淺析 “水上安全監控和治安防控系統”的應用

□ 文/王一鳴

近幾年來，國內大中城市為了加強社會面治安防控力度、規范城鄉交通環境秩序，“交通要道治安監控系統”、“高清電子警察”、“城鄉結合部治安卡口智能抓拍識別系統”、“交通誘導指揮系統”等一批綜合管理平臺相繼建成，這為完善現代城市智慧管理模式、及時響應和處置突發事件提供了強有力的技術支撐作用。

然而，湖泊水道作為居民生活和交通運輸的重要領域，長期以來一直是城市信息化管理技術的“盲區”，尤其是水域、航道、碼頭、船閘等水域配套設施的安防科技建設在國內還基本處于空白，隨著近年來國民經濟的快速發展，水上交通事故、船舶污染險情、水上遇險救助和各類治安案件時有發生，湖泊河道的安全監管形勢呈點多面廣、復雜多樣的特點。下面，筆者以江蘇省常熟市保安服務總公司開發設計的新一代“水上安全監控和治安防控系統”的經驗體會做初步的技術探討。

水域河道信息化管理存在難題

目前，國內部分城市在水上監控管理系統建設領域具備了一定的建設規模和管理成果，但綜合分析后不難發現，現有的水域河道監控管理系統存在單一的安防技術和不全面的建設規劃等普遍性問題，并不能真正滿足實際需求，具體主要反映為以下幾個方面：

圖像清晰度低。國內部分城市大多采用常規標清攝像機作為水上監控終端，只具備最基本的監控功能，圖片像素僅為704×576，圖像清晰程度偏低，夜間抓拍更是模糊不清，無論電腦還是人眼都很難準確識別人員體貌特征、船舶標志、水中漂浮物體、水域配套設施等抓拍對象，直接影響公安、交通部門對各類水上治安或交通違法行為的判定，難以及時有效地判斷線索。

監控范圍狹隘。現有的的水上監控管理系統，一般只針對碼頭、倉庫等相對固定的河道沿岸配套設施，而在河道通行路線沿岸僅安裝有少量監控攝像機，流動監控范圍存在大范圍的疏漏，日常航行的船舶及人員的信息數據來源較少，對于船舶行駛過程中的引航、護航能力嚴重不足，一旦河道或船舶發生重大險情與事故時，相關部門既不能及時判斷事發地點，也無法有效進行搜救行動，人員與財產必將遭受嚴重損失。

擴展功能單一。隨著公安和交通部門業務需求的不斷深化，相關技術指標要求越來越高，以往的標清監控點位在性能指標和應用接口方面與主流標準協議的差別越來越大，可升級擴展的余地越來越少，對升級后的設施設備的兼容性很差；同時，現有系統很少考慮到子功能的擴展和應用，遠程聯網監控、遠程自動維護與自動識別報警（包括防盜報警、船舶和違法人員的“黑名單”對比報警）等信息化管理功能沒有或不完善，導致實際需求與系統功能相差甚遠。

環境適應性差。現有系統的前端設備大多靠碼頭、沿航道進行建設，這些設備大多基于陸地空曠地帶環境而設計，外觀及零部件極易受湖面濕氣的腐蝕，在高溫、雨霧、雷電、冰雪等惡劣氣候條件下容易發生故障或影響監控效果，很難做到名副其實的“全天候觀測”。

系統后臺缺失。現有的的水上監控管理系統大多就是在河道通行路線沿岸安裝一些監控攝像機，這些散落各處的攝像機只具備最基本的監控功能，傳輸渠道相對分散，沒有一個完整的網絡平臺進行有機整合，只能往返于散落各處的攝像點位逐一采取，給相關工作帶來了諸多不便；同時，監控系統與其他業務相關系統也缺少信息互通，造成大量的信息資源被浪費。海事部門中心管理單位亟需一個統一平臺將這些信息資源進行整合，進行進行深度的數據挖掘與應用。

當前建設的大部分水上監控系統，只是簡單的視頻監控，對于船舶行駛過程中的引航、護航能力嚴重不足，尤其是發生重大險情事故時，不能為相關部門的搜救工作提供有力的支撐，

“水上安全監控和治安防控系統”的系統架構

江蘇省常熟市保安服務總公司自主研發的這套“水上安全監控和治安防控系統”，立足于水上監控管理現狀和未來發展趨勢，由視頻監控、3G移動視頻、船舶抓拍、衛星定位、應急廣播對講、中心監控管理平臺等多個子系統組成，主要通過多層次立體式結構，把系統前端物理層、傳輸網絡層、數據處理層和用戶應用層有機結合起來，將監控視頻、衛星定位、移動視頻、抓拍系統、應急廣播、航道信息等各類資源進行整合管理，做到全網資源的統一管理，全力打造一個智能化管理、信息化集成的綜合型管理平臺，從而配合公安、交通、海事等行業主管部門進一步加強對航道水域的全方位防控，消除水上及沿岸安全監管盲區，提高應對處置水上各類突發事件的管控能力。

視頻監控子系統。該系統采用新一代的高清智能檢測系統，對河道、閘口、碼頭等關鍵部位實現實時視頻監控，利用先進的光電、計算機、圖像處理、模式識別、遠程數據訪問等技術，對監控水面的航道進行全天候實時監控并記錄相關圖片數據，針對交通運管，治安方面的應用特點，對所有經過卡口的船只進行視頻抓拍并錄入數據，從而實現對河道情況的動態、實時監控管理，及時掌握河道的安全狀態的變化，及時自動報警問題。

