淺析航海保障重要設(shè)施統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)方案

周小玲 林智堅(jiān)

摘 要：智慧航保的發(fā)展對傳統(tǒng)的航海保障視頻監(jiān)控系統(tǒng)提出了諸多挑戰(zhàn)，整合原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建新的航保系統(tǒng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)具有實(shí)際的應(yīng)用需求和意義。本文從資源整合、分級管理、資源共享、智能值守等方面，對航海保障重要設(shè)施建設(shè)統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行了分析，提出了一個(gè)切實(shí)可行的統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)方案。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控 視頻標(biāo)準(zhǔn) 平臺(tái)架構(gòu) 智能值守

1.項(xiàng)目背景

南海航保中心在廣東、廣西、海南三省（區(qū)）設(shè)置了14個(gè)正處級單位，包含7個(gè)航標(biāo)處，6個(gè)通信中心，1個(gè)測繪中心。各直屬單位多年來已經(jīng)建設(shè)了一定的視頻監(jiān)控資源，但數(shù)據(jù)分散在不同地區(qū)、不同系統(tǒng)、不同操作環(huán)境中，形成了一個(gè)個(gè)“數(shù)據(jù)孤島”，數(shù)據(jù)共享困難，不能適應(yīng)建立規(guī)范、高效、透明的管理信息系統(tǒng)的新形勢和新要求。

2.項(xiàng)目現(xiàn)狀

通過已建設(shè)情況統(tǒng)計(jì)及現(xiàn)場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)各直屬單位視頻建設(shè)由于建設(shè)時(shí)間問題（受當(dāng)時(shí)技術(shù)、資金等客觀條件限制），建設(shè)的視頻資源相對缺乏統(tǒng)一性?，F(xiàn)有前端視頻資源中，設(shè)備覆蓋的點(diǎn)位有AIS基站、燈塔、基站、機(jī)房等環(huán)境，設(shè)備類型有全網(wǎng)絡(luò)組建的，也有模擬設(shè)備點(diǎn)狀建設(shè)的，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)也較為分散，設(shè)備廠家主要有?？低暸c浙江大華兩個(gè)廠家。組網(wǎng)的方式主要為海事內(nèi)網(wǎng)、AIS專網(wǎng)以及公網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)、3/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）。

3.建設(shè)目標(biāo)

（1）資源整合

將現(xiàn)有各直屬單位所屬視頻資源通過網(wǎng)絡(luò)鏈接到一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理。

同時(shí)為后續(xù)新建視頻監(jiān)控點(diǎn)位提供標(biāo)準(zhǔn)的接入方式和管理方式，這也符合《航海保障重要設(shè)施視頻監(jiān)控平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)精神。

（2）分級管理

通過平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)視頻資源分級管理，航標(biāo)站僅對本單位視頻資源進(jìn)行本地化管理，各基層單位負(fù)責(zé)本轄區(qū)內(nèi)的視頻資源進(jìn)行屬地化管理，中心機(jī)關(guān)一級平臺(tái)對南海海區(qū)所有視頻資源管理負(fù)總責(zé)。

（3）資源共享

各直屬單位之間視頻資源共享，打破“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)狀。

（4）智能值守

視頻監(jiān)控前端能有效分析事件的內(nèi)容，提高預(yù)警，報(bào)警時(shí)刻往往為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，有效提醒監(jiān)控人員，提升工作效率，實(shí)現(xiàn)智能值守。

4.建設(shè)方案

為規(guī)范南海航海保障中心范圍內(nèi)視頻監(jiān)控設(shè)備設(shè)施的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)南保系統(tǒng)范圍內(nèi)視頻監(jiān)控設(shè)施設(shè)備的互聯(lián)互通，建設(shè)一個(gè)統(tǒng)一、協(xié)同、資源共享、信息公開的視頻監(jiān)控平臺(tái)，南海航海保障中心制定了航海保障重要設(shè)施視頻監(jiān)控平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)南?，F(xiàn)實(shí)情況及視頻監(jiān)控平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)提出了一種針對航保系統(tǒng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)的解決方案，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有視頻監(jiān)控資源的整合、視頻資源的分級管理、視頻資源共享和智能值守等功能，為航海保障運(yùn)行管理、日常巡檢、故障處理、智能值守等提供輔助技術(shù)手段和系統(tǒng)支撐；具備開放性、平滑擴(kuò)容能力，便于分步建設(shè)部署。

