建設(shè)目標(biāo)

     本項目的實施目標(biāo)是拓展國家海洋局建設(shè)的海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)視監(jiān)測功能，彌補衛(wèi)星航空遙感和地面移動監(jiān)測的不足，為海域海域管理提供全天時、全天候、不間斷的海域?qū)嶋H狀況與動態(tài)變化信息，最終實現(xiàn)海域海域管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化、實時化、可視化。具體來說，要達(dá)到如下目標(biāo)：

 

1、具備一般視頻監(jiān)控系統(tǒng)所具備的記錄、存貯涉海信息功能。

2、監(jiān)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(jiān)控范圍半徑白天12公里，夜晚7公里，同時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(zhuǎn)。

3、能借助紅外攝像功能，實現(xiàn)24小時的無間斷監(jiān)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、用海過程，給出非法傾廢船只類型、數(shù)量、出現(xiàn)時間和所在海域位置以及排污情況，同時提供赤潮、漏油等海洋事故第一手資料，彌補人工監(jiān)視監(jiān)測的不足，真正實現(xiàn)24小時遠(yuǎn)距離無間斷監(jiān)控。

隨著安全信息化發(fā)展，傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備由于監(jiān)控范圍小、解晰度低、夜視能力差等問題已經(jīng)不能滿足海域大面積安全管理的應(yīng)用需求。近年來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(yīng)用，可以實現(xiàn)幾倍或幾十倍于傳統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的觀察范圍和夜視能力并逐漸得到了用戶認(rèn)可，并逐步開始應(yīng)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(yuǎn)距離夜視監(jiān)控系統(tǒng)具有全天候、跟蹤速度快、覆蓋面廣、作用距離遠(yuǎn)、圖像穩(wěn)定清晰的特點，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(jiān)控系統(tǒng)是針對海域安全、海面監(jiān)測、海島監(jiān)控、船舶管理的需要而設(shè)計的視頻監(jiān)控綜合處理系統(tǒng)，它集成了高性能成像系統(tǒng)和定位云臺控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的前端采集設(shè)備安裝在海域、港口岸邊，采用光纜或其它通訊線路進(jìn)行傳輸，顯示錄像設(shè)備安裝在海事監(jiān)控中心。

2、系統(tǒng)特點

本方案采用了先進(jìn)的機械傳動技術(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(shè)備造成的損傷獲得穩(wěn)定的圖像。該系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的要求，靈活選配多種規(guī)格的光學(xué)大倍數(shù)變焦鏡頭、CMOS攝像機、紅外熱像儀、主動激光照明器。系統(tǒng)具有如下特點：

采用高端圖像傳感器和智能圖像處理，顯著提高產(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(jiān)測區(qū)域內(nèi)進(jìn)行識別報警，做警戒線、警戒區(qū)入侵檢測等；

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

攝像系統(tǒng)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(biāo)都能盡收眼底，可選配激光主動照明夜視進(jìn)行目標(biāo)的細(xì)致觀察；

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

野外設(shè)備防盜報警裝置，可對各監(jiān)控點附近區(qū)域進(jìn)行紅外探測和視頻監(jiān)控，有人入侵或破壞設(shè)施，系統(tǒng)可自動報警；

采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計技術(shù)，擴(kuò)展性好，維修方便；

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

全中文監(jiān)控控制界面，操作直觀方便。  

設(shè)計原則

2.1 設(shè)計原則

本項目方案設(shè)計遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設(shè)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(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平；同時，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用又應(yīng)簡便易行，容易掌握，適合中國國情和本項目的特點。該系統(tǒng)集國際上眾多先進(jìn)技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當(dāng)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(yīng)時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準(zhǔn)則，其操作簡便易學(xué)。

經(jīng)濟(jì)性與實用性

充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴(yán)密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟(jì)實用。

可靠性與安全性

系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時系統(tǒng)具有一套完整的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。

開放性

以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可與消防、防盜報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

