【安防知識網(wǎng)】港口是具有水陸聯(lián)運設備和條件，供船舶安全進出和停泊的運輸樞紐。它也是聯(lián)系內陸腹地和海洋運輸(國際航空運輸)的一個天然界面，更是水陸交通的集結點和樞紐。天然的地理優(yōu)勢成為眾多犯罪分子走私、偷渡、販毒、恐怖襲擊、打擊破壞等活動的重要對象。因此，港口的安全防范措施變得越來越為重要，提供良好的港口安防應用方案成為業(yè)內迫切需要解決的問題。

　　項目概述

　　上海某港口地處上海市寶山羅涇地區(qū)，是連接長三角腹地最近的港區(qū)之一，為滬上通往外省市、水陸要沖。該港口是以外貿進出口件雜貨裝卸為主，以國際集裝箱和倉儲物流為輔的現(xiàn)代化、多功能的專業(yè)碼頭。該港口日常承接大量的煤礦運輸卸載業(yè)務，船只靠岸后，由大型機械臂進行挖煤，再經由大負荷的傳輸履帶輸送至倉庫。視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要對整個卸載運輸作業(yè)流程進行監(jiān)督，對作業(yè)鏈上的每個節(jié)點的安全隱患進行排查和預警，對每個節(jié)點上的操作工人的現(xiàn)場作業(yè)情況進行監(jiān)控并確保每一名工人的安全作業(yè)生產。該碼頭原來采用傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端采用普通模擬球機，經無線網(wǎng)絡視頻服務器，采用CDMA網(wǎng)絡，進行信號的傳輸，后端采用DVR本地存儲視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)。隨著碼頭安全需求的增加，現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)如下已無法滿足實際需求。

　　· 由于港口由水域(包括進港航道、錨泊地、港池)和陸域(包括進港陸上信道、碼頭前方裝卸作業(yè)區(qū)和港口后方區(qū)等)組成，面積涉及廣泛，環(huán)境復雜多變，因此港口的安全與防范工作難度極大，視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端需要采集較高質量的畫面，才能達到監(jiān)控的目的，現(xiàn)有普通模擬球機，在像素上已無法滿足需求;

　　· 港口的特殊環(huán)境使監(jiān)控設備長期受到海水及海風的侵蝕及破壞，加上特殊的地理環(huán)境因素造成大量的水汽、現(xiàn)場濕度高，因此監(jiān)控設備對抗風和抗腐蝕能力、以及設備本身的密封性的要求很高，現(xiàn)有的監(jiān)控設備在耐候性上比較弱，長期使用導致系統(tǒng)整體的老化，減低監(jiān)控質量;

　　· 現(xiàn)有模擬監(jiān)控系統(tǒng)，采用CDMA無線網(wǎng)絡進行信號傳輸。前端采集的模擬信號，必須經由無線網(wǎng)絡視訊服務器轉變?yōu)閿?shù)字信號，在后端視頻上墻的部分，再一次由數(shù)字信號轉換為模擬信號，數(shù)模轉換的過程勢必造成信號的衰減，加之現(xiàn)有無線傳輸網(wǎng)絡信號不穩(wěn)定，使得該港口目前的模擬監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控效果不理想。

[nextpage]　　改造方案

　　根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)改造具體需求，并結合該港口實際作業(yè)環(huán)境，在節(jié)省成本，對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)做最大保有量的考慮下，對目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)字化改造。系統(tǒng)前端由原來的球型模擬攝像機改為勻速球型網(wǎng)絡攝像機，后端由原來的DVR本地存儲改造為NVR網(wǎng)絡存儲方式，信息傳輸依然延用無線網(wǎng)絡，由CDMA網(wǎng)絡改為微波+光纖+以太網(wǎng)的傳輸方式。改造后的系統(tǒng)在總監(jiān)控室內配置網(wǎng)絡視頻矩陣以滿足視頻上墻及輪巡監(jiān)控的需求，系統(tǒng)的拓展性良好，為今后升級為智能監(jiān)控及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控預留了充分的接口。

