港口视频监控解决方案

文 | 师研

概述

　　随着全球一体化进程的加快和国际经济活动的日趋频繁，港口业务发展迅速，现代港口特别是大型枢纽港的地位越来越突显。无论是内陆港，还是进出口港都对港口的数字化建设提出了越来越高的要求，打造数字化港口成为了港口业务发展的方向。

　　港口处于陆运和水运两大基本运输方式的联结点，现代客流、物流活动所要求的全过程、全方位系统跟踪管理已成为现代港口的主要服务内容，因此数字化视频监控系统成为港口安防和生产业务系统中的重要组成部分。建立和完善覆盖锚地、航道、泊位、堆场、门卫、公安交通、环境监测等区域的数字化、网络化、体育化视频监控系统已经成为港口数字化建设的重要课题之一。

解决方案

　　港口视频监控解决方案由视频监控管理服务器(VM)、数据管理服务器（DM）、媒体交换服务器(MS)、专业IPSAN 存储设备、编码器、解码器、网络摄像机等构成，可以实现对整个港口作业区域的有效、全方位监控。

　　监控中心主要部署管理平台（VM、DM）、媒体转发（MS）、客户端、解码器、电视墙和应用服务器等设备。系统通过VM对所有设备进行管理，所有控制信令由VM 发出，基于用户分组以及角色的概念，可灵活方便地给用户设置权限。对于各港口分公司到港务集团以及向上级港口管理局等需要多级联网的场合，管理服务器可基于国际标准的SIP ＋ XML 协议，实现纵向的多级互联，解决传统监控系统无法完成的多级分权分域管理任务。

　　系统前端部分，针对不同区域的实际情况，可采用灵活的部署和接入方式。对于集装箱码头、保税仓库等货物集散地，根据摄像机部署的分散或集中情况采用相应的单路、多路编码器接入前端模拟摄像机，实现数字化的编码压缩和网络传输；重点的出入口部署全高清网络摄像机HIC 5421，摄像机对于60帧/ 秒工作模式的支持也使前端对于高速经过车辆等实现更清晰的采集，便于捕获快速移动物体的特征；港口内部的道路沿线，可采用EPON 接入方式，通过单芯光纤可实现多路监控点视频信息的传输，简化前端的部署，同时无源器件的采用也能大大提高系统的可靠性；对于港口周界监控点位的接入，除了采用EPON 接入外，还可使用RRPP 环网方式接入，通过将编码器和交换机组RRPP 环网，使系统具有对设备及链路及故障的自愈能力，在出现故障的情况下，系统可实现200ms 的故障收敛，保障视频数据的可靠回传和存储；对于大楼内部监控点位，可采用高密度的多路编码器，在保障图像质量的同时可有效降低系统的成本。报警和门禁系统也可通过开放的接口接入系统，实现高效的联动操作，提高系统的实战应用价值。

　　存储统一部署于监控系统的机房，通过专业的IP SAN 存储阵列VX1500/VX1600 实现对监控数据的高可靠存储，RAID特性的支持也使系统对于磁盘故障具有有效的数据恢复能力。对于高可靠要求的场合，还可部署备份存储，通过系统实现存储视频录像的备份，保障视频数据的高可靠性。

　　针对某些场合的体育化应用需求，系统也预留了开放的接口，方便与专业的体育应用开发伙伴实现对接，为港口用户提供行业化的体育分析解决方案。

解决方案优势及特点总结

• NGN 架构有效提升系统容量

　　所谓的NGN 架构是指宇视科技的iVS 视频监控系统借鉴通信技术中“ 下一代网络（NGN，Next GenerationNetworks）”中的核心思想——交换与控制分离，从而规避了流媒体转发服务器的瓶颈问题。

