehr konzipiert wurden.

Ein Hindernis bei der Auswahl der richtigen IP-Video-Produkte auf dem Markt ist die Tatsache, dass die meisten unter ihnen nicht für dieses Einsatzgebiet entwickelt wurden, und die wenigen, die es sind, passen auch nicht immer, da verschiedene Überwachungssysteme unterschiedliche Anforderungen, Umgebungsbedingungen und Installationsmethoden aufweisen.

In herkömmlichen Zugkommunikationssystemen sind analoge Kameras und Videorekorder für die Überwachung die häufigste Wahl (Bild 2). Diese Lösung ist jedoch im Hinblick auf die Zukunftsfähigkeit der Systeme nicht länger tragbar, da ihre Mängel offensichtlich sind:

  • Die Integration mit anderen Systemen, wie Fahrgastinformation, Feueralarm und Notruf ist kaum möglich, da es sich um ein geschlossenes, unabhängiges System handelt.
  • Aufgenommene Videodaten werden auf einer herausnehmbaren Festplatte gespeichert, das heißt, dass Administratoren diese zur Ansicht oder für den Back-up von Videos jedes Mal manuell wechseln müssen. Dieser Prozess ist aufwendig und überflüssig.
  • Es ist keine Echtzeit-Betrachtung möglich. Im Fall eines Unfalls, Schadens oder im Notfall können Adminis-tratoren in einer entfernten Leitstelle die Art und Ursache des Vorfalls nicht sehen und sind deshalb nicht in der Lage, angemessen und zeitnah darauf zu reagieren.

IP-Kameras im Zentrum

In IP-Video-Überwachungssystemen stehen die IP-Kameras (Bild 3) im Zentrum der Aufmerksamkeit. IP-Kameras sind schnell zum Standard geworden, da sie sich einfach installieren, verwalten und einbinden lassen, Fernzugriff ermöglichen und aufgrund des reduzierten Verkabelungsaufwands Kosten einsparen. Der wichtigste Punkt ist jedoch, dass sie die Zukunftsfähigkeit eines Zugsystems sicherstellen. Vier Gründe sprechen für die Wahl von IP-Kameras:

Einfache Installation, einfacher Einsatz: Alle IP-Kameras und Netzwerkvideorekorder können an das Zugkommunikationssystem (TCN) angebunden werden. Es besteht weniger Verkabelungsaufwand im Vergleich zu analogen Kameras und keine Notwendigkeit für die Verlegung zusätzlicher Koaxialkabel. Diese Lösung ist optimal für begrenzte Platzbereiche. IP-Kameras und Netzwerkvideorekorder können per Fernzugriff gesteuert und überwacht werden.

Kosteneffizienz:Kabel, die in Zügen eingesetzt werden, sind deutlich teurer als reguläre Koaxialkabel, da sie feuerfest sein müssen. IP-Kameras benötigen weniger Kabel, und die meisten unter ihnen unterstützen PoE (Power over Ethernet). So lassen sich die Kosten für Koaxial- und Stromkabel deutlich reduzieren.

Einfache Integration: Mit den zahlreichen Subsystemen innerhalb eines Zugsteuerungs- und Überwachungssystems sowie einer Vielzahl von Zügen, die zu einer bestimmten Zeit unterwegs sind, ist das System-Management oft sehr mühsam. IP-Video lässt sich einfach in die Subsysteme integrieren, ebenso wie in die SCADA-Systeme in den Leitstellen der Bahnhöfe. So lässt sich die Verwaltung wesentlich verbessern, der Verwaltungsaufwand dagegen reduzieren.

Fernzugriff: Ein deutlicher Vorteil von IP-Video liegt darin, dass die Konfiguration per Fernzugriff erfolgen kann und dass mehrere autorisierte Anwender dadurch jederzeit und überall Zugriff auf Live- und aufgenommene Videos haben.