青岛海事局平台建设方案.docx
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青岛海事局平台建设方案
青岛海事局数字监管系统平台
海事局数字监管系统平台的主要工作职责是对渡口码头船舶航行、载客情况、气候、水情、签单等实施全面监控，发现问题立即用视频语音系统呼叫现场的管理人员、船主、驾驶员及旅客，予以制止和纠正。
（船舶有可能构成险情或发现有以下情况：
①渡口、码头客流较多，船舶可能超载情况；②能见度不良航行情况；③汛期水位达两线、水面漂浮物较多时，船舶未减载、停航；④未按100%穿载救生衣航行；⑤船舶遇险或其它异常情况）。
海事局数字监管系统平台同时还负责交通安全救助的值班电话xxxx的接听处置，并实行24小时值班制度。
对xxxx来电的处理：
一是对来电认真做好记录；二是将电话内容及时分解到各县区处和相关涉水单位部门处理；三及时报告。
一般事故直接通知各县区海事处处理，同时报海事科负责人，重大事故要直接报告局分管领导，同时通知各县区海事处处置；四是做好救助救援反馈信息的收集。
一、海事局数字监管系统平台基本情况
使用“全球眼”中国电信提供的基于IP技术和宽带网络（互联网、虚拟网、专网）的远程视频监控业务。
该业务充分发挥中国电信无处不在的网络资源优势，通过网络视频监控业务平台，将分散、独立的采集点图像信息进行联网处理，实现跨区域的统一监控、统一管理及分级存储，满足客户进行远程监控、管理和信息传递的需求。
客户不需要购买监控系统设备，就可以立即申请立即实现远程（网络化）视频监控的一项服务！
前端（监控点）:
数字网络监控设备或网络化的硬盘录像机
完成视频信号采集、压缩处理、存储、网络传输功能
摄像设备:
摄像头、云台等
接入方案:
前端（监控点）设备可采用视频专线（光纤、SDH、WLAN、ADSL、LAN等多种方式）接入ChinaNet或客户自有网络，可使用固定或动态分配的IP地址。
监控中心采用光纤接入。
移动或远程监控终端可通过ChinaNet接入
主要功能
网络化监控功能：
客户使用中国电信的“全球眼”业务后，满足任何时间任何地点的远程监控需求。
数字化存贮功能：
根据预先设定的存贮时间，不间断地存储图像和相关数据，方便进行历史信息查询，为突发事件提供确切证据。
远程实时调度：
远程监控台通过多画面功能纵览全局，实时控制监控系统的开启、信息的存储和查询。
广播功能：
对于并发访问量很大的监控热点，通过设置广播服务器，把采集到图像进行实时转发，满足大量并发访问的需求。
集中管理控制：
集中管理控制所有监控点设备，向不同的管理者提供不同的监控级别和权限。
视频编码格式采用目前最先进的H.264的方式，图像质量达到DVD效果。
采用最先进的流媒体技术及分发机制，保证当发生群体事件、突发事件时，多个监控中心并发访问某一热点时，图像的流畅性
性能特点
（1）实时清晰
提供24小时不间断、不可更改的实时图像和声音信息传送，支持大量客户同时访问热点，提供单画面或二、四、八、十六画面等模式并能提供跟踪监视，报警前/后的图像存储和镜头水平/垂仰/变倍控制等功能。
（2）方便灵活
灵活分公司署——“全球眼”图像采集点的分公司署，不受地理距离的限制，依托无处不在的中国电信宽带网，通过客户专用网或WLAN、ADSL、LAN等多种方式接入，“全球眼”图像采集点可以分公司署到任何地方。
管理人员可以在任何地方，任何时间进行监控。
灵活扩展——客户可根据业务需要随时增加图像采集点的数量。
灵活应用——“全球眼”系统是一个开放的、通用的视音频处理平台，可以针对具体应用定制相应的功能模块。
1、应用功能
监控点搜索
客户可输入任意关键词进行监控点模糊搜索（符合或包含），快速定位监控点资源
实时视频浏览
进行远程实时浏览各监控点视频图像，提供开始浏览、停止浏览、退出浏览等功能。
视频截图
在视频实时浏览状态下，客户可抓拍当前播放视频的图像，并可以配置存放路径
云镜控制
