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港口视频监控管理系统技术方案

港口IT技术 小编 1991次浏览 3个评论 扫描二维码

第一章 前言

港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。是水陆交通的集结点和枢纽,工农业产品和外贸进出口物资的集散地,船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。由于港口是联系内陆腹地和海洋运输(国际航空运输))的一个天然界面,因此,人们也把港口作为国际物流的一个特殊结点。

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很高的要求,数字化港口是港口建设的发展方向。运用数字监控系统将大大地提高海关边检部门的工作效率,有效的减少海关边检监护人员。

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,目前需要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。交通部通过监控平台进行保安核验和应急指挥。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及保安情况,并能对港口企业安全及保安进行工作指导,实现集中远程监控。

 

第二章 需求分析

1码头监控

集装箱码头、保税仓库等货物集散地的监控;

海关监管的重点场所;

帮助海关边检部门掌握辖区动态,开展反偷渡工作;

码头前沿的船港界面;

危险货物作业过程;

重大危险源;

引航;

港口设施保安计划落实情况;

进出港车辆、人员、船舶、货物;

2地市级、省级、交通部监控

根据请求触发视频数据在网络上传送;

支持多种画面显示图像;

支持同时接入多路视频信号;

支持同时在电视墙、pc机上显示指定图像;

支持预设的自动轮巡功能,可自定义时间与所显示的监控点;

可设置计划录像和手动实时录像,可实现报警输入自动启动录像功能;

可实现双向语音对讲;

实时图片抓拍功能;

根据日期、时间、摄像机编号、录像类型、位置及报警、事件类型的多种录像查询方式;

已存储录像可以采用正常速度、加倍速度回放;

可以对前端摄像点完成云台的上下、左右以及光圈、缩放、预设位等控制功能;

可对前端摄像点进行参数配置修改功能;

保安事件、安全事故进行实时视频指挥;

传输的图像清楚流畅,没有延迟;

支持网络存储和本地存储;

其他需要通过视频手段实现的管理需求;

根据不同的管理权限和级别,划分功能上的区分。

 

第三章 系统概述

1解决思路

港口需要监控的范围很广,包括停泊区、港口、码头、货场、保税区等等,要将这些地区完整地监控起来,必须解决分散布点,集中监控,远程管理的问题。

蓝斯通信港口监控管理解决方案提出了无线传输和有线传输相结合的方式。在环境较好的地方,架设光纤传输网络,在不利于施工的地方,通过无线传输设备架设无线网络。

建设过程中,采用千兆光纤网络和300M 无线对射传输的方式。在网络平台上采用网络终端监控设备,如网络视频服务器、网络一体球、网络摄像机等,可以有效节省大量工程布线。

港口监控涉及的人员复杂,部门较多,有海监局、海关、港口管理人员,如何让这么多人有效地使用和管理好这套系统,发挥出系统的效益,是系统建设的一个关键。蓝斯通信港口监控解决方案提出了组管理的概念。将庞大的管理人员按照组织架构进行分组,每个人都隶属于一个小组。同时对系统中涉及到的资源,包括监控点、管理主机、录像主机、代理服务器等进行分组,每个设备都属于一个设备组。最后在人员组和设备组将划定权限,规定每个人在同一个用户组中的使用级别,大的复杂的系统就被我们划分成了若干个小的系统,权限管理也就更加清楚明了。保证了一个人只对他负责的系统进行管理,不会出现无人管理或者交叉管理的现象。

港口监控环境恶劣,空气湿度大,腐蚀性严重,安装的监控点又多处于不易于维护的地方,对设备的稳定性要求比较高。蓝斯通信港口监控解决方案采用的是工业级网络终端设备,系统集成度高,大量采用芯片电路设计,避免各种接插件电路设计的隐患,性能良好,适于在各种恶劣的环境中应用。嵌入式设备,功能大部分有硬件直接完成,不会出现死机,感染病毒等问题,同时配备硬件检测狗,可以保证系统安全长时间稳定运行。

港口周边都属于高安全性地区,像储油罐、车库、机房、港口作业区,这些地方对防火、防盗要求性都比较高,如何打造一个完善的安全港,解决好这些重点地区的安全问题至关重要。蓝斯通信港口监控解决方案设计了完善的报警管理、环境监测和门禁控制等功能。

