視頻監控系統在航標上的應用探究

林勁 陳韶寬

摘 要：文章主要闡述了當前視頻監控系統在航標上應用狀況，結合實際應用例子探討了視頻監控系統在航標上應用存在的難點和問題，根據存在的難點和問題，并基于水標視頻監控應用提出一種實用型的視頻監控思路、模型，以及探討未來視頻監控在航標上的應用。

關鍵詞：航標 視頻監控 無線傳輸

1.引言

在信息化技術發展快速的今天，很多信息化技術都得到應用并展現出強大的生命力。越來越來的信息化手段應用在航標系統上，給航標的管理監測上帶來了極大便捷，使航標管理工作趨向智能化、技術化。特別是視頻傳輸技術在航標上的應用，讓航標的管理實現了遠程可視化，使航標的管理上實現了立體化、實時化。

2.視頻系統在航標上應用的意義

航標是一種船舶之外的裝置或系統，目的在于促進船舶及船舶交通安全、有效的航行，是幫助引導船舶航行、定位和標示礙航物與表示警告的人工標志。隨著信息化技術的發展，越來越多的信息技術應用在航標上，如遙測遙控系統，將航標的電壓、電流、位置等信息通過移動網絡把數據傳回來，讓監管人員及時、快速地掌握了航標信息，以便對存在問題的航標采取及時有效的措施。

而視頻系統在航標上的應用意義主要有以下幾點：

（1）對航標周邊環境進行監測。對于一些航行重要水域，周邊又無可搭設有線視頻監控平臺的地方，可通過安裝在航標上的視頻監控設備，對周邊環境進行監測。當前，隨著航道航標配置密度增加、擴展增設，相應水域助航設施和艦船密度急劇增加，航標浮體和燈器被撞的概率也在加大，通過視頻監控可對肇事船只進行抓拍和辨別。

（2）完善對航標數據的監測。航標遙測遙控系統通過網絡手段只能檢測到航標內部電池、電流或位置一些比較有限的數據，對于航標燈外部的數據卻無法監測得到。通過搭設視頻監控，可對航標的外觀、結構進行觀察；可配合遙測遙控系統強制開啟燈光或在晚上，對航標燈的實際工作狀態進行觀察。

3.航標視頻系統的實際應用狀況

由于航標設施特別是海上浮標所在環境的特殊性，使得視頻系統在航標上的應用上與陸上傳統的視頻監控系統不同。湛江航標處于2017年，基于實際需求，啟動了《航標無線組網系統》項目，經過19 個月的實際運行驗證，證明能有效傳輸大量圖像和數據。同時，經運行發現，該套視頻監控系統仍存在能源不足、燈架設備操作復雜等問題。

綜上，視頻監控系統在實際應用中，存在以下需考慮的因素：

（1）信息傳輸方式。針對位于海上的浮標的視頻系統無法使用傳統的物理視頻數據線傳輸方式，必須使用如4G網絡、無線組網等方式將視頻數據傳輸到陸上監控平臺。

（2）傳輸信號穩定性。海上的4G網絡信號往往偏弱，難以達到陸地上的網絡穩定性，意味著海上視頻監控的網絡模塊、天線接收模塊的性能必須要考慮到海上的特殊性。

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

4.基于水標的一種實用型視頻監控模式的思考

隨著近幾年AI 技術的不斷成熟，智能自動化視頻監控系統已經日臻成熟。近幾年隨著安防市場的擴大化，人工智能已經逐步滲透到安防行業，體積小、高清化、智能化視頻監控已然成為安防監控行業的強勢力量，是未來安防監控的主要發展趨勢。

航標是引導和協助艦船航行而設置的標志，具有指示性功能。航標管理工作也在信息化時代快速應用了各種電子信息化技術，使航標管理效率大幅度提高。水標由于位于海上，海上環境特殊，存在能源、安裝等多方面困難，因此水標視頻監控的應用，更多的是考慮于對周邊環境的監控，如對碰撞船舶或自身結構的監控，針對于能源不足，如能引入一種低能耗、可觸發錄像或抓拍技術，避免冗余信息，前端攝像頭智能化傳輸到后臺的只是有用的報警信息和畫面，這樣可以大幅減少傳輸數據量，也減少了后臺存儲的負擔；同時智能視頻監控系統的后端也只需集中對前端攝像機發送過來的目標數據信息進行管理，提高監控效率。因此對此情況，提出一種視頻監控模式。

視頻監控系統由監控端、服務器、網絡設備等組成，監控前端安裝于航標上，并安裝有全向距離觸發錄像或抓拍裝置，能夠有效實現對全向方位進行錄像或抓拍，從而實現畫面監控。控端則是用戶接受信息及控制畫面的裝置，設備利用計算機及智能手機等實現畫面監控。服務機房保障監控系統能夠實現平穩運行，其中含有網絡服務硬盤及報警平臺。首先實現遠程監測，航標管理者利用監控端設備連接互聯網后或訪問服務器硬盤能調出前端監控端所抓拍到的錄像或圖片，并且用戶可以在服務臺視頻監控平臺上隨時可開啟視頻錄像或拍照功能，實時調用現場視頻，掌握航標現場實際情況。其次，實現遠程報警，服務器接收到監控端所抓拍到的錄像或圖片時，服務器報警平臺可以向航標管理者移動平臺如手機進行報警。最后，實現夜視功能，監控端攝像機具有紅外監測能力，在夜間無光情況下能夠正常監測，從而保障拍攝范圍并不具備死角。

綜上，該模式對視頻設備要求應當具備以下特點：

（1）設備一體化、智能化程度高，便于安裝。當前視頻技術不斷進步，設備的一體化、智能化也不斷提高，小型、節能、穩定的視頻監控攝像頭產品不斷出現，為視頻監控提供豐富的方案選擇。

（2）具備智能抓拍、錄像功能。通過配合距離紅外或激光等傳感器進行錄像或抓拍，避免冗余信息，前端攝像頭智能化傳輸到后臺的只是有用的報警信息和畫面，這樣可以大幅減少傳輸數據量，也減少了后臺存儲的負擔。

（3）無線傳輸方式。海上航標距離遠、位置偏僻，因此，在水標上應用視頻監控系統必須采用無線傳輸方式。當前，主要是利用4G技術能夠實現數字視頻及通信功能結合，構建以4G網絡傳輸的視頻監控系統。湛江航標處于2017年利用Wimax技術建設自有無線網絡，進行傳輸航標數據、實時圖片和視頻數據，也積極探索了一種有效的無線傳輸視頻數據方式。

5.關于航標視頻監控系統未來應用的展望

隨著信息化技術快速發展，更多低能耗、高集成度、可拆裝的視頻監控設備技術必然會出現。未來的航標視頻監控將實現更集成化的設計理念，如直接集成到航標燈器上，并可進行簡單裝拆，按實際需求是否進行視頻設備的安裝。在傳輸方式上，或采用更先進的5G等技術或構建大范圍的無線自組傳輸網，實現傳輸穩定、低延遲等。

在信息技術革命日新月異的今天， 我們的航標事業必須大力加強信息化基礎設施建設和信息系統的開發利用， 以信息化帶動航標管理的現代化， 積極探索視頻監控系統在航標上更高質量的應用，推動航保事業更好發展。

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