圖1 監控系統拓撲圖

如圖1所示，以集中監控管理平臺軟件為核心，構建整個監控系統。前端各個網絡數字監控點通過網絡光纖將前端高清、標清數字視頻槍機、球機采集到的信號接入專用視頻網絡傳輸回監控中心機房。數字網絡硬盤錄像機（NVR）直接連接在機房內的交換機上，進行為期30天的視頻存儲。在機房部署集中監控管理平臺軟件服務器作為流媒體轉發。監控中心的核心交換機連接有解碼器、視頻客戶端電腦以及網絡智能控制鍵盤。解碼器從流媒體服務器獲取NVR的視頻圖像信息進行解碼，在電視墻上顯示。

3G移動視頻/衛星定位監控子系統。在海事和公安部門水上搜救、執法艇上安裝移動視頻監控系統可對現場搜救或執法情況進行實時監控和錄像取證，可實時將現場圖像傳回中心，中心可根據現場情況及時進行調度指揮；同時，對可易燃易爆危化品運輸船安裝衛星定位報警系統，后臺中心可及時掌握船舶航行（或停靠）地點、航行路線、速度、里程等，當船舶遇到險情時可通過衛星定位報警系統及時向中心報警求助，特別是在夜間或大霧天，船舶遇險時船主無法提供準確位置地點，中心值班人員可立即通過該系統確定船只所在位置，立即組織施救。

高清抓拍子系統。系統在船流量大的主要航道上安裝高清抓拍攝像機，采用高性能工業照相機作為前端的信息采集設備，具備100米范圍之內的遠距離補光和激光動態監測功能，抓拍圖像分辨率達到3744×2816高清晰像素級別，白天能清晰辨別船號、船形和運輸貨物的種類特征，夜間能清晰識別船號、船形和載貨量等，所拍圖片在中心存貯6個月時間以備排查。

同時，系統能及時準確地記錄經過卡口的目標信息，可隨時掌握出入轄區的船只流量狀態，準確捕捉到運輸船只特征，記錄相關數據信息，將抓拍的船牌信息手工錄入系統后再與船舶信息、船主及船員信息庫進行比對后，得到進一步的信息數據，從而為海事部門管理及公安刑偵提供重要的參考依據，及時掌握河道的安全狀態的變化，實現及時自動報警和快速處置的目的，為海事部門對航道管理提供基礎數據。

應急廣播對講子系統。系統在危化品物品堆積的碼頭、旅游景區碼頭、內通長江的船閘、重點河道及其交叉口進行全天候實時監控，同時，還可為重點監控的碼頭安裝一套應急廣播對講系統，一旦監控中心通過視頻監控發現有違章作業和安全隱患時，可及時進行現場廣播進行提示和抓拍圖像信息，遇到險情時也可通過應急廣播對講系統及時向中心報警求助。

中心監控管理平臺子系統。該平臺軟件是整個系統的核心，充分考慮到了海事及公安部門的管理、應急指揮和實戰需求，實現與市公安局指揮中心實戰應用平臺的無縫對接，軟件功能強大能滿足前端各類（攝像機、衛星定位系統、抓拍系統、移動監控、應急廣播對講等）各種設備接入中心的需求，前端設備在保證網絡帶寬的情況下實時傳輸視頻圖像數據，后臺對前端攝像機采集的圖像信息進行處理，從中自動獲取船只及船只的通過時間、地點、行駛方向、船牌號碼、號牌顏色等數據。并將獲取到的信息通過計算機網絡傳輸到卡口系統控制中心的數據庫中進行數據存儲。為交通違章查糾、交通事故逃逸、盜搶等案件的及時偵破提供重要的信息和證據；系統還能優化處理惡劣天氣條件下采集的模糊圖像信息，獲得較為清晰的圖像，克服了惡劣天氣對圖像質量的影響，節約大量透霧硬件設備的投入。

應用成效簡析

當前社會經濟發展已經進入高速網絡化、電子信息化的新時代，更先進的安防技術理念，更高層次的客戶需求為保安公司拓展監控領域業務提供了難得的機遇。高清圖片、高清視頻流傳輸等制約監控系統發展的瓶頸問題都因網絡技術的快速發展而消失，圖像采集、分析、處理及數據存儲、處理、傳輸等技術在保安服務領域得到了越來越廣泛的應用，保安公司提供的視頻監控服務正走入一個網絡化的時代。

在這樣的一個時代背景下，為了更好地滿足用戶對維保的要求，保安公司還應成立專職維保小組，實行24小時全天候售后服務，配備一批技術經驗豐富的維保人員，除供電線路和電信光纖傳輸故障外，一般故障應于當天修復；除中心設備故障需返廠維修外，疑難故障兩日內修復；如遇雷擊或其他因素造成大面積故障時，可抽調工程施工隊協助維保人員搶修，真正建成一套智能化程度高、互通互聯信息化覆蓋度高的“水上安全監控和治安防控系統”系統，最大程度上提升保安公司對于水上治安或突發事件的應急響應能力，包括對航道監測、航線管理、船舶管理、應急處突等。

目前，該系統已在江蘇常熟的水域河道管理中嶄露頭角，其強大的高清晰視頻監控/抓拍功能、綜合性信息管理功能與其他城鄉道路監控、小區保安監控等形成了互補，真正實現了保安公司對全市水陸交通和不同地理環境的高密度監控覆蓋，提供了第一手的視聽資料和海量數據信息，有效發揮先進安全防范技術設施在保安公司創新服務領域的技術優勢，進一步提高人民群眾的安全感和滿意度。