在视频实时浏览状态下，客户可对监控点的云台、镜头设备进行各种控制
亮度调节
在视频实时浏览状态下，客户可调节当前图像的明暗程度。
图像旋转
在视频实时浏览状态下，客户可调整当前图像的显示方位，以90度为单位旋转
二、计划建设船舶动态综合监管平台解决方案
建设目标
为提高地方海事局水上交通安全监管、现场搜救协调和快速反应能力，实现“看得见”、“管得到”的水上智能交通管理目标，需建立一个统一的综合监管平台。
看得见：
船舶动态综合监管平台是在统一的电子海（河）图平台上，通过建设多种船舶动态监控系统（雷达、AIS、CCTV等）并接入到系统，在二维动态监控平台与三维模拟展示系统中实现水上交通安全监管。
管得到：
海事部门做为水上交通的管理者、执法者，不仅需要实时监控到辖区内的船舶动态，还应实现对船舶的管理。
本方案采用VHF通信手段，在辖区内建设VHF基站，可实现在辖区内通过语音方式对船舶发布航行通告，对违章船舶进行通知、警告，从而达到管理船舶的目的。
综上所述，本系统平台建设目标是：
实现监管可视化：
通过二维、三维地理信息系统虚拟界面与电视监控系统真实视频场景的有机结合，实现辖区水域船舶动态及通航环境的可视化监管。
实现监管主动化：
新建雷达监控系统，结合CCTV视频监控系统，实现对辖区水域船舶动态的主动探测。
实现监管多元化：
综合应用雷达、AIS、CCTV多种监控手段，实现辖区水域船舶动态及相关通航要素信息的多元化监管。
实现监管智能化：
通过对采集到的船舶运动轨迹进行智能分析处理，根据船舶航行计划和通航规则，辅助操作人员实现对辖区水上交通的智能化监管。
建设内容
本系统建设内容为：
●建设电子海（河）图显示平台
●建设雷达子系统
●接入AIS子系统数据
●建设CCTV子系统
●建设VHF子系统
●建设气象子系统
●实现通航环境管理功能
●实现船舶历史数据统计分析功能
●实现实时船舶密度监测功能
●实现电子警察自动报警功能
●实现重点监控功能
●实现模拟电子巡航巡航功能
●实现三维模拟展示功能
具体建设内容描述如下：
建设电子海（河）图显示平台
基于我司自主研发的电子海（河）图显示引擎，实现电子海（河）图与电子陆图、卫星遥感图的叠加显示，提供丰富的底层平台界面。
电子海（河）图与电子陆图叠加显示效果
电子海（河）图与卫星图叠加显示效果
雷达子系统
雷达可实现对辖区内船舶的主动探测，无需在船上安装任何设备，船舶进入雷达覆盖范围内，即可自动探测识别。
对于内河而言，由于河面宽度较窄，而且多为弯曲河道，大型VTS岸基雷达由于受限于环境因素，无法发挥其应有的作用，而小型船载雷达尤其适合于内河的环境。
本方案设计先期建设2个雷达站，雷达目标识别如下图所示：
雷达目标识别显示参考图
AIS子系统
AIS（俗称水上“千里眼”），通过接收船舶主动发出的AIS信号获取船舶的位置、航向、航速、船名、船长、船宽、船舶类型等船舶动静态信息。
可对船舶实施全程、全天候监控，并能够提供实时和历史的船舶动态和静态信息。
中国于2002年起开始AIS岸基网络系统的建设，现已建成覆盖中国所有沿海水域和内河四级以上高等级航道水域的岸基网络。
共建成了1个国家级AIS管理中心、3个海区管理中心，19个辖区管理中心和121座基站。
内河方面共建成5大水系17个辖区中心和179座基站。
本系统设计接入地方海事局辖区内已建的AIS系统数据。
AIS船舶信息显示参考图
CCTV子系统
CCTV视频监控系统由于其能直观真实地反映现场场景，也是水上交通安全监管的重要手段之一。
传统的CCTV系统基本上仅限于通过人为控制方式进行监控，然而，对于海事部门来说，如何在众多船舶中快速准确地找到需要监控的船舶尤其重要，因此CCTV系统的联动跟踪功能对于海事船舶动态监控来说，是一个极为关键的功能需求，通过与雷达、AIS船舶动态监控系统的联动，CCTV视频画面可快速定位到想要监控的目标船舶，并根据船舶运动方向、速度，自动控制前端设备使目标船舶始终处于画面的中心位置，减少烦琐的控制操作。