4.1資源整合

航保中心本級建立一級視頻監(jiān)控中心、各直屬單位建立二級視頻監(jiān)控中心，現(xiàn)有各基層單位前端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)接入二級監(jiān)控中心，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理。同時(shí)為后續(xù)新建視頻監(jiān)控點(diǎn)位提供標(biāo)準(zhǔn)的接入方式和管理方式，這也符合《航海保障重要設(shè)施視頻監(jiān)控平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)精神。

4.2分級管理

通過平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)視頻資源分級管理，直屬單位僅對本單位視頻資源進(jìn)行本地化管理，各直屬單位負(fù)責(zé)本轄區(qū)內(nèi)的視頻資源進(jìn)行屬地化管理，中心機(jī)關(guān)一級平臺(tái)對南海海區(qū)所有視頻資源管理負(fù)總責(zé)。

（1）平臺(tái)架構(gòu)

如圖1所示，一級監(jiān)控中心部署在中心機(jī)關(guān)，主要設(shè)備有：

一級監(jiān)控中心管理服務(wù)器、接入網(wǎng)關(guān)、流媒體服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、智能運(yùn)維平臺(tái)等。

二級監(jiān)控分中心部署在各直屬單位，主要設(shè)備有：接入網(wǎng)關(guān)、流媒體服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)解碼器、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)

前端監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)在重要設(shè)施端，主要設(shè)備有：攝像頭、網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。

（2）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

一級監(jiān)控中心服務(wù)器負(fù)責(zé)信令的處理；信令網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)信令的轉(zhuǎn)發(fā)、信息傳遞以及安全認(rèn)證等；流媒體服務(wù)器負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)流媒體的轉(zhuǎn)發(fā)以及歷史圖像的調(diào)閱點(diǎn)播等；接入網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將非標(biāo)信令、非標(biāo)碼流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信令、標(biāo)準(zhǔn)碼流。

各節(jié)點(diǎn)間通過信令通信，發(fā)起媒體連接請求和操作指令控制設(shè)備；通過媒體服務(wù)器將設(shè)備的媒體流發(fā)送到客戶端或媒體接收設(shè)備，通過一級監(jiān)控中心集中分配管理，二級監(jiān)控分中心訪問視頻流不經(jīng)一級監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)，終端用戶通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意接入點(diǎn)，可調(diào)看、控制授權(quán)范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控資源。

（3）信令流向

一級監(jiān)控中心與二級監(jiān)控分中心之間的信令流向如下圖所示：上下級網(wǎng)關(guān)之間通過SIP協(xié)議逐級轉(zhuǎn)發(fā)。各個(gè)網(wǎng)關(guān)之間是上下級關(guān)系，下級網(wǎng)關(guān)主動(dòng)向上級網(wǎng)關(guān)發(fā)起注冊，經(jīng)上級網(wǎng)關(guān)鑒權(quán)認(rèn)證后進(jìn)行系統(tǒng)間通信。

（4）視頻媒體流向

監(jiān)控分中心媒體流流向如下圖所示，各級流媒體間通過RTP協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一級監(jiān)控中心客戶端訪問二級監(jiān)控分中心的視頻，二級監(jiān)控分中心流媒體服務(wù)器通過RTP協(xié)議往上級流媒體發(fā)送媒體流，通過一級監(jiān)控中心流媒體轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)客戶端。當(dāng)二級監(jiān)控分中心客戶端訪問轄區(qū)視頻監(jiān)控設(shè)備時(shí)，通過二級監(jiān)控分中心流媒體服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)二級監(jiān)控分中心訪問其他二級監(jiān)控分中心設(shè)備時(shí)，對應(yīng)的流媒體服務(wù)器分別進(jìn)行平級轉(zhuǎn)發(fā)。

（5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

一級監(jiān)控中心不存儲(chǔ)各直屬單位的視頻數(shù)據(jù)，僅存儲(chǔ)中心機(jī)關(guān)本級的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

二級監(jiān)控分中心存儲(chǔ)前端攝像頭的動(dòng)態(tài)告警數(shù)據(jù)和前端攝像頭沒有配存儲(chǔ)的攝像頭數(shù)據(jù)。

前端監(jiān)控點(diǎn)存儲(chǔ)本端攝像頭所有數(shù)據(jù)。

（6）終端接入

前端攝像頭設(shè)備接入二級監(jiān)控分中心的接入網(wǎng)關(guān)，注冊到一級監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的設(shè)備管理。

