概述

中国船舶货运运输的发展，已经被世界所看好，许多人已经选择船舶货运方式运输货物，国内市场无疑是货运公司最大的一块“蛋糕”，其中船上的治安已经引起主管部门的关注。随着我国海洋运输业的快速发展，海上航运的船舶越来越密集。伴随着一个行业的兴起，与之相关的问题也随之出现。海上运输所暴露出的另外一个问题就是海上安全问题。船舶视频监控，是当今科技解决此问题最适用、最先进、也是最行之有效的办法之一。

一、远洋船舶视频远程监控系统及船舶动态监测解决方案

船舶行业由于其行业的特殊性，诸如海水腐蚀、振动、外界环境气候、高精度测量、高防爆要求等，使得视频监控系统的要求很高，在一些化学品船、散货船、邮轮、油船、以及海上石油钻台和军舰显得尤为重要，因此自动化、智能化、高可靠性的监控方案越来越受到欢迎。

当船舶在海上航行遭遇突发事件时，GPS卫星定位系统能及时准确的发回船舶具体位置和求救信号，通过远程视频监控系统实时了解船上动态，方便总部指挥处理突发事件,减少财产损失、保障生命安全，为海上交通安全提供有力的支持和保障。使船舶动向尽在掌握之中。

船舶红外热像仪监控系统及远距离激光透雾监控系统的使用，同样减少了因夜幕与重雾影响下造成的事故发生，更能充分提高船舶的航班密度，从而达到节约成本，增加利润的最终目标。

二、行业现状与需求

随着我国经济的快速发展，各行各业的需求不断增长，因此航运业的需求也不断的增加并得到了长足的发展。因船舶私营化的扩大和管理体制的老化，船舶管理的弊端也逐渐凸现出来。如：运输管理混乱、效率低下、交通意识薄弱、超载严重。因此，如何利用有效的手段将船舶管理上升到有序、合理、高效的管理层面上来成为航运公司当务之急。

    船舶基本上都未安装移动视频管理系统，因此企业无法对监守自盗、超速或低速行驶、超载、违规操作做到有效的监管，因此需要移动视频监控设备来填补管理空缺。

在船舶公司中，公司管理层、船运人员关心以下问题：   

1、如何有效的督促船长严格按照规章操作、安全航行，提高船舶的安全性，对超速、超载等情况取证，做处罚凭证；

2、如何有效保证货物的安全性，防止被盗或监守自盗行为；

3、能否了解船舶航行信息，以及目标位置；

4、及时与船舶工作人员对话，或者对船舶广播（如暴雨强风小心航行等）；

5、如何增强船舶调度功能，对突发事件即时进行应急相应等。

三、系统概述及分析

〈船舶移动4G无线监控方案〉综合运用最新的4G视频监控技术及GPS卫星定位技术，对船舶进行全方位、立体化、智能化的安全监控，实时了解船舶的运行状态，一旦出现状况甚至重大事件，有利于及时做出判断并采取措施，极大的提高了应急响应的速度，将可能的损失降到最小。

u 掌控船舶航运情况；

u 提高航运安全，减少事故发生；

u 当发生事故时，船舶航行状态有据可查，协助事故原因判断；

u 加强船舶货物安全、杜绝坚守自盗。

四、系统总体设计

1、系统设计思想

船舶移动4G无线视频监控系统，主要由4大部分组成，包括智能GPS卫星定位系统、4G无线视频监控系统、监控系统平台和船舶硬件设备。

◆ 智能GPS卫星定位系统——船舶设备通过GPS模块，获取船舶当前的位置信息，包括当前经纬度、当前速度、当前工作速度矢量方位角、当前时间等，

通过配套的监控系统平台，结合GIS电子地图，对船舶进行准确的定位，并对船舶进行一系列的GPS船舶管理和安全监控功能。

这里使用现有的GPS全球定位系统。

◆ 4G无线视频监控系统——船舶设备内置4G模块（WCDMA/EVDO/TD-SCDMA），通过网络实时把船舶状态、视频、声音等信息传至监控中心；同时可获得监控中心的各种命令。

