視頻監(jiān)控系統(tǒng)在航標(biāo)上的應(yīng)用探究

林勁 陳韶寬

摘 要：文章主要闡述了當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)在航標(biāo)上應(yīng)用狀況，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用例子探討了視頻監(jiān)控系統(tǒng)在航標(biāo)上應(yīng)用存在的難點(diǎn)和問(wèn)題，根據(jù)存在的難點(diǎn)和問(wèn)題，并基于水標(biāo)視頻監(jiān)控應(yīng)用提出一種實(shí)用型的視頻監(jiān)控思路、模型，以及探討未來(lái)視頻監(jiān)控在航標(biāo)上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：航標(biāo) 視頻監(jiān)控 無(wú)線傳輸

1.引言

在信息化技術(shù)發(fā)展快速的今天，很多信息化技術(shù)都得到應(yīng)用并展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。越來(lái)越來(lái)的信息化手段應(yīng)用在航標(biāo)系統(tǒng)上，給航標(biāo)的管理監(jiān)測(cè)上帶來(lái)了極大便捷，使航標(biāo)管理工作趨向智能化、技術(shù)化。特別是視頻傳輸技術(shù)在航標(biāo)上的應(yīng)用，讓航標(biāo)的管理實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程可視化，使航標(biāo)的管理上實(shí)現(xiàn)了立體化、實(shí)時(shí)化。

2.視頻系統(tǒng)在航標(biāo)上應(yīng)用的意義

航標(biāo)是一種船舶之外的裝置或系統(tǒng)，目的在于促進(jìn)船舶及船舶交通安全、有效的航行，是幫助引導(dǎo)船舶航行、定位和標(biāo)示礙航物與表示警告的人工標(biāo)志。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的信息技術(shù)應(yīng)用在航標(biāo)上，如遙測(cè)遙控系統(tǒng)，將航標(biāo)的電壓、電流、位置等信息通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳回來(lái)，讓監(jiān)管人員及時(shí)、快速地掌握了航標(biāo)信息，以便對(duì)存在問(wèn)題的航標(biāo)采取及時(shí)有效的措施。

而視頻系統(tǒng)在航標(biāo)上的應(yīng)用意義主要有以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)航標(biāo)周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于一些航行重要水域，周邊又無(wú)可搭設(shè)有線視頻監(jiān)控平臺(tái)的地方，可通過(guò)安裝在航標(biāo)上的視頻監(jiān)控設(shè)備，對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)前，隨著航道航標(biāo)配置密度增加、擴(kuò)展增設(shè)，相應(yīng)水域助航設(shè)施和艦船密度急劇增加，航標(biāo)浮體和燈器被撞的概率也在加大，通過(guò)視頻監(jiān)控可對(duì)肇事船只進(jìn)行抓拍和辨別。

（2）完善對(duì)航標(biāo)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手段只能檢測(cè)到航標(biāo)內(nèi)部電池、電流或位置一些比較有限的數(shù)據(jù)，對(duì)于航標(biāo)燈外部的數(shù)據(jù)卻無(wú)法監(jiān)測(cè)得到。通過(guò)搭設(shè)視頻監(jiān)控，可對(duì)航標(biāo)的外觀、結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察；可配合遙測(cè)遙控系統(tǒng)強(qiáng)制開啟燈光或在晚上，對(duì)航標(biāo)燈的實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行觀察。

3.航標(biāo)視頻系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用狀況

由于航標(biāo)設(shè)施特別是海上浮標(biāo)所在環(huán)境的特殊性，使得視頻系統(tǒng)在航標(biāo)上的應(yīng)用上與陸上傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)不同。湛江航標(biāo)處于2017年，基于實(shí)際需求，啟動(dòng)了《航標(biāo)無(wú)線組網(wǎng)系統(tǒng)》項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)19 個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，證明能有效傳輸大量圖像和數(shù)據(jù)。同時(shí)，經(jīng)運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，該套視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍存在能源不足、燈架設(shè)備操作復(fù)雜等問(wèn)題。

綜上，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，存在以下需考慮的因素：

（1）信息傳輸方式。針對(duì)位于海上的浮標(biāo)的視頻系統(tǒng)無(wú)法使用傳統(tǒng)的物理視頻數(shù)據(jù)線傳輸方式，必須使用如4G網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線組網(wǎng)等方式將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)疥懮媳O(jiān)控平臺(tái)。

（2）傳輸信號(hào)穩(wěn)定性。海上的4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)往往偏弱，難以達(dá)到陸地上的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，意味著海上視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)模塊、天線接收模塊的性能必須要考慮到海上的特殊性。

（3）設(shè)備要求。海上環(huán)境高溫、高鹽、高輻射，對(duì)電子設(shè)備的腐蝕非常大，加之航標(biāo)在海里并非固定狀態(tài)，且處于露天狀態(tài)，這就要求視頻監(jiān)控電子設(shè)備必須具備抗腐蝕、抗干擾、抗震及防水的性能。

4.基于水標(biāo)的一種實(shí)用型視頻監(jiān)控模式的思考

隨著近幾年AI 技術(shù)的不斷成熟，智能自動(dòng)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)日臻成熟。近幾年隨著安防市場(chǎng)的擴(kuò)大化，人工智能已經(jīng)逐步滲透到安防行業(yè)，體積小、高清化、智能化視頻監(jiān)控已然成為安防監(jiān)控行業(yè)的強(qiáng)勢(shì)力量，是未來(lái)安防監(jiān)控的主要發(fā)展趨勢(shì)。