原則上前端設(shè)備需通過海事內(nèi)網(wǎng)接入，不具備海事內(nèi)網(wǎng)接入條件的，通過互聯(lián)網(wǎng)接入，終端設(shè)備接入二級監(jiān)控分中心的接入網(wǎng)關(guān)。

4.3視頻資源共享

一級監(jiān)控中心具有最高權(quán)限，可調(diào)看整個(gè)航保中心所有視頻資源，同時(shí)可為二級監(jiān)控中心授權(quán)，授權(quán)查看直屬單位本級或同級單位的視頻資源，實(shí)現(xiàn)各直屬單位之間視頻資源的共享，解決數(shù)據(jù)分散在不同地區(qū)、不同系統(tǒng)、不同操作環(huán)境中的 “數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象及數(shù)據(jù)共享等問題。

4.4基于業(yè)務(wù)的智能職守

視頻監(jiān)控平臺(tái)的核心是要通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)以航海保障重要設(shè)施為基礎(chǔ)的管理，通過智能監(jiān)控，前端能有效分析事件的內(nèi)容，提高預(yù)警，報(bào)警時(shí)刻往往為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，有效提醒監(jiān)控人員，提升工作效率，向新型航保、智慧航保轉(zhuǎn)變，典型的業(yè)務(wù)應(yīng)用如下：

入侵監(jiān)控，主要是針對燈塔內(nèi)安裝設(shè)備的安全，設(shè)置電子警戒線或者警戒區(qū)域，一旦有人員或物體越過警戒線或進(jìn)入警戒區(qū)域，即可觸發(fā)系統(tǒng)平臺(tái)的報(bào)警系統(tǒng)，平臺(tái)值班人員就可以第一時(shí)間掌握相關(guān)情況，為后續(xù)的情況處置贏得時(shí)間獲取依據(jù)。因客觀條件限制，本系統(tǒng)的電子警戒線和電子警戒區(qū)均只限于在燈塔內(nèi)部劃定。本系統(tǒng)中所采用的攝像頭均具有入侵監(jiān)控功能。

定時(shí)抓圖，通過綜合監(jiān)控管理平臺(tái)為每個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭設(shè)置拍照時(shí)間，在規(guī)定的時(shí)間，攝像頭自動(dòng)拍照，將視頻經(jīng)過服務(wù)器進(jìn)行抽幀處理后，將圖片傳回到平臺(tái)。此功能可用于對航標(biāo)燈器的監(jiān)控，在每天規(guī)定的時(shí)間內(nèi)抓拍燈器的工作狀態(tài)，回傳到南海航海保障中心值班室的燈塔監(jiān)控平臺(tái)。

報(bào)警推送，用戶可根據(jù)業(yè)務(wù)需要，自定義觸發(fā)信號(hào)，一旦滿足觸發(fā)信號(hào)條件，觸發(fā)信號(hào)即會(huì)通過鏈路傳輸，發(fā)送到系統(tǒng)平臺(tái)，并觸發(fā)平臺(tái)的告警功能。告警的觸發(fā)可以是事件性的（比如攝像頭監(jiān)控到人員進(jìn)入警戒區(qū)域），也可以是時(shí)間性的（定時(shí)每小時(shí)回傳一張燈具工作照片）。系統(tǒng)平臺(tái)的告警系統(tǒng)定制化程度很高，并且能夠滿足航保業(yè)務(wù)的擴(kuò)展需要，比如在前端加裝聲控設(shè)備，或者紅外線偵測設(shè)備等。故障推理引擎，快速定位故障，有效避免重復(fù)報(bào)警。

備份回放，本系統(tǒng)將采用當(dāng)前數(shù)據(jù)備份容災(zāi)主流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)備份歸檔融合一整套完整的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)備份方案：一個(gè)平臺(tái)、兩份承載、三種介質(zhì)。

5.結(jié)語

南海航海保障中心直屬單位跨越三省市，航海保障重要設(shè)施分布廣泛，且大多分布在島嶼、海上及偏遠(yuǎn)地區(qū)，管理極為不便，故整合原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)建新的航保系統(tǒng)統(tǒng)一視頻監(jiān)控平臺(tái)具有實(shí)際的應(yīng)用需求和意義。本文提出的視頻監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)方案，對解決數(shù)據(jù)分散在不同地區(qū)、不同系統(tǒng)、不同操作環(huán)境中的 “數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象及數(shù)據(jù)共享等問題提供了一個(gè)切實(shí)可行的方案，更是適應(yīng)建立規(guī)范、高效、透明的管理信息系統(tǒng)的新形勢和新要求。

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