項目背景

　　隨著國家經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，港口業(yè)務日益活躍，無論內(nèi)陸港還是進出口港，其承載的物品、人員、作業(yè)安全都對港口視頻安防監(jiān)控提出了很高的要求。

　　當前，港口需要監(jiān)控的范圍很廣，包括停泊區(qū)、港口、碼頭、貨場、保稅區(qū)等，要將這些地區(qū)完整地監(jiān)控起來，必須解決分散布點、集中監(jiān)控、遠程管理的問題。港口監(jiān)控涉及的人員復雜，部門較多，有海監(jiān)局、海關、港口管理人員等。如何有效地使用和管理好這套系統(tǒng)，發(fā)揮出系統(tǒng)的效益，是系統(tǒng)建設的一個關鍵。港口監(jiān)控環(huán)境惡劣，空氣濕度大，腐蝕性嚴重，安裝的監(jiān)控點又多處于不易于維護的地方，對設備的穩(wěn)定性要求比較高。港口周邊都屬于高安全性地區(qū)，如儲油罐、車庫、機房、港口作業(yè)區(qū)，這些地方對防火、防盜要求性都比較高，如何打造一個完善的安全港，解決好這些重點地區(qū)的安全問題至關重要。由此，藉由無線技術在港口的成熟應用，基于高帶寬的3G無線網(wǎng)絡傳輸技術的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將成為港口建設的發(fā)展方向。

　　運用3G無線結(jié)合有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)將大大地提高海關邊檢部門的工作效率，有效的減少海關邊檢監(jiān)護人員的負擔。為實現(xiàn)各級港政部門對各港口企業(yè)安全及保安等生產(chǎn)作業(yè)場所、防護區(qū)域圖像、聲音、報警數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)視、監(jiān)測、控制功能;為達到港政部門對各港口企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)實時、集中監(jiān)管的需求，目前需要把各港口企業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入到所屬地市級港政部門，從而進一步建設全國港口遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控平臺。

　　解決方案

　　解決思路

　　各種作業(yè)港口需要監(jiān)控的范圍很廣，包括集裝箱區(qū)、作業(yè)區(qū)、儲油區(qū)、運輸線路等等。在各個監(jiān)控點使用3G視頻硬盤智能終端，連接攝像機、拾音器和各種傳感器，通過3G網(wǎng)絡或有線網(wǎng)絡，將實時視頻數(shù)據(jù)和報警信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務器，從而構(gòu)成完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　針對管理的機構(gòu)多且復雜，系統(tǒng)將龐大的管理人員按照組織架構(gòu)進行分組。同時對系統(tǒng)中涉及到的資源，包括監(jiān)控點、視頻終端等進行分組，每個設備都屬于某一個分公司、部門或監(jiān)控區(qū)。最后在人員組和設備組將劃定權(quán)限，規(guī)定每個用戶的使用級別，大且復雜的系統(tǒng)就被我們劃分成了若干個小系統(tǒng)，權(quán)限管理也就更加清楚明了。如此一來，也保證了每位系統(tǒng)管理人員對其負責的系統(tǒng)進行合理有效地管理，避免無人管理或者交叉管理的現(xiàn)象。

　　由于港口及作業(yè)船只監(jiān)控環(huán)境惡劣，安裝的監(jiān)控點又多處于不易于維護的地方，對設備的穩(wěn)定性要求比較高。系統(tǒng)采用的是工業(yè)級無線3G終端設備，系統(tǒng)集成度高，適于在各種惡劣的環(huán)境中應用。

　　工作原理

　　針對港口獨特的特征，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上做了如下設計：

　　通過簡潔、合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)港口監(jiān)控系統(tǒng)的管理;

　　后端的港口監(jiān)控系統(tǒng)中心通過光纖網(wǎng)絡，將港口各處監(jiān)控視頻信息傳輸至監(jiān)控中心服務器;

　　在港口各監(jiān)控點上，通過攝像機對港口的環(huán)境及設備進行監(jiān)視，然后通過港口監(jiān)控系統(tǒng)的3G視頻硬盤智能終端將采集到的信號進行編碼，其后再透過3G網(wǎng)絡或有線網(wǎng)絡傳輸音、視頻數(shù)據(jù)，與互聯(lián)網(wǎng)之間的互聯(lián)傳輸給監(jiān)控中心?？偪刂剖以O置視頻中轉(zhuǎn)服務器，將各監(jiān)控點圖像信息匯集解碼，通過千兆單獨監(jiān)看或電視墻集中監(jiān)看方式進行瀏覽;同時預留與局內(nèi)監(jiān)控分中心、調(diào)度等專用通道聯(lián)網(wǎng)接口(整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示)。

　　系統(tǒng)組成

　　該港口視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)是基于3G無線網(wǎng)絡、Internet或?qū)＞€網(wǎng)絡，主要由以下三部分組成：

　　終端接入設備;

　　傳輸網(wǎng)絡;

　　監(jiān)控中心。

　　1、終端接入設備

　　終端的接入設備實現(xiàn)的功能是從視頻攝像機和拾音器獲取視音頻信號，視音頻壓縮編碼后雙碼流傳輸：本地硬盤存儲錄像，同時將編碼的實時視頻實時傳輸。作為視頻安防系統(tǒng)，需連接外圍防區(qū)報警設備獲取報警信號。

