数字视频监控在广西北部湾航标管理上的应用和探索

数字视频监控在广西北部湾航标管理上的应用和探索

韦正帅 侯钊  龚凌

交通运输部南海航海保障中心北海航标处

摘 要：数字视频监控已经被广泛应用到公共安全、家庭安全、军事安全等多种场合，数字视频监控具有技术先进、防范能力极强、便利直观等优势。通过在岸基、灯塔（桩）、浮标等设施上安装视频监控设备，成立一套集成的航标监控平台，可以对所监控范围内的情况进行实时监视和分析，并且可以将被监控范围内的场景等全部记录下来，为以后处理某些意外情况和事件等提供最有力的证据和支持。从而实现航标的远程可视化管理，将彻底改变传统的航标巡检巡视模式。

关键词：视频监控  航标管理

0引言

随着时代的发展，航运经济的不断发展和人类社会科技水平的飞速提升，海上交通越来越繁忙，贸易量越来越大，海洋开发活动也更多样化，中国进出口贸易中，约90%是利用海上运输，作为各类涉海活动的基础支撑和重要保障，航标的意义也越来越重要,航标数量也逐年增长，广西北部湾海域从十年前的300多座航标增长至今近800座。因此对保障船舶安全航行重要助航设施之一的航标维护管理提出了更高的要求，信息化的应用成为了必然。广西北部湾航标视频监控平台的开发搭建是一次利用信息化、智能化手段，助力“一流航海保障”建设，服务海事监管和地方港口经济发展的重要举措。

1.当前北部湾航标管理的现状

随着中国-东盟自贸区的建立和发展，平陆运河的开工建设，北部湾经济区开发的步伐加快，广西北部湾海域成为中国经济最为活跃的区域之一，2022年广西北部湾港口吞吐量高达3.71亿吨。作为广西出海大通道的忠诚护卫者，北海航标处将着眼点放在打造平安海港航道，竭力护航北部湾海运大商贸、大流通格局，构架海上高速路。如今，在风生水起的北部湾畔，北海航标处已搭建起完善的“立体航标网”，辖区航标数以达近800座。在人少标多航道复杂的情况下，航标正常率、维护正常率、RBN-DGPS信号可利用率每年都超过部颁标准，航标用户满意率在95%以上，为国家海运一类口岸北海港、钦州港、防城港，及其他海运口岸和港口单位的航行提供了卓越的安全保障服务。

2.目前航标管理状况和存在问题

2.1航标维护管理的要求

    为加强和规范辖海区航标维护管理工作，提高海区航标维护保养质量，确保航标正常工作，发挥有效的助航效能，航标维护管理要求在日常巡视、巡检、维修、保养中，确保视觉航标维护满足“标位准确、灯质正常、涂色鲜明、结构良好”的总体目标；音响航标维护应满足“信号清晰、发放及时” 的总体要求；无线电航标维护应满足“信号准确、频率稳定、功率正常、工作连续” 的总体目标。

2.2目前航标维护的方式

航标维护包含航标巡视、巡检、保养和修复四类。

航标巡视，是指对航标位置、涂色、结构、灯光、无线电信号等助航效能进行的完好性检查，现主要是乘船或乘车现场查看，一般每月1次。

航标巡检，是指定期对航标结构、设施、设备等进行的现场检测、局部保养或零部件更换，以持续保持航标助航效能处于良好状态，一般2～3月1次。

航标保养，是指定期实施的航标整体更换或维修作业，包括浮动标志的起吊更换和固定标志的修理、修缮，一般不超过3年。

航标修复，是指航标故障发生后，在一定时限内通过现场检测、零部件更换、修理修缮或整体更换等作业，排除故障，恢复助航效能，需及时处理。

2.3传统航标管理中存在的问题

传统的航标管理方式存在着人员不够精简、作业成本高、维护效率低等问题，虽然目前航标动态信息可通过航标遥测遥控系统及时掌握，受客观因素影响，北斗灯器信号传输存在延时性、不稳定性和误报的情况，这些故障报警又需要我们投入大量的精力去核实其真实性；现场核实不仅会投入大量的人力物力，有时还会面临恶劣海况条件，作业困难等问题。这些客观存在的问题需要我们不断开拓思维，在航标新技术应用和技术创新方面投入更多精力，最终做到“足不出户”就对航标的动态信息(电流、电压、位置等)和实时现场状况进行监控，有效实现航标信息化管理的转变升级。

3.视频监控的发展

近年来，互联网技术和信息科技技术的突飞猛进的发展速度，物联网、4G以及5G网络等图像传输和处理技术、终端接收技术的发展速度也突飞猛进，从而对于网络数字视频监控系统以及核心技术也带来了显著影响，网络视频数字监控技术也随之出现了革新。通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切，因此.在不同领域、不同场合等都得到了广泛应用和普及。

4.数字视频监控技术优势

与传统的模拟监控相比，数字视频监控具有许多优点：

数字视频监控系统由于所采集的图像信息丰富多样、像素高清、技术先进以及便利直观等优势和特点。监控系统的前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称传输系统）可通过同轴电缆、双绞线、光纤、微波、无线等多种方式来实现，可以进行多媒体监控混合，将视频摄像机与视频监控服务器直接连接，并与单位内网和互联网互联互通，大大降低视频监控装备安装连接难度，且该系统主要由电子设备组成，集成度高，整个系统是模块化结构，体积小，易于安装、使用、维护和管理。同时数字信息抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，还能够进行距离传输加密传输，使得数据稳定和安全。

