高清视频技术在船闸监控系统中的应用实践

高清视频技术在船闸监控系统中的应用实践

邱阳

盐城运盐河船闸管理所 224000

摘要：为实现船闸视频监控系统的数字化、网络化、智能化，将高清视频技术应用于船闸监控系统，使船闸运行管理部门可以实时掌握运行情况，方便对故障和事故的判断和处理，为日常维护和应急管理提供重要依据。本论文的重点就是将高清视频技术用于船闸监测系统，以期能够更好地提升视频监控系统在船闸的应用价值，进一步优化确保船闸的安全运行和过闸效率。

关键词：高清视频技术；船闸监控系统；过闸效率

1 引言

船闸监控系统是通过现代化技术手段，将视频图像和声音等信息采集并进行分析处理，实现对船闸运行状态的实时监测和远程监控，从而帮助管理部门及时掌握船闸运行状态，以便于做出更好的决策，保障船闸安全、高效、优质地运行。随着水运行业的不断发展，对船闸运行监测的要求也越来越高。传统的视频监控系统难以满足业务需求和应用环境，本文提出了一种基于高清视频技术的船闸监控系统解决方案。本系统包括两个部分：视频采集部分和视频分析处理部分。前者利用高清摄像机、云台及控制设备对运行现场进行实时的摄像；后者将所采集到的图像经过处理，进行存储、分析、处理。高清视频技术应用于船闸监控系统，不仅能够提高船闸运行效率，而且能够提高船闸安全运行，确保过闸安全、高效、优质运行。通过对高清视频技术的应用，在一定程度上解决了传统视频监控系统存在的问题。

2 船闸视频监控系统的现状及需求

2.1 人工记录的弊端

随着船闸监控系统的应用，船舶调度和过闸安全得到了极大的保障，但是仍存在许多问题。

（1）调度和安全的信息，仅仅依靠人工记录，不能及时、准确、全面地掌握现场信息。

（2）人工记录会受到天气、人员精神状态等因素影响，经常出现数据失误，且会给调度和安全运行带来较大风险。

（3）由于记录信息量有限，不能及时了解现场动态情况；同时由于工作人员的素质不一、信息掌握不全面等因素，可能出现漏记或错记现象。

（4）传统的纸质记录方式速度慢、效率低，且易出现记录混乱和遗漏等情况。

（5）由于无法及时掌握现场真实情况，事故处理过程中可能会出现各种问题。

2.2 远程监控的优势

通过对视频监控系统的建设，可以实现远程视频监视、数据统计及查询功能，实现了在控制中心对监控对象的实时了解、分析和控制，从而提高了船闸管理的效率和水平，为安全运行提供了技术保障。同时，远程监控系统也大大降低了管理成本。

（1）对远程视频监视而言，可实现多台摄像机的同步切换和远距离实时监视，便于管理人员随时调阅、了解现场情况，并及时处理突发事件。

（2）对数据统计而言，可根据不同的需要对视频进行多层次、多角度、全方位地分析，便于对现场情况进行全面了解和掌握。

（3）对远程数据查询而言，可通过不同的客户端实现查询和下载功能。

2.3 高清化的需求

传统的船闸视频监控系统中，大部分监控设备为模拟设备，监控系统画面清晰度较低，难以满足远距离、实时、高清化的需求，特别是在环境恶劣或光照强度大的情况下，图像清晰度较低的视频质量很难保证。针对上述问题，各单位希望通过对现有监控设备进行升级改造来解决。通过调研和实际工程实施，对现有监控系统中存在的问题进行了梳理，经过综合比较，各单位最终选择了高清视频技术作为新一代船闸视频监控系统的建设方向，并在实践中取得了良好的效果，提升了船闸整体管理水平。

3 高清视频技术在船闸监控系统中的应用实践

3.1 监控点布设

船闸监控系统主要由视频监视、控制及显示、电话和调度显示等部分组成，为实现系统功能，需布设摄像头，通过电源线、网线等将模拟视频信号或数字视频信号接入计算机，通过计算机上安装的软件可将模拟视频信号转换成数字视频信号；然后，通过前端摄像机采集并传输到监控中心，将采集到的数字图像信号转换成模拟图像信号；最后，在控制中心进行处理及显示。