　　2、傳輸網(wǎng)絡

　　在傳輸部分，終端智能主機可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇有線網(wǎng)絡或無線3G傳輸網(wǎng)絡連接。3G無線網(wǎng)絡( TD-SCDMA/CDMA2000/WCDMA)三種通信模式,此模式的特點是，運營商無線數(shù)據(jù)傳輸速率相對較低，需要3G流量費用，且其主要優(yōu)勢在于無須布線。有線傳輸，在比較好布線的監(jiān)控點，可以考慮這種方式，不需耗流量。

　　監(jiān)控中心的服務器網(wǎng)絡可采用專網(wǎng)或是固定IP的光纖接入，所有這些信號匯集到監(jiān)控中心后，通過綜合管理主機和代理轉(zhuǎn)發(fā)服務器負責向各個部門轉(zhuǎn)發(fā)。

　　3、監(jiān)控中心

　　(1)中心架構(gòu)

　　監(jiān)控中心從功能上來看，一般包括兩個主要組成部分：服務器機房、監(jiān)控客戶端。

　　服務器機房是整套系統(tǒng)的核心。終端主機上傳的數(shù)據(jù)在這里進行接收并處理，處理后的數(shù)據(jù)分發(fā)到各監(jiān)控中心客戶端或者手機客戶端。

　　監(jiān)控端是執(zhí)行日常監(jiān)控管理的場所。監(jiān)控端包括：港口企業(yè)集團總監(jiān)控中心、各分公司監(jiān)控中心、部門監(jiān)控點，企業(yè)領導、安全部門手機視頻監(jiān)控。系統(tǒng)可以根據(jù)需要在集團公司、市級港政部門等單位建設多級監(jiān)控平臺，級別間邏輯關系根據(jù)需求靈活配置，系統(tǒng)具有良好的擴展性。

　　(2)服務器機房

　　在服務器端，把服務器軟件分為：視頻服務器、應用程序服務器、冗余服務器、網(wǎng)頁服務器和數(shù)據(jù)庫服務器。

　　視頻服務器：處理有關實時視頻的有關數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和其他報警相關數(shù)據(jù)處理，不做視頻存儲。

　　應用程序服務器：本系統(tǒng)的監(jiān)控平臺為C/S系統(tǒng)架構(gòu)的，基于IIS的WEB服務，應用程序服務器是位于數(shù)據(jù)和訪問數(shù)據(jù)的客戶之間的中間件，它提供了業(yè)務代碼的存放和運行的環(huán)境。從物理上把業(yè)務邏輯同客戶端和數(shù)據(jù)資源分離開來。

　　冗余服務器：作為備份服務器使用，重復配置主系統(tǒng)的一些部件,當主系統(tǒng)發(fā)生故障時,冗余服務器啟動服務,由此減少系統(tǒng)故障過程的損失。

　　網(wǎng)頁服務器：基于微軟IIS的web服務，用來存儲超文本文件網(wǎng)頁，供視頻客戶端網(wǎng)頁瀏覽器的需求，將網(wǎng)頁傳輸并分配給用戶的計算機。

　　數(shù)據(jù)庫服務器：搭建SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，導入視頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫腳本后，用于客戶端注冊、存儲、查詢和檢索系統(tǒng)相關業(yè)務數(shù)據(jù)。

　　視頻客戶端監(jiān)控

　　為了便于運營管理， PC視頻客戶端和手機視頻客戶端要訪問監(jiān)控資源均需通過中轉(zhuǎn)服務器，PC客戶端繼續(xù)獲取主碼流進行解碼顯示，手機客戶端獲取子碼流進行解碼顯示。(服務器上中轉(zhuǎn)服務器只作復制分發(fā)的工作，效率高、速度快。)

　　PC客戶端：對于已有的DVR監(jiān)控系統(tǒng)可繼續(xù)延用DVR管理系統(tǒng)進行監(jiān)看和管理前端的鏡頭，對于新建設的監(jiān)控系統(tǒng)，可配置PC機，安裝遠程網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。通過PC機對終端的實時視頻進行管理與瀏覽。同時通過網(wǎng)絡將視頻圖像流向上一級監(jiān)管中心進行圖像轉(zhuǎn)發(fā)。本系統(tǒng)采用LCD顯示器組成電視墻實時顯示視頻監(jiān)控信號，客戶端PC直接用VGA線連接到LCD顯示器上，監(jiān)控圖像采用多路解碼器輸出視頻圖像顯示在LCD顯示器上;

　　手機客戶端軟件功能 ：手機監(jiān)控主要是利用手機終端的移動性，來解決視頻監(jiān)控以往只能在監(jiān)控中心或者辦公室瀏覽視頻，無法做到隨時隨地的問題。利用手機監(jiān)控，用戶可以隨時查看重點視頻資源，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，客戶第一時間看到報警現(xiàn)場的情況。

　　結(jié)語

　　隨著網(wǎng)絡技術和視頻處理技術的飛速發(fā)展，監(jiān)控網(wǎng)絡化、視頻數(shù)字化將是大勢所趨。3G無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用，帶來的全實時、隨時隨地的監(jiān)控和調(diào)度功能，在港口工作中顯得非常必要和便利。同時，無線3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合無線有線網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)信號，并從攝像到圖像顯示和記錄構(gòu)成獨立完整的系統(tǒng)。它能實時、形象、真實地反映出監(jiān)控對象，不僅在空間上極大地延長了人眼的觀察距離，在惡劣的環(huán)境下也可代替人工進行長時間監(jiān)視，使得人能夠看到被監(jiān)視現(xiàn)場的實際發(fā)生的一切情況;并在時間上通過錄像存儲記錄下供歷史查詢，結(jié)合報警系統(tǒng)設備對非法入侵進行報警，產(chǎn)生的報警信號并觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)錄像、記錄。