航標(biāo)是引導(dǎo)和協(xié)助艦船航行而設(shè)置的標(biāo)志，具有指示性功能。航標(biāo)管理工作也在信息化時(shí)代快速應(yīng)用了各種電子信息化技術(shù)，使航標(biāo)管理效率大幅度提高。水標(biāo)由于位于海上，海上環(huán)境特殊，存在能源、安裝等多方面困難，因此水標(biāo)視頻監(jiān)控的應(yīng)用，更多的是考慮于對(duì)周邊環(huán)境的監(jiān)控，如對(duì)碰撞船舶或自身結(jié)構(gòu)的監(jiān)控，針對(duì)于能源不足，如能引入一種低能耗、可觸發(fā)錄像或抓拍技術(shù)，避免冗余信息，前端攝像頭智能化傳輸?shù)胶笈_(tái)的只是有用的報(bào)警信息和畫面，這樣可以大幅減少傳輸數(shù)據(jù)量，也減少了后臺(tái)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)；同時(shí)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后端也只需集中對(duì)前端攝像機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的目標(biāo)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，提高監(jiān)控效率。因此對(duì)此情況，提出一種視頻監(jiān)控模式。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控端、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成，監(jiān)控前端安裝于航標(biāo)上，并安裝有全向距離觸發(fā)錄像或抓拍裝置，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)全向方位進(jìn)行錄像或抓拍，從而實(shí)現(xiàn)畫面監(jiān)控。控端則是用戶接受信息及控制畫面的裝置，設(shè)備利用計(jì)算機(jī)及智能手機(jī)等實(shí)現(xiàn)畫面監(jiān)控。服務(wù)機(jī)房保障監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行，其中含有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)硬盤及報(bào)警平臺(tái)。首先實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，航標(biāo)管理者利用監(jiān)控端設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)后或訪問(wèn)服務(wù)器硬盤能調(diào)出前端監(jiān)控端所抓拍到的錄像或圖片，并且用戶可以在服務(wù)臺(tái)視頻監(jiān)控平臺(tái)上隨時(shí)可開啟視頻錄像或拍照功能，實(shí)時(shí)調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)視頻，掌握航標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。其次，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警，服務(wù)器接收到監(jiān)控端所抓拍到的錄像或圖片時(shí)，服務(wù)器報(bào)警平臺(tái)可以向航標(biāo)管理者移動(dòng)平臺(tái)如手機(jī)進(jìn)行報(bào)警。最后，實(shí)現(xiàn)夜視功能，監(jiān)控端攝像機(jī)具有紅外監(jiān)測(cè)能力，在夜間無(wú)光情況下能夠正常監(jiān)測(cè)，從而保障拍攝范圍并不具備死角。

綜上，該模式對(duì)視頻設(shè)備要求應(yīng)當(dāng)具備以下特點(diǎn)：

（1）設(shè)備一體化、智能化程度高，便于安裝。當(dāng)前視頻技術(shù)不斷進(jìn)步，設(shè)備的一體化、智能化也不斷提高，小型、節(jié)能、穩(wěn)定的視頻監(jiān)控?cái)z像頭產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，為視頻監(jiān)控提供豐富的方案選擇。

（2）具備智能抓拍、錄像功能。通過(guò)配合距離紅外或激光等傳感器進(jìn)行錄像或抓拍，避免冗余信息，前端攝像頭智能化傳輸?shù)胶笈_(tái)的只是有用的報(bào)警信息和畫面，這樣可以大幅減少傳輸數(shù)據(jù)量，也減少了后臺(tái)存儲(chǔ)的負(fù)擔(dān)。

（3）無(wú)線傳輸方式。海上航標(biāo)距離遠(yuǎn)、位置偏僻，因此，在水標(biāo)上應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須采用無(wú)線傳輸方式。當(dāng)前，主要是利用4G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字視頻及通信功能結(jié)合，構(gòu)建以4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)。湛江航標(biāo)處于2017年利用Wimax技術(shù)建設(shè)自有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行傳輸航標(biāo)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)圖片和視頻數(shù)據(jù)，也積極探索了一種有效的無(wú)線傳輸視頻數(shù)據(jù)方式。

5.關(guān)于航標(biāo)視頻監(jiān)控系統(tǒng)未來(lái)應(yīng)用的展望

隨著信息化技術(shù)快速發(fā)展，更多低能耗、高集成度、可拆裝的視頻監(jiān)控設(shè)備技術(shù)必然會(huì)出現(xiàn)。未來(lái)的航標(biāo)視頻監(jiān)控將實(shí)現(xiàn)更集成化的設(shè)計(jì)理念，如直接集成到航標(biāo)燈器上，并可進(jìn)行簡(jiǎn)單裝拆，按實(shí)際需求是否進(jìn)行視頻設(shè)備的安裝。在傳輸方式上，或采用更先進(jìn)的5G等技術(shù)或構(gòu)建大范圍的無(wú)線自組傳輸網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)傳輸穩(wěn)定、低延遲等。

在信息技術(shù)革命日新月異的今天， 我們的航標(biāo)事業(yè)必須大力加強(qiáng)信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和信息系統(tǒng)的開發(fā)利用， 以信息化帶動(dòng)航標(biāo)管理的現(xiàn)代化， 積極探索視頻監(jiān)控系統(tǒng)在航標(biāo)上更高質(zhì)量的應(yīng)用，推動(dòng)航保事業(yè)更好發(fā)展。

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