本系统设计在辖区内新建2个CCTV监控点，选用高清网络摄像机，实现与雷达/AIS系统的联动跟踪功能。
CCTV联动跟踪
VHF子系统
通过建设VHF基站及VHF控制中心，实现海事局监控中心与船舶的双向通话。
本系统设计在辖区内新建1个VHF基站，并在海事局监控中心设置VHF控制中心，实现监控中心与辖区内船舶的即时通话。
VHF系统原理图
船舶历史数据统计分析
统计分析是指对电子海（河）图平台上的指定观测区域、时间范围内的单条或多条船舶的航迹、流量进行统计回放的功能，主要包括航程统计、航迹回放、各种定义条件下的流量统计等多项内容，对通航事故调查、流量统计及航道规划等方面均有很强的指导意义。
航迹回放功能参考图
流量统计功能参考图
航程统计功能参考图
实时船舶密度监测
通过船舶AIS信号﹑雷达信号等手段，统计某一段水域内船舶数量（船舶密度），参照道路通行情况，将船舶通航密度分级（比如红、橙、黄、蓝——代表不同的密度）在电子海（河）图平台上显示。
电子警察自动报警
对航行船舶的预警预控和违章船舶的告警处理，是水上交通智能管理的重要手段，必须利用信息化手段保障其顺利进行。
因此，通过本系统平台的电子警察功能及时发现和提示告警，并由操作人员做出相应处理，是设计本系统时的核心功能之一。
电子警察自动报警功能如下图所示：
电子警察自动报警参考图
重点监控
重点监控分为：
重点物标监控和重点区域监控。
重点物标监控功能使监管人员可对重点船舶物标进行独立窗口的跟踪监控。
这样，监管人员就可以在一台计算机上通过多电子海图窗口进行并行监管，可大大降低劳动强度，提高监管效率；
重点区域监控功能使监管人员可在单独的海图窗口中监管事故多发水域。
可以通过输入经纬度，手工划定水域等形式来确定重点监控区域，通过边界线和重点水域领域值技术对各类重点水域实施监管。
重点船舶监控重点区域监控
模拟电子巡航
系统可通过在电子海（河）图平台上模拟一船舶船，并定义该模拟船舶的巡航计划，设定巡航时间、巡航区域、巡航速度、巡航内容，根据船舶巡航计划，系统自动进行模拟巡航。
通过模拟巡航功能，结合CCTV视频监控点在辖区的覆盖，实现日常巡航，能大大减少巡逻艇现场巡航的次数，提高工作效率。
三维模拟展示
三维模拟展示系统采用虚拟现实的方式展示辖区水域的通航环境及船舶动态，具备真实直观的优点，比二维软件平台更能客观实际的反映出辖区内的船舶航行动态，不仅有利于操作人员的交通管理，也提供了一个逼真的系统展示平台。
中心LED显示屏
一、系统结构图
如上图所示，显示系统为VGA同步显示系统，VGA同步即VGA显示器上的内容可完系统功能
●可外接扫描仪，扫描输入各种图片、图案（包括手写字体）；
●可输入视频信号（电视、录像、激光视盘），实时显示动态电视画面，同时可以显示其它图表、动画；
●可输入计算机信号，实时显示计算机监视器的内容，如计算机处理的各种表格、曲线、图片（股票行情、股票分析、存款利率、外汇牌价）等，同时可以显示北京时间、天气预报，各种新闻、时事，显示方式、停留时间均可以控制；
●动画显示方式多种多样，如上下、左右、中间展开、活动百叶窗、跑马灯效果等；
●每幅画面的显示时间可以控制，并能自动切换；
●可以开窗显示，即对应显示计算机监视器图案的一部分；
●显示屏的像元与计算机监视器逐点对应，成映射关系，映射位置方便可调；
●编排的节目可以随时更换，包括节目的内容、播放的顺序、播放的时间长短等，更改的节目可以及时的显示出来；
●可将控制用计算机作为网络上的一个工作站，从指定的服务器上读取实时数据，在显示屏上显示出来。
一、系统特点
●模块化设计，结构紧凑，安装、维护方便。
●全硬件实现，无需软件驱动，高速、可靠、直接，避免了软件的多层加载。
●显示屏亮度高，效果稳定、清晰无闪烁。
●所有可在计算机监视器上显示的图形均可在显示屏上显示出来，软件兼容性强。
●采用了非线性色差校正技术，显示效果佳，分辨率高、图文清晰，动画效果流畅，无马赛克现象。
●发光二极管为椭圆形结构，可视角度大，发光效果好，发光效率高。