5.数字视频监控在广西北部湾航标管理中的应用

5.1广西北部湾视频监控平台的搭建

基于数字视频监控稳定、安全、易于整合的特点，北海航标处通过几年的努力，通过岸基、灯塔（桩）、浮标上安装终端设备，以IP数字网络监控、CCTV光纤、无线等方式传送，集成了多方视频来源渠道，构建成统一的广西北部湾航标监控平台。北部湾航标监控平台成功搭建，将大大提高航标的应急保障能力，增强了航标故障分析手段，减少不必要的现场作业，做到精准维护、节约维护成本。

目前北部湾航标监控平台数据主要来源有三个渠道，一是充分利用航标基地和灯塔（桩）原有的视频监控设备对附近水域航标进行监控，二是与地方港口单位签订合作协议，通过资源共享，数据整合，以实现更广泛的、更清晰的监控覆盖。三是通过自己创新研发北斗视频监控一体化灯器，灯器的监控画面通过物联卡进行传输，具有耗能低、信号传输稳定性强的特点，主要安装在灯浮标上，填补了远程摄像头无法覆盖住的盲区。

广西北部湾航标监控平台的搭建还在持续优化，所用的智能球机摄像头具有360°变焦、高速度、3D定位设点、一键巡航等功能，可市电也可使用12V的直流电，扩大了使用的场景。同时与当地港口单位在合作不断加强，各方数据的接入还在不断的丰富和完善，存在监控盲区在点也在持续增加设备或优化升级。目前北海航标处共管辖和代维护航标近800座，实现航标视频监控率基本达到70%。

图一：冠头岭灯塔球机可监控到的航标及部分港口情况

5.2广西北部湾标处视频监控平台应用案例

依托航标“可视化”监控设备，调取影像资料，对加大航标的巡检维护监控、晚上夜巡和故障报警确认起到重要作用，尤其在锁定肇事船舶方面，做到有“视”可依铁证据。

在2023年4月4日，值班人员在遥测遥控系统的故障列表中收到北海港一座灯浮标发生的碰撞报警信息，在遥测遥控系统对航标的基础进行查询，均在正常值范围内，但导助航综合应用系统上就明显看到了一艘渔船（船名：（GUIFANGYUPAI2695）轨迹在同一时间点正好近距离的经过此灯浮，疑似该船对航标发生了碰撞。有了航标视频监控平台，就可远程查看标体受碰撞后的状况，从而决定是否现场恢复，以及采取怎样的应急措施。通过这一个事例，实现了从发现、确认、准备、修复一整套的航标信息化的管理模式，真实做到“足不出、知天下”航标管理“底气”。

图二：遥测遥控系统传送的碰撞报警信息

图三：遥测遥控系统对航标的动态数据进行监测

图四：导助航综合应用系统追踪发现肇事船舶

图五：航标视频监控平台查看航标的实时外观状况

5.3广西北部湾航标视频监控平台社会价值

北海航标处秉承共建、共治、共享的原则，将视频监控平台的作用延伸到海上搜救、海上事故调查、打击违法走私等领域，为相关单位提供数据支持，必要时还能成为政府部门海上应急指挥的一个平台，协助做好海上交通安全工作。

6、广西北部湾航标视频监控平台需要改进完善的地方

6.1能源问题。目前北海航标处辖区航标实现视频监控率80%，剩下的20%有一大部分是无法通过市电布设摄像头，这就需要电池供电的方式给监控设备提供能源。目前我们常用的电池是80A的酸碱电池和100A的锂电池，是无法为摄像头24小时的供电，也不能频繁开启。受限与能源问题，不能对相关水域的航标进行实时监控，信息的获取较为被动。

6.2触发性启动：由于受到能源限制，目前安装在灯桩、灯浮上的监控设备都属于被动性开启，没有触发性自动启动监控收集回放等功能，后期在研发设计上可增加激光感应启动，平时属于静默状态，但对靠近航标一定范围内的物体，可自动进入监控、捕捉、存储的工作模式，并传输播报预警信息到后台，以提醒工作人员，确保工作人员能及时的掌握突发事件，从而采取有效的应对措施。

6.3信号覆盖。目前我们在灯桩上安装的智能高清摄像头还是灯浮标上的北斗视频监控一体化灯器，它们信号的传输都是依托物联卡，靠着4G网络的传输，但离海岸线远的地方4G网络信号无法覆盖到，就存在航标监控盲区。随着网络基站的不断推进，覆盖区的不断扩大，航标监控盲区将逐渐减少。

五、结语

沿海港口是构建综合交通运输体系和促进国民经济和促进国民经济与社会发展的重要设施，改革开放三十多年来，沿海港口发展与建设取得了巨大成就，习近平总书记也多次指示和强调要把我国建设成交通强国。搭建航标视频监控平台将是助力航海保障事业高质量发展的一次重大创新，是航海保障服务智慧化、信息化的体现。通过“视频监控平台+遥测遥控系统+现场”新的航标管理模式，实现了辖区范围的业务可视化，管理智能化，做到精简人员、提高效率，提升应急保障能力，为航保服务转型升级，提供更加优质的服务。

参考文献

[1]栗笑虹.信息化在航标管理部门中的应用探究[J].中国战略新兴产业.2018(16).96

[2]郝明.网络数字视频监控新技术分析[J].产业与科技论坛.2017.16（08）：56-57