建設目標

     本項目的實(shí)施目標是拓展國家海洋局建設的海域使用動(dòng)態(tài)監視監測系統的監視監測功能，彌補衛星航空遙感和地面移動(dòng)監測的不足，為海域海域管理提供全天時(shí)、全天候、不間斷的海域實(shí)際狀況與動(dòng)態(tài)變化信息，最終實(shí)現海域海域管理的科學(xué)化、系統化、實(shí)時(shí)化、可視化。具體來(lái)說(shuō)，要達到如下目標：

 

1、具備一般視頻監控系統所具備的記錄、存貯涉海信息功能。

2、監控范圍非常廣，基本能覆蓋所有用海項目。本項目要求采用特殊攝像頭，其監控范圍半徑白天12公里，夜晚7公里，同時(shí)擬采用的攝像頭載體為高精度重載云臺，可水平360度、向上20度、向下70度旋轉。

3、能借助紅外攝像功能，實(shí)現24小時(shí)的無(wú)間斷監控。本項目擬采用紅外攝像儀作為前端信息采集的主要工具，其不但白天能采集海面圖像信息，晚上也能借助紅外儀的夜視功能對海面情況進(jìn)行高精度的采集，記錄所有夜晚進(jìn)行的非法填海、用海過(guò)程，給出非法傾廢船只類(lèi)型、數量、出現時(shí)間和所在海域位置以及排污情況，同時(shí)提供赤潮、漏油等海洋事故第一手資料，彌補人工監視監測的不足，真正實(shí)現24小時(shí)遠距離無(wú)間斷監控。

隨著(zhù)安全信息化發(fā)展，傳統的監控設備由于監控范圍小、解晰度低、夜視能力差等問(wèn)題已經(jīng)不能滿(mǎn)足海域大面積安全管理的應用需求。近年來(lái)由于紅外熱成像及激光照明技術(shù)的發(fā)展和大變倍鏡頭的應用，可以實(shí)現幾倍或幾十倍于傳統監控設備的觀(guān)察范圍和夜視能力并逐漸得到了用戶(hù)認可，并逐步開(kāi)始應用于不同需求行業(yè)，如邊海防、油田防盜、漁政管理等。本公司借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，研制的遠距離夜視監控系統具有全天候、跟蹤速度快、覆蓋面廣、作用距離遠、圖像穩定清晰的特點(diǎn)，能為海面安全防范提供裝備技術(shù)上的強力支持。

海域管理全天候監控系統是針對海域安全、海面監測、海島監控、船舶管理的需要而設計的視頻監控綜合處理系統，它集成了高性能成像系統和定位云臺控制系統。該系統的前端采集設備安裝在海域、港口岸邊，采用光纜或其它通訊線(xiàn)路進(jìn)行傳輸，顯示錄像設備安裝在海事監控中心。

2、系統特點(diǎn)

本方案采用了先進(jìn)的機械傳動(dòng)技術(shù)和計算機圖像處理及控制技術(shù)，能有效地降低強風(fēng)對前端設備造成的損傷獲得穩定的圖像。該系統可以根據用戶(hù)的要求，靈活選配多種規格的光學(xué)大倍數變焦鏡頭、CMOS攝像機、紅外熱像儀、主動(dòng)激光照明器。系統具有如下特點(diǎn)：

采用高端圖像傳感器和智能圖像處理，顯著(zhù)提高產(chǎn)品性能；

利用先進(jìn)的智能視頻分析處理技術(shù)，對指定監測區域內進(jìn)行識別報警，做警戒線(xiàn)、警戒區入侵檢測等；

組合使用多種主被動(dòng)光學(xué)傳感器，無(wú)論是在晴朗的白天、漆黑的夜間，都能有效發(fā)現、捕獲目標；

攝像系統采用先進(jìn)的納米波透霧技術(shù)，在霧天可透霧成像；

紅外熱成像具有大面積夜視探測能力，海面上任何目標都能盡收眼底，可選配激光主動(dòng)照明夜視進(jìn)行目標的細致觀(guān)察；

采用先進(jìn)的云臺傳動(dòng)機構，提升抗震、抗風(fēng)性能，圖像穩定清晰，目標跟蹤靈活；

野外設備防盜報警裝置，可對各監控點(diǎn)附近區域進(jìn)行紅外探測和視頻監控，有人入侵或破壞設施，系統可自動(dòng)報警；

采用標準化、模塊化設計技術(shù)，擴展性好，維修方便；

采用“三防”、密封設計技術(shù)，利于惡劣環(huán)境長(cháng)期使用；

全中文監控控制界面，操作直觀(guān)方便。  

設計原則

2.1 設計原則

本項目方案設計遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的；設計方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。其具有以下原則：