　　传统数字监控系统的转发能力受制于一个核心部件——流媒体转发服务器，单台流媒体服务器的转发性能= 该服务器接入的前端数量× 单个前端的码流，而服务器的转发性能是恒定的，因此即便服务器接入的前端数量不变，当单个前端的码流提升时——从CIF 到D1，从D1 到720P，从720P 到1080P，服务器不足以支撑原有数量的接入前端，必然导致系统面临进一步扩容的问题。

　　而宇视科技的iVS 监控系统完全可以不配置流媒体转发服务器，前端直接输出实况流和存储流双流，实况流和存储流均从前端直接通过IP 网络写入显示终端（客户端/ 解码器）和存储设备，不经过服务器转发，而iVS 系统中的服务器仅仅用作系统调度管理控制，这就是交换/ 转发与控制分离。正是iVS 监控方案采用了业务承载和控制相分离的机制，使得整个系统具备很高的性能和可扩展性，对于港口未来高密度、大规模监控点位的部署要求具有天然的适应性。

• 高可靠、体育的专业视频监控存储

　　前端通过iSCSI 协议直写IP SAN，取消了服务器转发，极大的提高了存储可靠性，提升了存储效率。iSCSI“块存储”实现了对于媒体流这种非结构化数据的结构化存储，使得监控录像可以秒级精确检索，秒级即时回放。

　　此外，宇视科技的iVS 监控系统还可以通过事件触发存储的方式来降低高清监控系统的存储需求空间，例如只有活动画面才进行存储，静止画面不存储；只有报警触发后视频才进行录像存储，无报警的视频画面不予录像，等等。

• 高品质、高性能的前端设备

　　丰富的全系列前端设备，支持720P/1080P 高清编码，高效编码，低时延。

　　专业工业设计，环境适应性强，防雷、防腐、防潮湿、耐高低温。除了通过传统的LAN 方式完成前端接入外，iVS 的前端设备还可以通过EPON、RRPP 环网，WLAN 无线接入等方式接入。EPON 方案在更省光纤资源的基础上还具有更高的设备级可靠性和安全性，简化港口内部道路沿线监控点的施工部署。港口周界的RRPP 光环网方案，在提高系统可靠性的同时可大大减少所需光纤数量，百毫秒级的收敛时间也可保障单点设备及链路故障不影响其他设备图像的传输，大大提高了系统的健壮性。

• 丰富的报警联动

　　支持各种视频监控报警源（视频丢失、移动侦测、遮挡、开关量输入等）的告警联动和多种联动动作（图像弹出、图像储存、开关量输出），报警源和联动动作可以灵活配置。支持与第三方系统的报警联动，基于串口或以太网接收第三方报警信息，按照事先约定的协议，产生图像弹出、中心报警联动输出、图像存储等联动功能。支持按时间段布防/ 撤防，支持手动的布防/ 撤防。通过RS232 接口外接短消息网关模块，支持短消息报警。

• 创新拼接全景监控

　　在大型园区中，堆场/ 货场空间跨度广，全覆盖监控难度大。若部署多个枪机来进行多角度监控，则空旷场地布点施工量大，立杆、布线、取电，大大增加了工程成本；而且多个枪机的多个画面，会造成整体场景的割裂，对于监控人员掌握整体状况产生困扰，容易使部分重要信息被漏掉。若部署高速球型摄像机，则可以对场景内每一个细节都查看到，但球机固有的监控盲点问题导致除了当前查看的场景外，画面外的场景都成了死角，被忽略或遗漏，于录像存储尤其不利。

　　对于这种大空间监控，宇视科技可以采用多个高清枪式摄像机的画面拼接出一幅180°的高清全景画面。由于是通用枪机，可以选配合适的中焦高清镜头，既保证了没有广角镜头的鱼眼变形，又可以保证相当的景深，实现大角度，大景深，真正的全景监控。此外，还可以配合使用一台高清快速球机，使球机的云镜控制和全景画面联动配合，实现光学变焦机械PTZ 和电子变焦ePTZ 的有机结合，能够提供更清晰的画面，最佳的全景监控效果。