可擴(kuò)充性

系統(tǒng)設(shè)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(kuò)充和升級的可能。并根據(jù)今后該項目工程的實際要求擴(kuò)展系統(tǒng)功能，同時，本方案在設(shè)計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。

追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置

在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。

保留足夠的擴(kuò)展容量

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

提高監(jiān)管力度與綜合管理水平

本項目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準(zhǔn)確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控，時時動態(tài)撐握監(jiān)視及報警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動強度，減少設(shè)備運行維護(hù)人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運行，在最佳情況下運行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費用，從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。

2.2 設(shè)計規(guī)范和依據(jù)

《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DB32/191-1998）

《城市住宅建筑綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》（CECS/119-2000）

《建筑與建筑群綜合面線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》（GB/T50311-2000）

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16-92）

《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB/50198-94)

《GB 16796-1997 安全防范報警設(shè)備 安全標(biāo)求和試驗方法》

《系統(tǒng)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(guī)則》（GA/T308-2001）

《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》(GBJ 115)

《安全檢查防范系統(tǒng)通作圖形符號》（GA/74-94）

《消防聯(lián)動控制設(shè)備通用技術(shù)條件》（GB 16806—1997）

系統(tǒng)作用

3.1系統(tǒng)實施目標(biāo)

本系統(tǒng)的實施目標(biāo)是拓展國家海洋局建設(shè)的海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)視監(jiān)測功能，彌補衛(wèi)星航空遙感和地面移動監(jiān)測的不足，為海域管理提供全天時、全天候、不間斷的海域?qū)嶋H狀況與動態(tài)變化信息，最終實現(xiàn)海域管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化、實時化、可視化。具體來說，要達(dá)到如下目標(biāo)：

1、 具備一般視頻監(jiān)控系統(tǒng)所具備的記錄、存貯涉海信息功能。

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

3、 能配合GIS信息系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量和預(yù)警功能（作為二期工程，本次系統(tǒng)建設(shè)中預(yù)留接口，并且云臺系統(tǒng)具有與GIS系統(tǒng)結(jié)合接口）。通過加入海域海洋地理信息數(shù)據(jù)，可以對監(jiān)控范圍內(nèi)任意目標(biāo)顯示具體準(zhǔn)確的位置信息，并可初步量算用海、填海面積。

4、 系統(tǒng)建成后能配合航空遙感、地面監(jiān)測、海洋浮標(biāo)、海洋執(zhí)法系統(tǒng)等項目，進(jìn)一步形成一個海陸空交叉的全方位全天候的、多手段、多系統(tǒng)的綜合性海洋監(jiān)控平臺，實現(xiàn)海域使用、海洋環(huán)境的實時查詢、狀況分析和動態(tài)演示，并在此基礎(chǔ)上，建立規(guī)范化信息服務(wù)系統(tǒng)，并通過信息平臺，向社會發(fā)布與我市民生息息相關(guān)的有關(guān)監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)信息。

3.2系統(tǒng)主要功能

海面全天候監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能如下：

通過在海域、港口沿海岸線安裝的全天候監(jiān)控設(shè)備，全天候24小時成像，實時遠(yuǎn)距離監(jiān)控海域及沿岸安全狀況；

搭配智能視頻處理設(shè)備，具有視頻分析識別報警功能，能夠?qū)χ攸c監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行警戒線、警戒區(qū)船只檢測，對于滿足條件的非法航行目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分自動報警，為及時執(zhí)法行動提供依據(jù)；

在監(jiān)控指揮中心采用視頻綜合管理軟件，實現(xiàn)對全程各監(jiān)控點多畫面實時監(jiān)控、錄像、遠(yuǎn)程遙控、報警處理和權(quán)限分配；

有突發(fā)事件可以及時調(diào)看現(xiàn)場畫面并進(jìn)行實時錄像，記錄事件發(fā)生時間、地點、及時報警聯(lián)動執(zhí)法部門進(jìn)行處理，事后可對事件發(fā)生視頻資料進(jìn)行查詢分析；