　　系統(tǒng)前端配置改造

　　港口監(jiān)控系統(tǒng)前端捕獲的視頻畫面質量將決定整個監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控效果。改造后的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，前端采用勻速球型網(wǎng)絡攝像機，該勻速球達到130萬像素，1280x1024的分辨率，以充分滿足港口安防對攝像機清晰度比較高的需求。當有船只靠港，進行卸載煤礦等作業(yè)時，高清勻速球捕獲的監(jiān)控畫面能清楚辨認每個貨柜號碼，方便工人遠程指揮操控機械臂和運輸履帶，在后期也可方便地在視頻錄像中查驗貨柜號碼。

　　本次數(shù)字化改造，對于前端設備的安裝位置也做了一定的調整。該勻速球集云臺控制、攝像機控制于一體，可360度旋轉、任意定位及連續(xù)追蹤掃描，實現(xiàn)港口全方位、無盲點監(jiān)控。勻速球本身具備較大的監(jiān)控視角，能覆蓋較廣的監(jiān)控范圍，多個預制位的設置也可充分滿足港口多角度、各作業(yè)點上的監(jiān)視需求。勻速球布點的密度不需要很大，但對于布點位置需要綜合該部分實際作業(yè)內容、改點位空間環(huán)境因素、改點位無線傳輸?shù)榷喾矫孢M行考量。

　　本次改造選擇的勻速球點位主要分布如下。

　　· 存放貨物區(qū)：例如堆場，由于堆場存有很多集裝箱和貨物(如煤礦、貴重金屬等)，這些貨物的安全問題是比較關注的，因而勻速球的安裝會更多地考慮在靠近貨物和集裝箱的地方;

　　· 起重等動力設備區(qū)：本系統(tǒng)中勻速球多安裝在起吊機的附近，這樣可以監(jiān)控起吊機對貨物的起吊、挪放等控制操作流程，以免發(fā)生意外;

　　·重要車行人行樞紐：勻速球安裝在通道交匯處，能對各個交叉點做到監(jiān)控，使它控制整體設備的運行，如它可以監(jiān)控車輛過往的具體時間;貨物堆放及進出港的時間記錄等。

　　系統(tǒng)后端配置改造

　　數(shù)據(jù)存儲：港口原來模擬系統(tǒng)采用DVR本地存儲，經改造后使用NVR網(wǎng)絡存儲。這樣的改造基于如下兩點考慮。

　　首先，港口的視頻監(jiān)控不是小范圍的監(jiān)控，而是要把營業(yè)場所和安全控制監(jiān)管起來，其監(jiān)控的范圍包括碼頭前沿的船港界面、集裝箱作業(yè)過程、危險貨物作業(yè)過程、重大危險源、引航、進出港車輛、人員、船舶、貨物及保安演練等。本港口以外貿進出口裝卸為主，以國際集裝箱和倉儲物流為輔，每天眾多的大型貨輪及人員流動，使得監(jiān)控的實際環(huán)境異常繁復，系統(tǒng)需要長時間甚至全天候運作。監(jiān)控面積之廣并且監(jiān)控時間之長造成港口監(jiān)控系統(tǒng)需要強大的后端存儲，以滿足巨量的視頻數(shù)據(jù)的存儲和調用。

　　改造后的網(wǎng)絡存儲服務器支持50路D1格式和150路CIF格式視頻同時錄像和流轉發(fā)功能，為系統(tǒng)提供了低成本的海量存儲空間，提供2Gbps的傳輸帶寬和單模塊高達8TB的存儲空間。同時，集成的視頻數(shù)據(jù)檢索、回放功能允許監(jiān)控客戶端、或監(jiān)控平臺下載、點播回放數(shù)據(jù)，方便了港口管理人員對于視頻錄像的檢索和調用。

