数字港口可视化管理远程昼夜监控系统的应用

　　系统建设背景

　　随着我国经济建设的发展，港口的数字化已成为当今各港口建设的一个重要的方面；特别是2000年以后，作为航运输钮的港口业务发展迅速，无论是内陆港还是进出口港都承担着大容量、超大容量的货运吞吐量，因此对用于保障货物安全、提高安全生产水平的港口视频监控系统就提出了更高的要求。

　　为实现各级港政部门对各港口企业安全及保安等生产作业场所、防护区域图像、声音、报警数据的远程监视、监测、控制功能；为达到港政部门对各港口企业生产作业实时、集中监管的需求，通过专用网络或宽带网络，可以把各港口企业视频监控系统接入到所属地市级港政部门，从而进一步建设全国港口远程网络视频监控平台。

　　交通、海事部门通过监控平台进行安保核验和应急指挥。各级港政部门通过建设好的远程网络视频监控平台，可以实现各级港政部门通过网络随时查看各港口企业安全保障措施，并能对港口企业的安保情况进行工作指导，实现集中远程监控管理。

　　系统描述

　　随着国家经济建设的发展，港口业务发展迅速，内陆港和进出口港都对港口业务建设的数字化提出了高的要求，数字化港口是港口建设的发展方向。 数字港口可视化管理远程昼夜监控系统是利用现代化的信息技术手段对港口航道水运区域、航标状态、码头/港口区域、船舶航行区域、港口入海海域状态等情况进行实时监视管理的重要设备，系统建设工作具有以下几方面的重要意义：

　　一是港口/码头航道水运安全监控系统建设将对港口码头航道水运的安全管理起到积极的辅助作用；

　　二是系统的使用能够有效减轻航道水运安全管理的劳动强度，实现全天候安全值班；

　　三是港口/码头航道水运监控工程的实施将推进我国现代航运安全建设，进一步提升航运管理设施现代化水平；

　　四是航道水运港口/码头监控工程项目实施成功，将起到良好的示范作用，引导各港口码头航道行政主管部门加强装备力度；并可实现对航标24小时监控，便于值班管理人员监控航标状态，防止船舶航行意外事故的发生；

　　五是对于一些特殊云台港口，如石油港、化工港、天然气港、军事港等，系统可以搭配防火防爆预警系统和防盗入侵监测系统，以加强码头的安全管理。

　　系统作用

　　随着安全信息化发展，传统的监控设备由于监控范围小、解晰度低、夜视能力差等问题已经不能满足数字港口安全管理的应用需求。近年来由于远红外夜视技术、主动式激光照明技术、低照度高效透雾技术的发展和高清晰度远焦透雾镜头的应用，可以实现几倍或几十倍于传统监控设备的观察范围和夜视能力，并逐渐得到了用户认可，以逐步开始应用于不同需求行业，如边海防、海域管理、渔政管理、海洋监测、数字港口、数字航道、数字海洋等等。本公司借鉴国外先进技术，研发的数字港口可视化管理远程昼夜监控系统具有全天候、覆盖面广、作用距离远、图像稳定清晰、智能化程度高、识别预警率高的特点，能为数字港口/码头的动态视频监控提供装备技术上的强力支持。

　　系统特点

　　本系统为国家专利产品,一体化结构设计，运行稳定。系统采用了先进的机械传动技术、图像防抖动物理稳像技术和计算机图像处理技术，并嵌入图像稳定控制软件YCA-V1.0和图像细节增强处理软件YCA-V1.1，有效防止了海风对视频造成的影响，并降低了强风对前端设备造成的损伤，同时可获得稳定的高质量视频图像。系统具有如下特点：

　　全天候无盲区监控

　　要求港务中心对全港区实现24小时无盲区监控，特别是对货物存放区各货柜、货物的实时监控，防止盗窃事件的发生；另外还要对装卸作业区进行实时监控，随时指导安全生产工作顺利进行。白天利用高清晰彩色摄像机进行高效监控，夜晚在光照不足或者无光照环境下，采用远红外热成像系统实现有效监控；并利用系统的透雾性能，克服了港口近海环境雾气大的特点，真正达到了24小时全天候无缝监控。