通过4G无线网络将船舶内、外的实时视频、其它信息传输到监控中心，让监控中心能实时了解到船舶内外的现场视频状况，并可对视频进行录像等各种管理。

◆ 监控系统平台——监控系统平台为整个监控系统的核心。

管理调度：所有船舶的视频、GPS信息、报警信息、录像管理、用户权限管理等，全部由系统平台来完成操作和管理。

◆ 前端船舶设备—— 前端船舶设备是安装在船舶上，设备包含音视频采集模块、音视频编解码模块、GPS数据采集模块和4G传输模块等。

船舶移动4G无线视频监控系统，主要由4大部分组成，包括智能GPS卫星定位系统、4G无线视频监控系统、监控系统平台和船舶硬件设备。

◆ 智能GPS卫星定位系统——船舶设备通过GPS模块，获取船舶当前的位置信息，包括当前经纬度、当前速度、当前工作速度矢量方位角、当前时间等，

通过配套的监控系统平台，结合GIS电子地图，对船舶进行准确的定位，并对船舶进行一系列的GPS船舶管理和安全监控功能。

这里使用现有的GPS全球定位系统。

◆ 4G无线视频监控系统——船舶设备内置4G模块（WCDMA/EVDO/TD-SCDMA），通过网络实时把船舶状态、视频、声音等信息传至监控中心；同时可获得监控中心的各种命令。

通过4G无线网络将船舶内、外的实时视频、其它信息传输到监控中心，让监控中心能实时了解到船舶内外的现场视频状况，并可对视频进行录像等各种管理。

◆ 监控系统平台——监控系统平台为整个监控系统的核心。

管理调度：所有船舶的视频、GPS信息、报警信息、录像管理、用户权限管理等，全部由系统平台来完成操作和管理。

◆ 前端船舶设备—— 前端船舶设备是安装在船舶上，设备包含音视频采集模块、音视频编解码模块、GPS数据采集模块和4G传输模块等。

2、平台传输方式与特性

4G传输网络，支持中国电信（EVDO），中国联通（WCDMA），中国移动（TD-SCDMA）。

u WCDMA:由标准化组织4GPP所制定。

u CDMA2000(EV-DO):体制是基于IS-95的标准基础上提出的4G标准。

u TD-SCDMA:标准由中国无线通信标准组织CWTS提出。

网络传输特性 ：

1）、支持双码流（独立的录像码流和网传码流）

2）、适合窄带传输和无线传输，4G和2G网络自适应 

3）、支持无线网络环境下传输CIF格式的视频流

4）、支持远程网络实时监视及实时录像

5）、支持双向音频传输，可通过网络进行双向语音对讲或语言广播

6）、支持无线视频传输码流自动调整，达到最佳传输效果

7）、可支持WIFI无线传输、无线浏览视频或视频下载等

注：实际4G传输效果和当地4G网络环境及运营商的建设程度相关

3、平台整体设计

无线4G视频管理平台是对所有船舶设备和使用用户进行实时监控、远程操作的综合管理平台。

管理平台是整个立体化、智能化视频监控和GPS位置监控管理系统的核心，系统采用C/S架构（服务器/客户端），稳定可靠。GPS管理功能包括船舶实时跟踪、报警中心、地理信息管理、历史行程跟踪、船舶管理中心等。视频监控功能包括视频实时浏览监控和报警视频提示、录像存储下载和回放分析、用户设置和管理、设备管理、系统管理、报警接入等。

1）、平台架构与功能

l 平台采用C/S方式架构，使用主流数据库，平台依托组件实现视频监控和录像回放。平台软件的设计具有实用性、兼容性、扩容性、可靠性等基本的网络管理要求。

l 平台具有报警自动连接功能，无线网络中断后再复通功能，接入平台下的所有设备能够自动连接到监控系统并正常工作。

l 客户端软件具有良好的操作界面，并具有视频窗口、GIS地图窗口、设备列表分组、云台控制窗口、录像回放窗口、设备管理窗口等辅助界面。

l 客户端软件支持语音对讲、多船广播功能。

l 日志查询、报表支持等。

l 通过平台完成设备、用户注册管理；报警信息、控制信令转发；设备、用户配置管理等。

l 远程实时监控，电子地图实时跟踪并监控，录像回放、远程录像下载、船舶历史数据回放。

2)、无线4G监控管理平台(MVS)