在储油罐、作业区,网络视频服务器可以直接接入各种类型的报警设备,比如红外对射、烟感探头、三鉴探测器和周界防护等。在机房,将温湿度探测器,电流电压检测器接入网络视频服务器,并在系统设置好阙值,超过或低于某个数值时,可以自动报警,并执行响应动作。

例如,当机房的温度高于指定数值时,系统可以自动打开空调开关实施制冷动作。或者当电流超过某个额定值时,系统可以自动关闭线路电源,停止设备工作。

2设计依据

根据用户具体要求、我们认为目前以数字图像为核心的多媒体计算机闭路监控报警系统已趋于主流,集视频采集、处理、传输于一体,可进行视频移动侦察、控制云台和镜头、还可通过网络传输图像和控制信号、进行分控管理。

3设计原则

监控系统的目的除了维护港口的安全以外,另外一个目的是服务于管理,给管理提供现代化的手段。监控系统设计均遵循以下的原则,以达到最佳的效果和最优的性能价格比。

3.1实用性

系统方案设计应满足港口管理工作需要,如视频移动侦测、对云镜的控制、调配等。除具备以上功能外,还有音视频记录、报警系统和监控系统的联动等实用功能。

3.2先进性

该系统必须适应科技发展的方向,具有一定的超前性的可扩展性,在发展过程中可以不断扩充,具有相当的发展潜力所选择的设备应在系统实施若干年后,亦能保持其功能完善、齐全,不至于落后。

3.3可靠性

所有使用的技术和设备必须是已经被证明为“成熟的而且面向工程的”,需要充分考虑施工中可能遇到的各种情况,避免各种不稳定的因素,确保工程质量。

3.4效率性

港口系统应用监控系统的最终目的是为了增强港口监管安全的力度,最大限度地节约人力,从而提高监管效率,降低劳动强度。因此该系统的设计应充分体现“向科技要警力”的设计原则,保证系统的有效、高效运作。

 

第四章 解决方案

1系统结构

作为智能港口的一个重要组成部分,监控管理越来越多的应用于港口的信息化建设中,可使集装箱码头调度管理人员了解各重要地区的状况,实时获得第一手图像资讯,大大提高了调度管理的快速反应能力。

整个系统结构如下图所示。

港口视频监控管理系统技术方案

2前端接入

在港口监控点多而杂及现场环境多样性等特点,前端摄像机的接入方式不可能采用相同的接入的方式,更多的是要考虑到监控点的地理位置及网络普及情况,再行设计相应的网络接入方式,可以采用有线和无线两种处理方式。同时目前各港口的视频建设情况,主要是各个港务公司都有相应的初期模拟视频监控系统,是独立工作模式,实现简单的监看及云台控制,未形成一套成熟的管理系统。而且与上级监管部门没有任何联系纽带。远程网络视频监控系统结合上述这一情况,将功能单一、组网复杂、未联网的港口视频监控提升到一个现代化领域中。使港口的建设实现统一的统一监管平台,保障港口各项目业务安全、快速运转。

港口视频监控前端的布控点主要是对码头前沿的船港界面、集装箱作业过程、危险货物作业过程、重大危险源、引航、进出港车辆、人员、船舶、货物及保安演练等进行实时监控,前端摄像机的选择可以根据性质的不同采用日夜两用的、固定的枪机、球机等不同型号、不同规格的产品,这个可以在项目确定到固定点数后到现场进行实地调查。然后再确定使用某一款摄像机。

 

3监控中心

3.1网络结构

总控中心是整个系统的控制中心,总控中心可以控制本系统中任何中心注册的视频服务器设备,可以控制各分控中心的权限等。总控中心提供整个系统唯一对外的通信接口(通信服务器),接入网关等。总控中心拥有整个系统唯一的数据中心,统一管理整个系统的注册设备。如下图:

港口视频监控管理系统技术方案

总控中心从功能上划分,可以划分为4个主要组成部分:通信系统、数据库管理子系统、终端操作平台、客户接入系统,另外,此系统已经包括了实时视频监控功能。终端服务器负责整个系统与终端设备的通信,直接与终端通过以太网或是GPRS/CDMA/3G使用TCP/IP进行通信。