3.2 视频图像传输、控制及显示

视频图像传输包括视频信号的采集、编码、压缩、传输及显示等。船闸监控系统中采用网络视频信号传输方式，即通过有线电视网络传输到船闸，使用有线电视前端摄像机进行摄像。视频信号通过光缆传输至闸室控制室内的服务器或 DVR设备。视频信号采集后，经解码器（或 DVR）压缩成25帧/s的流媒体，通过光纤链路传输至监控中心。船闸监控系统采用专用光纤从船闸信息交互中心至控制中心。

根据需要，可在监控中心实时控制和显示船闸各个区域的实时视频图像，可以实时观察到闸室内部、闸区出入口、上水和下水出水口、引航道等区域的工作情况，并能够进行调档、开启闸门和其他控制操作。

（1）视频图像控制。船闸监控系统中的视频图像采用网络传输方式，通过光纤链路传输至控制中心。船闸控制中心可通过计算机远程操作对闸室及船闸各区域进行监控，可对各个区域的视频图像实时调阅。

视频图像显示采用监视器和液晶显示器，将视频图像显示在监视器上或显示器上，可以查看每个监控点的情况，实时监控、控制、巡查等。

（2）系统信息展示。在监控中心或船闸控制室内安装有船闸信息展示屏，船闸运行状态、船舶调度信息等实时展示，方便监控人员对整个船闸进行24小时实时监控和查询。为便于监控人员通过各种方式快速地获取相关信息，船闸信息展示屏还提供了多种查询方式。

3.3 视频图像存储

视频图像存储是高清视频监控系统中非常重要的组成部分，采用硬盘录像机、视频服务器等存储设备将视频图像记录下来。根据船闸的实际应用情况，需要在闸船闸系统中安装一台硬盘录像机，该硬盘录像机负责记录下所有监控区域的实时画面，并在控制室可以回放及重放画面。

（1）摄像机拍摄的视频画面，可直接存储在硬盘录像机内；

（2）监控系统中的视频数据量较大，为提高监控系统中存储设备的运行效率和存储空间使用效率，可采用大容量硬盘或光纤传输进行存储。

3.4 视频监控系统防雷及接地措施

视频监控系统中的视频信号和音频信号均来自于通信基站，是一种弱电信号，对通信基站的电磁环境要求较高，为了保证视频、音频信号能可靠地传输到船闸监控中心，需对其进行防雷及接地处理。为保证系统的安全和可靠运行，除设计时做好相关的屏蔽措施外，还应对视频信号和音频信号进行保护，使其不受雷电干扰。

（1）视频监控系统中的所有视频信号及音频信号均要使用屏蔽电缆进行传输。屏蔽电缆具有低电阻、低寄生电容等特点，能有效地防止外界电磁干扰进入系统，能保证传输信号的保密性和抗干扰能力。屏蔽电缆的地线应直接引入接地网，地线中不得有接头。屏蔽电缆的外护套也要用防静电屏蔽层进行保护，以防止对系统设备的干扰。

（2）视频监控系统中的所有视频设备、摄像头及电源等均应设置接地装置。接地网的设置可采用单点或多点接地的方式，以保证在雷电感应过电压时，保证接地线不会被感应电压损坏。视频设备的视频信号引入控制室前，应将视频设备与接地网相连，视频信号在控制室内传输时，可采用光纤进行传输。

（3）传输电缆引入控制室时应将线缆与接地网相连接，并采用等电位连接技术以降低雷电感应过电压。在视频监控系统中，各种传输电缆应分开铺设，且各电缆之间应进行有效的屏蔽，防止被感应电压损坏。视频监控系统中的各种视频信号及音频信号，应分别设置相应的地线，以保证各信号能安全有效地传输到监控中心。

结束语

总而言之，在船闸监控系统中，高清视频技术的应用，为实现船闸运行监测的数字化、网络化、智能化提供了重要的技术支撑，从而进一步确保船闸安全运行和过闸效率，确保船闸的安全运行和过闸效率，是非常必要和有价值的。在今后的工作中，我将继续加强对高清视频技术应用的研究，并不断积累经验，提高工作效率，为以后在这一方面的工作奠定良好的基础。本文从高清视频技术应用于船闸监测系统中存在的问题出发，结合实际情况，提出了几点建议，并对高清视频技术在船闸监测系统中的应用进行了研究分析，相信高清视频技术在船闸监控系统中会发挥越来越大的作用。

参考文献

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