1、晝夜成像功能

可見光成像系統(tǒng)的彩色模式非常適合天氣晴朗、能見度良好的狀況下對海面不少于10公里范圍內(nèi)的觀察監(jiān)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成像性能；同時系統(tǒng)搭配了紅外熱成像攝像機，可以在夜間或雨霧天氣遠(yuǎn)距離大范圍成像（不少于5公里范圍內(nèi)），可以有效解決其它夜視系統(tǒng)難以搜索海上目標(biāo)，無法大面積夜視成像的缺點；夜間如需對目標(biāo)細(xì)致觀察成像，則可選激光照明設(shè)備，實現(xiàn)零照度環(huán)境2公里范圍內(nèi)清晰監(jiān)控海岸線、海域附近人員、車輛、船只等定點部位目標(biāo)活動狀態(tài)；

2、三維遙控全方位監(jiān)視，并可實現(xiàn)大倍數(shù)變焦

該系統(tǒng)操作十分方便。通過軟件鼠標(biāo)點擊或三維操縱鍵盤可以對監(jiān)控范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行搜索、觀察和監(jiān)視，對需要重點監(jiān)視的目標(biāo)可放大特寫、抓拍圖片等操作。

3、智能圖像分析處理設(shè)備，警戒報警

具有視頻圖像自動識別、分析與處理能力的智能化數(shù)字視頻監(jiān)控，不間斷自動分析攝像機畫面，自動發(fā)現(xiàn)入侵目標(biāo)后立刻向監(jiān)控人員發(fā)出聲光告警，提醒其進(jìn)行現(xiàn)場處理。同時通知智能監(jiān)控系統(tǒng)自動啟動錄像，并且能設(shè)定在自動錄像內(nèi)容中保留發(fā)現(xiàn)告警事件之前指定時間長度的錄像。

完全基于DSP的嵌入式智能分析，無須后端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(yuǎn)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(biāo)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(biāo)的大小、遠(yuǎn)近和空間位置關(guān)系。

4、具有良好的長期工作穩(wěn)定功能

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

5、具有電動變倍、聚焦、激光擴(kuò)束等光學(xué)參數(shù)調(diào)整功能

可手動控制鏡頭的變倍、聚焦等操作，實現(xiàn)對目標(biāo)細(xì)致觀察和抓拍的需要，搭配激光夜視時，鏡頭變倍與激光發(fā)射角度同步控制，非常適合對遠(yuǎn)距離目標(biāo)快速捕捉。

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

7、具有多畫面監(jiān)控、權(quán)限分配、抓圖、實時硬盤錄像等功能；

 系統(tǒng)設(shè)計

4.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

海域使用遠(yuǎn)程晝夜海域管理視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端遠(yuǎn)距離信號采集系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、控制中心子系統(tǒng)以及相應(yīng)軟件子系統(tǒng)四部分組成，是一個綜合運用自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)字光纖傳輸技術(shù)以及相關(guān)的專業(yè)分析軟件、電子實時顯示網(wǎng)絡(luò)所組成的監(jiān)測體系。

4.1.2系統(tǒng)組成

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

可見光攝像傳感器由二可變大倍數(shù)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)境光線影響；可視距離不少于5公里。

云臺護(hù)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(hù)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(tǒng)及光束控制機構(gòu)組成。為可見光攝像系統(tǒng)夜視提供輔助照明，照明距離3公里。

智能圖像識別處理設(shè)備：主要完成前端模擬信號的數(shù)字化編碼以及智能視頻實時分析識別，對指點監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行警戒，自動報警。

傳輸部分包括：傳輸介質(zhì)光纜、3G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)、光電轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)編碼設(shè)備等。

室內(nèi)顯控設(shè)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（帶操控桿），以及液晶顯示屏，數(shù)字矩陣切換，電視墻或大屏幕顯示系統(tǒng)。

系統(tǒng)的組成原理框圖如下圖所示。

 

系統(tǒng)組成原理框圖