只要系统具备一个互联网IP地址即可,目前整个网络支持从终端与互联网的通信,此种方式接入比较简单。

数据库管理部分是系统数据库的核心管理部分,并负责总控制中心整个系统的接入和维护。

客户端和互联网接入部分是总控制中心对子级控制中心的唯一接口,分控中心通过互联网网关转发到总控制中心的数据,这样把总控制中心内网的设备与分控等其它系统设备有效的隔离,保证了总控制中心运行的稳定性。

总控中心中通信子系统、数据库管理子系统与分控/互联网接入部分的设备建议设在专用机房内,与操作平台分开,设专人管理。终端平台可设在监控大厅内,可完成系统日常的一般车载设备管理和监控控制操作。

3.2视频监控

对于已有的DVR监控系统的港务公司可继续延用DVR管理系统进行监看和管理前端的镜头,对于新建设的港务公司监控系统,可在港务公司配置PC机,安装远程网络视频监控系统。通过PC机对前端的图像进行管理与浏览。同时通过网络将视频图像向上一级监管中心进行图像转发。并可以把图像上传到电视墙上。

港务公司原则为局域网运作环境,所以网络带宽是足够的,通过客户端软件可以看到整个港务公司的全部图像。可以采取用多种分屏方式显示,也可以通过个性化设置布局,后而设置巡视组,进行分时轮询自定义画面。

港口视频监控管理系统技术方案

3.3电视墙

通过网络视频服务器器把传回到监控中心的视频信息上传到电视墙上,具体的实现方式是:CRT电视或平版电视的视频端与网络视频服务器的BNC端相接,视频服务器的RJ-45口通过网络与监控中心的交换机进行相联,这样就可以实时上传,具体上传哪路的图像信息,可以通过港口视频监控管理系统的客户端来进行配置。

港口视频监控管理系统技术方案

3.4存储录像

港口视频监控的视频图像的存储采用分布式存储在各个港务公司,同时也可以集中存储在上级监管中心,但是相应的带宽的要求会更高些,可以采集远程上传,将图像上传到上一级监管中心,进行远程浏览,如果需要存储时即时存储。港务公司存储设备选择磁盘阵列,同时在各个监控客户端也可以根据用户的需要进行有选择的存储和抓拍操作。

4市级监控中心

作为高一级别的音视频管理中心的地市级港口行政管理部门,可以对其下的港务公司的视音频信息进行实时浏览、信息存储、远程控制等管理。而且最主要是的将视音频信号转发到上一级的监控管理中心。

在地市级港口监控中心的监控中心设定目录管理服务器,安装远程网络视频监控综合管理系统。系统通过网络对其下所有的视音频信号上传到上一级音视频目录管理中心。

目前可以考虑到地市级的网络环境的影响,地市级港口行政管理部门可以采用分时分点、重点访问、监看的方式,保证实时浏览16路图像。这样可以把带宽控制在8-13M。同时我们的客户端软件强大的功能,可以使此管理中心的管理人员实时监看、实时控制前端、实时安排计划实施、实时接收报警信息、实时了解系统运行情况等。

5省级及交通部监管中心

省级监控中心和交通部监管中心做为港务公司管理的更高一层管理者,无论从整体规划和管理职能方面都具有更高一级的管理权限。一方面可以同时设立监管服务器进行资源的统一调配与管理。也可以依据地市级的监控中心配置的权限进行图像调看与控制。对于全国范围内的港口联网,要求在省级监控中心及交通部监管中心同时设立服务器,形成多服务器分布式架构的形成,方便扩展,可靠应用。

省级监控中心及交通部监管中心作为监看浏览中心,通过客户端软件可以实现多种分屏管理,在省级及交通部监控中心可以同时浏览16分屏的实时图像,这样每级的带宽控制在8-16M,管理人员同样可以实现实时监看、实时控制前端、实时安排计划实施、实时接收报警信息、实时了解系统运行情况等。

 

第五章 系统实施(参考)