◆ 实时视频：即时的视频浏览，支持多画面同时浏览，船舶位置信息、设备状态、GPS地图展现等

◆ GIS电子地图：支持Google、MapInfo等主流地图显示，任选多船舶显示，辅以4画面小窗口监控视频，关注船舶位置信息的同时，还可对重点的船舶的视频进行实时监控。

录像回放：包括GPS历史轨迹下载回放、设备录像下载回放等

日志管理：设备上下线、视频丢失、GPS异常等各种船舶报警的日志查询；船舶详细信息查询；客户端流量使用查询等；

4、系统设计依据及参考标准

系统规划设计必须按照国际、国家和本地区的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行：

1) 、《视频安防监控数字录像设备》（GB 20815-2006）

2) 、《社会治安动态视频监控系统技术规范》（DB33/T 502—2004）

3) 、《视频安防系统技术要求》（GA/T367-2001）

4) 、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB 50198-94)

5) 、《信息网络数字视频应用系统规范》（BJ/Z0001-2003）

6) 、《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

7) 、《广东省社会治安视频监控系统数据传输技术规范》

五、系统特点及优势

1、设备优势

1）、断电保护（专利技术）

当意外发生，船舶无法给监控终端提供电源的情况下，要保证设备录像完整性，以作为事故调查证据。

本系统采用：类UPS专利技术，可使机器在切断外部电源下仍可工作3到5秒，可保证录像数据完整保存，避免文件损坏，确保文件完整。

2）、移动系统电源设计

船舶的电源环境非常恶劣，主要特点为：

l 电压变化范围宽：电池电压为12V的电池老化或者电量不足时，电压可能降到8V。电池电压24V及其以上的船舶高电压可以达到36V甚至更高。

l 电源纹波严重：船舶输出电压纹波非常严重，处理稍有不慎就会把干扰引入船舶电子系统。表现在船舶MDVR上，就是图像出现干扰条纹等。

本系统采用移动专用电源方案，具备升降压功能，宽电压支持：DC+8 ~ +36V。

3）、减震设计

移动监控终端应用在颠簸、震动、摇摆等恶劣环境下，要保证设备长期稳定工作，对隔振技术提出有较高的要求，尤其是对存储介质隔振技术是该系统重点难题。

本系统采用经过实际应用考验被证明非常有效的减震技术。

4）、抗恶劣环境

l 夏天温度高，有些船舶不具备空调条件。船内是一个闷热环境。测试表明，船内适合安装移动设备的地方，温度可以达到45℃甚至50℃；

l 北方地区冬季温度低，硬盘机内硬盘不能正常工作。

本系统设备工作温度：

硬盘机: -25℃ ~ +60℃；低温时，设备自动给硬盘机的硬盘加热至可工作状态。

5）、录像灵活设计

当夏天温度高或极端恶劣、意外情况下，硬盘无法工作，这时如何保存监控录像就成为系统的难题了。

本系统采用硬盘存储方式，

6）、可扩展设计

本系统预留有2个232接口，不但可以接入车载云台，也可按客户需求与其他设备对接。

2、系统平台优势

1）、WIFI下载自动切换

目前国内4G资费较高，使用4G下载录像资料很不经济，速度也较慢。普通的WIFI下载需要另外的客户端，使用很不方便。抽取硬盘盒和SD卡工作量大，需要安排专门人员去执行。

本系统采用WIFI下载自动切换技术，当船舶回到码头检测到WIFI信号后会自动由4G传输切换到WIFI传输，并且自动下载设定的录像资料。节约了4G资费和人力。