先進(jìn)性與適用性

系統的技術(shù)性能和質(zhì)量指標應達到國際領(lǐng)先水平；同時(shí)，系統的安裝調試、軟件編程和操作使用又應簡(jiǎn)便易行，容易掌握，適合中國國情和本項目的特點(diǎn)。該系統集國際上眾多先進(jìn)技術(shù)于一身，體現了當前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應時(shí)代發(fā)展的要求。同時(shí)系統是面向各種管理層次使用的系統，其功能的配置以能給用戶(hù)提供舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作簡(jiǎn)便易學(xué)。

經(jīng)濟性與實(shí)用性

充分考慮用戶(hù)實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據用戶(hù)現場(chǎng)環(huán)境，設計選用功能和適合現場(chǎng)情況、符合用戶(hù)要求的系統配置方案，通過(guò)嚴密、有機的組合，實(shí)現最佳的性能價(jià)格比，以便節約工程投資，同時(shí)保證系統功能實(shí)施的需求，經(jīng)濟實(shí)用。

可靠性與安全性

系統的設計應具有較高的可靠性，在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時(shí)系統具有一套完整的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。

開(kāi)放性

以現有成熟的產(chǎn)品為對象設計，同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可與消防、防盜報警系統實(shí)現聯(lián)動(dòng)，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò )通訊口，可實(shí)現遠程控制。

可擴充性

系統設計中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實(shí)際要求擴展系統功能，同時(shí)，本方案在設計中留有冗余，以滿(mǎn)足今后的發(fā)展要求。

追求最優(yōu)化的系統設備配置

在滿(mǎn)足用戶(hù)對功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統設備配置，以盡量降低系統造價(jià)。

保留足夠的擴展容量

該項目設備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統中改造新的控制點(diǎn)；系統中還保留與其他計算機或自動(dòng)化系統連接的接口；也盡量考慮未來(lái)科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應用。

提高監管力度與綜合管理水平

本項目系統設備控制需要高效率、準確及可靠。本系統通過(guò)中央控制系統對各子系統運行情況進(jìn)行綜合監控，時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)撐握監視及報警情況。閉路電視監控大大減少勞動(dòng)強度，減少設備運行維護人員；另外，系統的綜合統籌管理可使設備按最優(yōu)組合運行，在最佳情況下運行，既可節能，又可大大減少設備損耗，減少設備維修費用，從而提高監管力度與綜合管理水平。

2.2 設計規范和依據

《建筑智能化系統工程設計標準》（DB32/191-1998）

《城市住宅建筑綜合布線(xiàn)系統工程設計規范》（CECS/119-2000）

《建筑與建筑群綜合面線(xiàn)系統工程設計規范》（GB/T50311-2000）

《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16-92）

《民用閉路監視電視系統工程技術(shù)規范》(GB/50198-94)

《GB 16796-1997 安全防范報警設備 安全標求和試驗方法》

《系統接地的型式及安全技術(shù)要求》（GB14050-93）

《安全防范工程程序與要求》（GA/T75-94）

《安全防范工程驗收規則》（GA/T308-2001）

《工業(yè)電視系統工程設計規范》(GBJ 115)

《安全檢查防范系統通作圖形符號》（GA/74-94）

《消防聯(lián)動(dòng)控制設備通用技術(shù)條件》（GB 16806—1997）

系統作用

3.1系統實(shí)施目標

本系統的實(shí)施目標是拓展國家海洋局建設的海域使用動(dòng)態(tài)監視監測系統的監視監測功能，彌補衛星航空遙感和地面移動(dòng)監測的不足，為海域管理提供全天時(shí)、全天候、不間斷的海域實(shí)際狀況與動(dòng)態(tài)變化信息，最終實(shí)現海域管理的科學(xué)化、系統化、實(shí)時(shí)化、可視化。具體來(lái)說(shuō)，要達到如下目標：