二、LED显示屏的优点
目前市场上流行的大型显示器件有磁翻转显示屏、电视墙（CRT显示屏）、投影仪、荧光管显示屏、发光二极管（LED）显示屏、等离子（PDP）显示屏等。
LED显示屏与其它显示屏相比，具有一些不能替代的技术优势：
∙使用寿命长：
发光二极管的使用寿命在10万小时以上；
∙响应速度快：
这是半导体器件共有的特点；
∙规格品种多：
LED显示屏有室内的、户外的，有单色的、双色的、彩色的；
∙数字化程度高：
全数字化，可实现高分辨率图形方式；
∙亮度高：
可用于户外，如交通灯、防雾灯等。
1、系统性能
（1）应用广泛皆可兼容：
系统可以应用到286至目前最先进的奔腾4等多种档次的计算机上，兼容性强。
（2）时钟可选余量充足：
系统由于采用高速集成芯片,使得系统时钟有很大的余量可选。
（3）系统灵活功能性强：
电脑显示器同步工作方式时，可对画面进行锁定。
若图像变化速度要达到视频播放要求，只需配上多媒体卡即可，同时，也可播放电视节目或其它视频源（如摄像机、录像机、影碟机等）。
可充分利用多媒体技术的发展成果，使LED显示屏内容更丰富、多彩。
（4）灰度等级顶级水准：
256级灰度，满足用户的各种要求（如同时驱动多块LED显示屏、VGA工作方式、电视信号直接输入等）。
（5）集成度高可靠性好：
本系统采用大规模ASIC门阵列数字集成电路，图象质量好，可达到电脑显示器的静态稳定性和动态显示效果。
（6）软件丰富使用简单：
可在DOS、WINDOS版本下进行图形编辑、文字编辑，并进行实时地发送所编辑的图形、文字等内容，同时还可利用二维、三维动画软件制作满意的动画图形进行实时地播放。
（7）屏体简洁装配方便：
结构化、模块化设计，充分考虑有利于系统的加工组装。
控制系统和屏体可分别调试后直接连接工作，不需再在现场调试。
所有的控制系统采用统一的箱体及同一种硬件结构设计，有利于维护和更新。
2、系统组成
1）采用PCTV卡。
该卡是一块性能卓越的集显示、采集、视频捕获等功能的多媒体显示卡，该卡附有一个Studio编辑软件。
Studio是PinnacleSystems公司的一个备受赞誉的软件，和现有通用普通多媒体相卡比较它有如下优势:
①使用户能够在自己的PC机上制作数字电影、捕获视频、编辑和添加风格化的标题、转换，甚至自己的乐曲以及数字视频制作的叙述。
②Studio可以让用户选择以MPEG或者AVI文件的格式输出视频并且存储到CD盘上，或者在Web站点上展示，或者创建视频电子邮件。
由于Studio可以和PinnacleSystems公司的一系列的捕获装置进行工作，视频捕获变得前所没有的轻而易举。
③Studio的应用软件象一个VCR有从容易到用着好、更好、最好的质量形式，并且计算计算机能存储多少视频。
Studio自动发现和记录场景变化，使编辑变的轻而易举。
④使用Studio来创作是一个快速的和交互的过程。
使用即时预览视窗可以在编辑的任何时候预览电影，即所看即所得。
⑤如果不喜欢标题或者效果，可以做一个改变并且可以立即看到这种改变，视频编辑从来没有象这样快速和有趣。
够自由、够个性化，还具有背景音乐、画外音等效果。
2）采用最新DVI接口技术。
使用DVI接口的原理和优点如下：
DVI接口（DigitalVisualInterface）是PC机与数字式平板显示器（包括）接口的工业标准，众所周知，计算机是数字式的，即它所处理的信息全是数字量，但是迄今用得最广泛的CRT显示器（如电视机）是模拟式的。
因此在将计算机处理好的数据送往显示器显示之前，必须做一个数/模转换（D/A），这种处理造成了信息的损失和显示效果的缺陷。
LCD、PDP、HDTV等新一代显示器本身就是数字式的，用传统的方式，计算机图形卡的输出（模拟量）还要再经过模数转换（A/D）才能送往显示器，这又造成新的损失和麻烦。
采用DVI接口，开发的LED显示系统可直接从PC机的DVI接口取数，不需要银河卡之类的专用显卡，也不需要特殊的采集卡，可不受PC机的限制。