　　其次，為實現(xiàn)各級港政部門對本港口作業(yè)安全及生產場所遠程監(jiān)視、控制的功能，本港口的視頻監(jiān)控系統(tǒng)今后會接入到所屬地市級港政部門，從而進一步建設港口遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控平臺。改造后的NVR具備流媒體轉發(fā)功能，能大大減少多人員同時訪問前端設備時的壓力。網(wǎng)絡存儲服務器采用雙核處理器，加上成熟的磁盤陣列技術，使其達到頂尖的數(shù)據(jù)傳輸速率。采用NVR網(wǎng)絡存儲為今后升級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，實現(xiàn)多級或遠程監(jiān)控預留了充足的接口，使系統(tǒng)具備良好的拓展性。

　　視頻上墻部分，改造后的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡視頻矩陣對視訊訊號進行譯碼。該視頻矩陣支持輸出信道選擇及輪循顯示，可以實現(xiàn)任意圖像信道在8個輸出接口顯示輸出，這樣港口管理人員可對各監(jiān)控點做巡航監(jiān)控，并可以根據(jù)需要任意切換畫面。該矩陣支持PC外接RS485鍵盤和遙控器，使得港口管理人員可以在監(jiān)控室內輕松操控前端的云臺、鏡頭運動。

[nextpage]　　無線傳輸網(wǎng)絡改造

　　本港口原模擬監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬球機+無線網(wǎng)絡視頻服務器(CDMA無線網(wǎng)絡)進行數(shù)據(jù)傳輸，改造后以微波+光纖+以太網(wǎng)的無線網(wǎng)絡模式進行，前端配以網(wǎng)絡勻速球。原來的系統(tǒng)配置在每個監(jiān)控點安裝一個或多個模擬球機后，需要為每個視頻配置一個無線網(wǎng)絡視頻服務器(CDMA)或配置一個單路視頻服務器和一個無線網(wǎng)橋，再經由視頻編碼器將視音頻信息壓縮編碼后再通過網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的視頻管理服務器上。改造后的網(wǎng)絡勻速球本身內嵌了國內常用的無線網(wǎng)絡標準協(xié)議，可直接連接微波+光纖+以太網(wǎng)的無線網(wǎng)絡，省去了每個布點需配備一臺無線網(wǎng)絡視頻服務器的環(huán)節(jié)，降低了工程的復雜性和成本。

　　改造后的無線網(wǎng)絡較之前的更加穩(wěn)定，同時由于前端采用網(wǎng)絡攝像機直接捕獲數(shù)字信號，省去了視頻信號數(shù)模轉換的步驟，使得信號衰減大大降低，提高了視頻監(jiān)控的畫面質量。改造后的勻速球本身的性能較原來的模擬攝像機也有大幅提升，對于無線網(wǎng)絡的防干擾性和穩(wěn)定性有明顯加強。

　　項目難點

　　港口的特殊環(huán)境使監(jiān)控設備長期受到海水及海風的侵蝕及破壞，海港鹽水比較多，空氣中鹽水成分比較多，這對監(jiān)控產品的抗風、抗腐蝕性以及設備的密封性提出了很高的要求。本港口監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化改造中采用的勻速球采用高抗腐蝕的鋁合金材料漆面設計，增強其抗腐蝕能力;在產品密閉性方面也進行了大量的測試，以保證在港口這種高濕度的惡劣環(huán)境下，不滲入濕氣和霧氣。

　　系統(tǒng)拓展

　　本港口視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化改造中，考慮到智能化、網(wǎng)絡化的需求，為升級預留了充分的接口，改造完成的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的拓展性。港口今后的系統(tǒng)拓展主要有以下兩方面：數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)智能化升級以及遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，均預留了相關的接口，滿足用戶后期不斷增長的需求。

　　(本文作者任職與上海卓揚科技有限公司市場推廣部)