1、 具備一般視頻監控系統所具備的記錄、存貯涉海信息功能。

2、監控范圍非常廣，基本能覆蓋海域所有用海項目。本系統要求采用特殊遠距離成像系統：高清晰CMOS攝像機搭配長(cháng)焦距透霧鏡頭；遠紅外熱成像系統；激光輔助照明系統；高精度重載云臺系統（具有坐標定位功能、預置位功能、配合GIS信號后聯(lián)動(dòng)跟蹤目標功能）；高密度IP66防護罩系統等組成，其監控范圍白天12公里，夜間7公里。

3、 能配合GIS信息系統，實(shí)現遠距離測量和預警功能（作為二期工程，本次系統建設中預留接口，并且云臺系統具有與GIS系統結合接口）。通過(guò)加入海域海洋地理信息數據，可以對監控范圍內任意目標顯示具體準確的位置信息，并可初步量算用海、填海面積。

4、 系統建成后能配合航空遙感、地面監測、海洋浮標、海洋執法系統等項目，進(jìn)一步形成一個(gè)海陸空交叉的全方位全天候的、多手段、多系統的綜合性海洋監控平臺，實(shí)現海域使用、海洋環(huán)境的實(shí)時(shí)查詢(xún)、狀況分析和動(dòng)態(tài)演示，并在此基礎上，建立規范化信息服務(wù)系統，并通過(guò)信息平臺，向社會(huì )發(fā)布與我市民生息息相關(guān)的有關(guān)監測預警數據信息。

3.2系統主要功能

海面全天候監控系統的主要功能如下：

通過(guò)在海域、港口沿海岸線(xiàn)安裝的全天候監控設備，全天候24小時(shí)成像，實(shí)時(shí)遠距離監控海域及沿岸安全狀況；

搭配智能視頻處理設備，具有視頻分析識別報警功能，能夠對重點(diǎn)監測區域進(jìn)行警戒線(xiàn)、警戒區船只檢測，對于滿(mǎn)足條件的非法航行目標進(jìn)行區分自動(dòng)報警，為及時(shí)執法行動(dòng)提供依據；

在監控指揮中心采用視頻綜合管理軟件，實(shí)現對全程各監控點(diǎn)多畫(huà)面實(shí)時(shí)監控、錄像、遠程遙控、報警處理和權限分配；

有突發(fā)事件可以及時(shí)調看現場(chǎng)畫(huà)面并進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，記錄事件發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、及時(shí)報警聯(lián)動(dòng)執法部門(mén)進(jìn)行處理，事后可對事件發(fā)生視頻資料進(jìn)行查詢(xún)分析；

1、晝夜成像功能

可見(jiàn)光成像系統的彩色模式非常適合天氣晴朗、能見(jiàn)度良好的狀況下對海面不少于10公里范圍內的觀(guān)察監視識別，黑白模式則具有優(yōu)良的透霧性能和較高的視頻分辨率，對于海上霧氣有很好的透過(guò)成像性能；同時(shí)系統搭配了紅外熱成像攝像機，可以在夜間或雨霧天氣遠距離大范圍成像（不少于5公里范圍內），可以有效解決其它夜視系統難以搜索海上目標，無(wú)法大面積夜視成像的缺點(diǎn)；夜間如需對目標細致觀(guān)察成像，則可選激光照明設備，實(shí)現零照度環(huán)境2公里范圍內清晰監控海岸線(xiàn)、海域附近人員、車(chē)輛、船只等定點(diǎn)部位目標活動(dòng)狀態(tài)；

2、三維遙控全方位監視，并可實(shí)現大倍數變焦

該系統操作十分方便。通過(guò)軟件鼠標點(diǎn)擊或三維操縱鍵盤(pán)可以對監控范圍內目標進(jìn)行搜索、觀(guān)察和監視，對需要重點(diǎn)監視的目標可放大特寫(xiě)、抓拍圖片等操作。