1监控系统前端摄像机选型及安放

在货场四个高杆灯柱上安装四部、在停车场高杆上处安装一部快球摄像机,考虑使用美国DISCOVER的彩高分辨率低照度的高速快球型摄像机DIS-9000SD,它既能满足远景监控,也能满足近景监控,可水平360度,垂直180度灵活快速旋转,监控范围广泛,及时、快速追踪移动目标。其具有逐行扫描处理、日夜转换、帧累积以及宽动态技术,可全方位24小时不间断监控,能在白天黑夜都呈现出高清晰、色彩逼真的图像。货场的东侧安装两部变焦枪式摄像机,用以监控货场快球摄像机照射不到的两个杂货场之间的位置,并配装云台,这样同时可监控货场东侧的通道。货场东北角及办公大楼楼顶各一部长焦枪机,实现港口三个码头及综合大楼周边的全面监控。

彩色枪型摄像机选用DIS-539EX配上日本COMPUTAR公司的电动变倍镜头H30Z1015AMS(30倍变焦)使用,以达到整个二期港区的全方位,无障碍区的监控。在港口的工作大门的卡口设置1台道路专用摄像机DIS-529EX,专用于摄制进出的车辆。为了保护摄像机不直接被雷击中从而把强电引进配电室,我们将采用10个电源避雷器(安世杰SV-3/220)保护室外10个摄像头电源进行保护。

办公大楼一层为对外办公大厅,设置两台彩色恒速球摄像机DIS-RD2200,用于巡视大厅流动人员。正对入厅大门设置一台枪机DIS-539EX,录制所有进大厅的人员。由于大楼为棱型,楼左右较长,二层至五层每层设置两台枪机,共8部DIS-208C。另外由于为内部办公大楼,下班后楼内可能会熄灭楼道灯,可考虑大楼内摄像机加装红外灯,做到全黑暗状态下实现监控的录像。

建议办公大楼电梯间内设置小型电梯专用摄像头。

2系统控制中心设备选型

控制室安装大形控制台,控制台上嵌入8台17寸GANZ监视器(荷兰PHILIPS的107S6),用于循环播放全部摄像头的图像,同时控制台上提供智能操作杆及控制键盘,方便控制人员对监控设备的操控。

摄像机的图像共21路全部进入视频矩阵,一路信号供八台监视器的图像浏揽,另一路进入数字硬盘录像机。视频矩阵采用DISCOVER的DIS-VS380LD32-8矩阵主机,VS380LD32-8矩阵主机通过控制码转换器可直接控制ROBOT、SENSORMATIC等多画面分割录像处理器,进行图像存储。

数字硬盘录像机采用美国DISCOVER公司的DIS-8000A和DIS-1600A各一台,硬盘扩展柜采用HS-FW208/HS-FW204。全部图像存入数字硬盘录像机的硬盘内,便于日后的检索查询,是重要的图像档案。数字硬盘录像机内的数字图像信号可以通过网络传输到异地远端,实现异地监控的功能,还可通过INTERNET随时进行浏揽,为领导处理发生突发事件时提供重要依据。

3图像传输系统及线缆铺设

3.1供电

港口的监控信号采用光纤传输(每个摄像监控点铺设四芯室外光缆),采用AT/AR1013-S1系列调频式光端机,它可以兼容PAL、SECAM或NTSC等多种制式。可在一根光纤上传输一路视频带一路反向音频或一路视频带一路反向数据。其数据格式有:RS-232,RS-422,曼彻斯特码。前面板上有电源指示灯和音频状态指示灯。AT/AR1013-S1系列是高可靠性、高性价比的长距离视频传输系统。优点在于信号稳定,不受环境的干扰,传输距离远等特点,日后监控摄像机增加时无需再铺设线路。办公大楼采用传统的同轴电缆传输。

由于监控系统为24小时不可间断工作,建议采用控制中心集中供电,通过稳压电源(最好为UPS),进行供电。要求每个前端摄像机处要有从控制室给出的电源线。

3.2系统特点

方案充分考虑了未来技术的升级、留有足够的扩充空间,监控中心采用1台32路入8路输出的视频矩阵切换主机,有足够的扩充空间;采用2台数字硬盘录像机,具有报警处理和输出功能,可连接多个红外探头实现报警联动录像。在今后若干年内技术不落后,并可与各种品牌的系统兼容,方便升级。

本方案选用的数字硬盘录像系统,采用工控式主机,选件优良,并且经过严格的烤机、老化处理具有良好的抗震性能,能使系统稳定可靠地工作。

考虑监视更为方便、快捷,监控中心配备视频矩阵主机,电视墙,实现画面万能切换。

4施工规范

4.1机房施工规范

中心控制室是”禁区”,是要害部位。为了保障值班室工作人员的人身安全和设备安全,使人员和设备都在适合的环境条件下工作,为此,中心控制室须满足下列要求:

监控中心室的地点应选择在比较安静的地方;避开电梯等冲击性负荷的干扰。

其装修要求如下:

地板:采用进口防静电活动地板,安装高度为300mm。

天花:天花板采用铝合金塑料板面,有吸声薄膜,配合铝合金龙骨,便于安装维修。此外,铝质天花兼有EMI电磁屏蔽作用。

墙面:采用易清洁的阻燃墙纸作墙面装饰处理。

灯具:采用40W嵌入式铝事金格格栅灯制成灯带,可提高光效。减低眩光。中心控制室照度在300-400LUX,其他房间在200-300LUX。应急照明选用高效冷光灯源,该灯体积小,光色好,保证在应急时有5LUX左右的照度供停电和疏散用。

监控中心室应配有风扇或空调。

进入控制中心的大门必须安装防盗门或可视对讲。

4.2供电要求

电源的供给对于保证整个闭路监控系统的正常运转起到至关重要的作用,一旦电源受破坏及会导致整个系统处于瘫痪状态,在此整个系统的电源供给提出如下要求:

要求送入控制中心安保系统的电源必须接在整个建筑主体电源供给的第一回路上,且不受任何漏电保护器的开关的控制;

要求提供给控制中心的电源;

要求在中心控制室配备能够提供整个综合安保系统在停电状态下连继24小时正常工作的不间断电源,以保证系统的正常连继的工作。

4.3管线敷设

前端设备采用环路供电;

视频电缆的弯曲半径大于电缆直径的15倍;

穿放电缆时宜涂滑石粉;

管口与电缆间衬垫铝皮,铝皮应包在管口上;

进入管口的电缆保持平直,并采取防潮、防腐、防鼠等处理措施;

线路走路、主干线及大部分支线采用金属导线槽敷设,无法架槽的采用金属软管敷设;

槽路中的接线点用锡焊好,并用注塑枪再行塑封;

各种视频接插件,采用进口原装配套;

系统有接地措施,采用16平方毫米以上的铜芯线,与大楼楼体综合接地1欧姆,独立接地电阻小于4欧姆。

 

第六章 终端概述

1终端简介

蓝斯通信有限公司开发的LZ8713系列GPS车载终端是以蓝斯通信获得国家软件著作权登记证书的“无线数传终端应用平台”为基础,结合了无线通信、GPS定位、语音处理和视频图像处理等多种技术,利用公共GPRS/CDMA/3G无线数字移动通信网络。LZ8713系列GPS智能车载终端是蓝斯通信公司专门针对客运、出租、押运、执法等车辆成功研制开发的具有自主知识产权高科技GPS车载产品。该产品严格按照ISO9001和工业级标准设计、生产制造要求进行生产,各项性能指标均处于国内领先水平。该终端结合了GPS全球定位技术、车载DVR录像系统、/GPRS/CDMA/3G通信技术,采用工业级设计,具有定位、通信以及强大的数据处理能力,安装方便。

港口视频监控管理系统技术方案 港口视频监控管理系统技术方案

2设备参数

工作电压:直流9-40V,自带异常脉冲过滤、过压保护、过流保护确保在各种不同的车型上工作正常。

物理尺寸:205×153×48mm

工作温度:-30?C+75?C

存储温度:-40?C~+85?C

工作电流:最大工作电流不大于2A(直流24V,不含外置LED文字屏及摄像头;可由电门开关控制车载设备及配套设备的工作状态,避免长期放电导致车辆电池老化损坏。)

工作湿度:0——95%;

3视频图像参数

图像压缩格式:JPEG标准

图像解析度:352×288/320×240/176×144

视频输入:4路/BNC

音频输入:2路

视频输出:1路/BNC

CIF与D1可选分辨率

4 GPS参数(可拓展)

——卫星接收通道:50通道;

——跟踪灵敏度:>-160dBm;

——水平定位精度:不大于 15m,高程定位精度不大于 30m,

——速度定位精度:不大于 2m/s;

——差分定位精度(可选):1m~5m;

——最小位置更新率为 1Hz;

——热启动:实现捕获时间小于10s。


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