同时由于DVI是工业标准所以虽然带宽高达83MHZ，也能很好地工作。
现在DVI可支持VGA（640×480）到HDTV（1920×1080）和QXGA（2048×1536）的所有显示模式。
除此以外采用DVI接口，开发的LED显示系统，在获得稳定可靠的显示数据的基础上，还能将许多重要的功能集成在一起，例如：
①无数据损失,②不受到PC机限制,③方便升级,一般显示卡内存为8M，而该卡内存为32-64M,④窗口位置和大小的调整；⑤屏幕锁定和黑幕控制；⑥帧频高达120HZ⑦8192级灰度，非线性调整输出，更适合人眼观看；⑧32级屏体亮度控制；⑨恒流驱动；⑩单元板红、绿、兰三色亮度分别可调，消除马赛克。
3、系统应用
（1）采集卡直接与计算机相连
在不需要播放录像带及其它视源时，采集卡可直接与计算机显示卡相连。
（2）采集卡与多媒体卡相连
在播放录像带、VCD、电视等场合，要加多媒体卡。
（3）扫描卡与显示板相接
扫描卡只需通过26芯的扁平电缆与显示板连接即可。
4、系统软件
（1）节目编辑器
1．A、图形编辑器
可利用WINDOWS内画笔进行位图文件的绘制、放大、缩小、旋转、删除、复制、转移、添加、修改等多种制作手段，以达到图形播放效果。
2．B、文字编辑器
和CCDOS、XSDOS、UCDOS等输入方式兼容的文字图形编辑软件，具有仿、黑、楷、宋及其变体等十二种字型，字体大小从128×128到16×16点阵及大小自由设定等十几种规格。
并具有各种装饰字（空心、倾斜、阴影、网格、立体等）并可进行文字的复制、移动、删除等功能。
（2）节目发送器
利用WINDOWS可将下列设备或软件生成的图形进行编辑、然后实时地发送至屏上。
●利用扫描仪、录象机等外围设备对图形进行采集、编辑，然后利用WINDOWS播放至屏上。
●利用二维、三维动画软件制作成满意的动画图形，实时地在屏幕上播放。
●图像具有16级灰度，可实时播放电视。
●文字、视频和图像可方便地进行叠加。
●文字、视频和图像的无级放大与缩小使你操作随心所欲。
LED屏技术参数指标
用户提供点密度为27777点/平方米的点间距为6mm全彩色显示屏
（1）屏体参数
1.1LED灯规格：
发光管
平均亮度
管芯产地
波长
数量
Ｒ
180mcd
乾照/晶元
620-630
1颗
Ｇ
480mcd
士兰
515-520
1颗
Ｂ
90mcd
士兰
465－470
1颗
1.2模组规格
No
项目
参数/规格
1
物理点间距
6mm
2
物理密度
27777点/m2
3
发光点颜色
全彩
4
LED规格
1R1G1B
5
模组尺寸
192mm*96mm
6
模组分辨率
32点*16点
7
驱动电压
DC5V
8
模组额定功率
22W
1．3屏体规格
No
项目
技术参数
1
屏体像素总数
672点*368点
2
屏体显示总数
9.54㎡
3
LED驱动/扫描方式
恒流驱动，具有逐点校正功能，聚积5042驱动芯片和DM13驱动
4
最佳视距
5M
5
灰度等级
红、绿、蓝各4096级
6
亮度
≥3500cd
7
可视角度
水平120o/垂直120o
8
换帧频率
60HZ
9
刷新频率
≥300HZ
10
最大功耗
1600W/m2
11
平均功耗
500W/m2
12
屏幕寿命
≥10万小时
13
盲点率
1/10000
14
工作环境温度
-20℃～50℃
15
输入工作电压
AC220V/380V±10％，50Hz（三相五线制）
16
屏体重量
<40kg/m2
17
平均无故障时间
5000小时
18
抗电强度
50HZ/1500V（交流有效值）/1min
19
抗电强度
50HZ/1500V（交流有效值）/1min
20
对地漏电电流
<3mA
21
输入讯号
S-Video；VGA；RGB；CompositeVideo；SDI等
22
控制方式
WIN、XP计算机+控制软件硬件+播放软件及硬件
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