海域动态视频监控管理系统解决方案

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一、项目背景

我国管辖的海域面积约有300万平方公里，占我国国土总面积的24％，是国家重要的基础资源，也是海洋经济发展的基础和载体。近年来，我国海洋经济发展迅猛，海域使用需求持续增长，2005年我国主要海洋产业总产值已达到16,987亿元，全国新增确权海域面积27万公顷，海域使用的迅速扩展对国家海域管 理提出了更高的要求。

自2002年《中华人民共和国海域使用管理法》颁布以来，我国开始全面进行海洋功能区划、海域使用申请审批、海域有偿使用三项制度的落实，国家和地方海域 管理部门为规范用海秩序、合理开发海洋资源、加快海洋经济发展做了大量的工作，在海域管理上取得了显著的成果，有效缓解了海域使用过程中“无序、无度、无 偿”状况。截至2005年末，全国已确权海域面积9519.8平方公里，征缴海域使用金达10.5亿元。

虽然海域使用管理工作在法律上有了依据和保障，但由于目前监视监测手段比较落后，难以对海域空间资源、海洋功能区和近年来填海造地等用海项目实施有效监控，海域使用的现状与动态不清，用于海域管理的基础信息匮乏，海域动态评价与决策支持等高层次信息服务更无从谈起。不合理用海现象突出、资源浪费严重、重 要生态系统退化等问题日渐突显，已经严重阻碍了海洋经济的持续稳定增长。在这种情况下，各级海洋管理部门迫切需要国家建立海域使用动态监视监测管理系统， 提高海域使用管理能力与水平。

在此情况下，国家提出建立海域使用动态监视监测管理系统，以便及时掌握海域使用及其时空动态变化状况，有效使用海域资源，使其发挥最佳利用效益。具体包括：

（1）实时、准确获取海域使用信息，保持有关数据的现势性和及时更新，为国家制定海洋经济发展规划、海域资源利用规划等宏观决策提供可靠、准确的依据；

（2）对违法或涉嫌违法用海的地区及其他特殊情况进行快速的日常监测，为违法用海查处和突发事件处理提供依据；

（3）寻求达到海域使用最佳整体效益的 配置方案，以满足和协调国民经济各部门对用海的需求，进一步拉动海洋经济的发展；

（4）确定海域持续利用方式，以促进海域资源的保持和利用；

（5）建立和 完善海域管理的数字化、可视化及网络化的信息表达方式，实现海域使用管理的科学化、信息化和规范化；

（6）为涉海公众提供海域使用数据、图件和技术信息， 全面服务社会。

二、需求分析：

中国是世界上较早利用水运的国家之一，随着运输事业的发展，水运要求各个水系的航道相互沟通，联接成网，水系航道安全管理部门需要实时了解船只的正常行驶，超重情况，求救搜索和准确定位，对进入区域的船牌号做记录，以备查询。

我国正建设“数字水利”、“智慧水利”，全面构建水利系统远程视频实时监控系统，对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行实时动态监控，及时采取预防与补 救措施，可全面提高防汛抗洪工作的有效性和可靠性，对减少洪水灾害、缓解防洪压力、保障人民生命财产安全具有重要作用。

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航道水运大面积安全管理的应用需求。航道数字化远程昼夜监控 系统，可以实现几十公里的监控距离，并伴随透雾成像技术的成熟，对各种天气环境的监控能力得到了大幅度提高;伴随着数字航道可视化远程视频监控系统的成熟 应用，逐步替换传统的近距离监控设备，开始大范围用于航道安全导航、航道入侵监测、桥跨安全通航监控等各方面。

三、系统组成：

该系统由透雾摄像机、长焦距日夜型电动变焦镜头、红外热像仪和数字微波传输系统等组成，具备剪切、拷贝、编辑、保存等功能。摄像头能全幅监控几千米宽的江 面，上下最远监控距离可达3公里，航道管理人员坐在办公室通过现场画面传输，在计算机上就可以直观地看到桥区航道内船舶航行的情况。

系统主要由安装于航道的视频采集摄像系统、传输系统和安装于指挥中心的显控设备三部分组成，传输系统采用光缆或其它通讯方式。前端采集摄像系统由高性能可 见光摄像传感器、近红外激光照明器、云台护罩一体化系统等组成。星光级超低照度摄像传感器由三可变长焦镜头和高性能彩色黑白转换CCD感红外摄像机组成。 云台护罩一体化：由重载变速云台及解码器搭配一体化三视窗防护罩组成。红外激光照明器：由近红外激光光源、电源控制系统及光束控制机构组成。传输部分包 括：传输介质光缆、光电转换、网络编码设备等。室内显控设备包括高性能视频流服务器、三维操控键盘(带操控杆)，视频存储处理设备，以及液晶显示屏，数字 矩阵切换，电视墙或大屏幕显示系统。