　　全高清摄像机实时监控

　　对整个港区实现有效的高密度高效率监控管理，特别是对重点区域如货物检验、检疫区等区域高清透雾摄像机进行实时监控，保证监控画面的高清晰度和细节表现力。这样可以对具有通关职权的安检人员和不法份子形成强有力的震慑，也可加强港口内部管理，防止营私舞弊、不合法通关行为的发生；同时对打击走私，加强海关缉私检查力度起到重要作用。

　　告警联动图像功能

　　对重点监控区域的摄像机，当有人触发报警时，监控中心大屏可以自动显示报警区域图像，从而提高快速出警能力，有效避免不法事件的发生。

　　集中存储功能

　　所有前端视频监控点进行视频图像集中存储。保存周期不低于30天，可自动循环录像。存储方式支持高清存储，而且存储容量大，可以有效保证高清存储画面的图像质量，使所有的视频存储数据都是有价值的图像资料；通过网络客户端可随时对存储内容进行索引、查询、回放，提高工作效率。

　　特殊港口预警监测功能

　　在一些特殊港口区域，增加功能模块以实现其特定安全需求，如石化码头的防火防爆、集装箱码头的防火防盗、军事码头的防入侵探测等。

　　系统应用范围

　　本系统应用范围广泛：如各类客运码头、集装箱码头、军事港口、能源港口、渔港、避风港等。根据不同港口码头的特点，在系统内增加一些相关的功能模块，可对一些特殊港口区域实现特殊功能监控。如在石化能源码头，增加防火与温度感应功能模块，可实现防火防爆的预警探测自动识别预警；在集装箱码头客运码头区增加视频图像智能识别预警功能模块，可实现防盗预警功能，加强货物的安全性能；在军事港口区域增加特别区域防入侵监测模块，可在港区外围设置一道警戒线，当有人、车、船等闯入警戒线时，系统会自动识别预警，以加强军港的保密性。（如图1） 

　　系统组成系

　　统组成结构

　　数字航道/数字海洋安全管理可视化远程昼夜监控系统主要由“视频采集系统-智能识别预警系统（可选项）-数据传输系统---监控中心管理系统”四部分组成。图2是该系统的拓扑图。 

　　视频采集系统：百万像素高清透雾摄像机、高清长焦距自动变焦透雾镜头、红外夜视成像系统、激光辅助照明系统、室外载重高精度云台、IP66高密度防护罩、前端控制柜、防雷、接地等部分组成。

　　智能识别预警系统：在特殊港口使用该系统，可根据不同港口的特点，选择不同类型的功能模块，以实现不同作用的预警信息，如防火、防爆、防盗；系统具有高度集成化和高度智能化特点，具有独立的CPU运算机制，对监控视场内的目标进行计算分析，发现异常情况立即预警（防火/防爆报警、防盗报警）；加强了特殊港口/码头的安全管理力度，防止意外事故的发生，强化保障港口工作人员、进出港人员的生命安全，以及港口存储物资、靠港船舶安全起到重要作用。

　　传输系统：传输系统采用光缆有线传输方式或网络型动态侦测微波/3G/卫星等无线传输方式。

　　监控中心管理系统：主要有大屏幕显示设备，数字硬盘录像机存储设备，数字视频服务器回放设备，以及监控中心管理软件平台（港口GIS联动平台软件，根据港口特点可和适用需求可以配置防火/防爆预警系统功能软件、防盗安全管理软件等），是整个系统的指挥中枢。

　　系统工作流程

　　系统正常工作时，前端采集设备全天候巡检管理港口区域的所有状况（对港口区域实现白天1公里到15公里、夜晚500米到8公里的有效监控），并将采集到的视频图像通过传输系统传送到视频监控管理中心，监控中心分别配置网络监控平台、图像识别预警平台、GIS联动平台、视频图像存储系统等，将采集回来的视频图像进行视频转发、录像存储，并通过实时分析数字视频流，检测当前监控场景有无异样预警信息，如果检测到预警信息，则与GIS系统联动，驱动前端设备定位到告警信息发生点，并实时在地图上标注地理位置信息。（如图2）

　　结束语

　　数字港口可视化管理远程昼夜监控系统的建设，将为海关、港口公安局、港务局、引航站、港区管理中心、航运处、海事局、边防局、港口运营管理单位等多家部门提供一套科学的、智能的、高效的，集监控、识别、预警功能于一体的综合智能化视频监控管理系统；有效的加强港口/码头管理、港口航道安全、出入港引航等方面的管理力度；为我国的港口数字化管理发挥出重要的保障作用。