3、智能圖像分析處理設備，警戒報警

具有視頻圖像自動(dòng)識別、分析與處理能力的智能化數字視頻監控，不間斷自動(dòng)分析攝像機畫(huà)面，自動(dòng)發(fā)現入侵目標后立刻向監控人員發(fā)出聲光告警，提醒其進(jìn)行現場(chǎng)處理。同時(shí)通知智能監控系統自動(dòng)啟動(dòng)錄像，并且能設定在自動(dòng)錄像內容中保留發(fā)現告警事件之前指定時(shí)間長(cháng)度的錄像。

完全基于DSP的嵌入式智能分析，無(wú)須后端PC處理；

完美組合智能分析和視頻服務(wù)器功能，支持智能分析以模擬視頻OSD方式輸出；

支持Web遠程配置、顯示和控制，使用方便；

可靠檢測各種超慢速和超快速目標及多種行為模式；

具有三維檢測、跟蹤和識別能力，可以識別目標的大小、遠近和空間位置關(guān)系。

4、具有良好的長(cháng)期工作穩定功能

前端采集設備采用一體化安裝結構，具有風(fēng)阻小，抗震、抗風(fēng)能力強的優(yōu)點(diǎn)；采用內部齒輪箱傳動(dòng)機構配合減震裝置能夠有效地降低強風(fēng)、震動(dòng)對設備工作的影響，從而保持光電攝像系統的穩定，得到清晰、穩定的圖像，而且保證目標圖像始終在電視屏幕上而不丟失。

5、具有電動(dòng)變倍、聚焦、激光擴束等光學(xué)參數調整功能

可手動(dòng)控制鏡頭的變倍、聚焦等操作，實(shí)現對目標細致觀(guān)察和抓拍的需要，搭配激光夜視時(shí)，鏡頭變倍與激光發(fā)射角度同步控制，非常適合對遠距離目標快速捕捉。

6、采用三防處理，密封防水結構，有利于室外環(huán)境長(cháng)期使用。

7、具有多畫(huà)面監控、權限分配、抓圖、實(shí)時(shí)硬盤(pán)錄像等功能；

 系統設計

4.1.1 系統結構

海域使用遠程晝夜海域管理視頻監控系統由前端遠距離信號采集系統、信息傳輸子系統、控制中心子系統以及相應軟件子系統四部分組成，是一個(gè)綜合運用自動(dòng)控制技術(shù)、計算機技術(shù)、數字光纖傳輸技術(shù)以及相關(guān)的專(zhuān)業(yè)分析軟件、電子實(shí)時(shí)顯示網(wǎng)絡(luò )所組成的監測體系。

4.1.2系統組成

前端采集攝像系統由高性能可見(jiàn)光攝像傳感器、紅外熱成像攝像機、近紅外激光照明器、云臺護罩一體化系統等組成。

可見(jiàn)光攝像傳感器由二可變大倍數高清晰透霧鏡頭和高性能高清晰CMOS透霧攝像機組成。

紅外熱成像用于濃霧天氣及夜間大面積固定焦距攝像，不受天氣因素、環(huán)境光線(xiàn)影響；可視距離不少于5公里。

云臺護罩一體化：由重載變速云臺及解碼器搭配一體化三視窗防護罩組成。

紅外激光照明器：可選，由近紅外激光光源、電源控制系統及光束控制機構組成。為可見(jiàn)光攝像系統夜視提供輔助照明，照明距離3公里。

智能圖像識別處理設備：主要完成前端模擬信號的數字化編碼以及智能視頻實(shí)時(shí)分析識別，對指點(diǎn)監控區域進(jìn)行警戒，自動(dòng)報警。

傳輸部分包括：傳輸介質(zhì)光纜、3G網(wǎng)絡(luò )系統、衛星傳輸系統、光電轉換、網(wǎng)絡(luò )編碼設備等。

室內顯控設備包括高性能視頻流服務(wù)器、視頻智能分析報警軟件、三維操控鍵盤(pán)（帶操控桿），以及液晶顯示屏，數字矩陣切換，電視墻或大屏幕顯示系統。

系統的組成原理框圖如下圖所示。

 

系統組成原理框圖