系统功能

通过在港口/码头/航道水运沿海岸线安装的全天候监控设备，全天候24小时成像，实时监控航道水运安全状况;在监控指挥中心采用视频综合管理软件，实现对 全程各监控点多画面实时监控、录像、远程遥控、报警处理和权限分配;有突发事件可以及时调看现场画面并进行实时录像， 记录时间发生的时间、地点、及时报警联动执法部门进行处理，事后可对事件发生视频资料进行查询分析。

1、双波段检测不受天气影响

北京和普威视光电技术有限公司推出的全系列双波段远距离热成像摄像机专门水利航道研发设计，该设备集成了红外热像仪，彩色摄像机，可同时输出两路视频，有 效解决天气影响大范围的搜索目标，机内部采用长焦高清镜头配合44万/130万/200万可见光高清彩转黑摄像机与320X240/640X480大口径 非制冷热成像摄像机，并辅以重载360度全方位云台实现2km―10km以上昼夜全天时视频监控，单台设备可覆盖方圆数公里的油进、管道。内部工业级嵌入 式控制电子系统，实现对高清可见光与红外双波段摄像机的变倍、聚焦、视频切换、云台俯仰/旋转高稳定性控制，整体外壳采用超强铝合金达到了IP66防护等 级，保证设备在野外恶劣环镜中长期运转。

2、远距离激光夜视摄像机晚上看清船号

HP-RC系列远距离标清激光摄像机，专为远程昼夜监控领域设计，采用主动红外激光作照明源，使用高分辨率低照度长焦摄像机，可进行昼夜连续监控。夜间最远可发现3000米处的人员、船只、设施等目标。

3、实时视频监控

系统实现了对监控区域的实时视频监控，在监控中心的显示终端上能够显示前端实时场景。智能图像处理器可以控制云台进行360旋转，对监控区域进行多角度监控。

4、视频录像

系统管理员可以按照需求指定录像通道的帧率、编码质量、录像空间大小、录像触发方式，系统能自动管理磁盘空间，执行录像任务。

四、系统方案的功能特性及优势

远距离激光摄像机

1. DSS数字化步进照明角度控制技术，独有激光与摄像倍率距离匹配算法,0.1°精确随动控制。

2. 特有GHT激光超匀化和光功率控制技术，达到最佳的照明效果。

3. 独立光敏控制，保证摄像机的彩转黑与激光开关精确同步。

4. 精确双光轴对准，0.01°SLM光轴自锁对准。

5. 采用重载数控云台，360°连续旋转观察，无死角，运转平稳，图像抖动小。

6. 整机采用超强铝合金外壳，IP66防护，防淋雨、防灰尘，可适应各种恶劣环境。

变焦热成像摄像机

1. 探测灵敏度（NETD）可达35mk，比常规产品更高的灵敏度，获得更细腻画面质量，受雾雨雪天气影响小。

2. 独特的AS光学连续变焦设计和3CAM高精度光机设计，变焦流畅平稳，有利于大范围搜索和远距离识别。

3. 优异的非均匀图像校正技术，无需TEC恒温控制，具有良好的图像均匀性和动态范围。

4. SDE图像细节增强技术，图像平滑无噪声，多种伪彩色和热黑热白极性图像格式可选，适应性强，易发现低对比隐藏目标

5. 整机采用超强铝合金外壳，IP66防护，防淋雨、防灰尘，可适应各种恶劣环境。

VC

系列远距离透雾云台摄像机

1.光学滤波+图像处理双重透雾技术，彩色图像透雾和黑白图像透雾2种透雾模式可选。

2.专有的AFR算法，可以为黑暗、严重背光或模糊、多雾环境中拍摄的图像提供实时纠正，其最优化算法可将帧频提高到30fps。通过这项技术，摄像机能够调整多雾环境下拍摄的灰白图像的对比度，恢复原有色彩，显著提高视觉效果。

3.灵活性强，可针对用户实际应用，优化配置300至1000mm变倍镜头和44万标清、130万高清、200万高清CCD、CMOS摄像机，获得最佳性价比的定制产品。

4.采用20kg、50kg重载数控云台，360o 连续旋转观察，无死角，运转平稳，图像防抖小。

5.整机采用超强铝合金外壳，IP66防护，防淋雨、防灰尘，可适应各种恶劣环境。

系统特点

1、采用红外热成像，与激光夜视互补，快速搜索定位识别目标，对航道运营及违法行为实行24小时监控录像与取证;

2、直观、真实、有效、实时监控航道现场情况，及时发现航道运行情况、交通状况、非法采沙、占用航道等现象;

3、第一时间把航道现场的视频图像传回指挥中心，指挥中心通过电子监控系统的画面指挥调度，及时制止违法行为及破坏活动，并能将监控点、监控目标与GIS系统实现联动;

4、系统能真实记录航道突发事件发生前、处理过程中以及事件处理后现场的真实情况，从而对航道管理提供有效真实的资料;

5、可视化远距离监控作为数字航道的重要组成部分，具有与其他航道数据监测、采集系统、航道管理系统集成联动的功能，真正形成集多种高科技手段为一体的航道动态信息管理系统。