水利航道晝夜監(jiān)控系統(tǒng)項目解決方案(激光與紅外)

1、北京索斯克翻技航道全天候全程監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品解決方案尺度決定高度 *word格式第1部分 索斯克航道全天候攝像系統(tǒng)應(yīng)用背景中國是世界上較早利用水運的國家之一，隨著水運事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國正建設(shè)“智慧港航”系統(tǒng)和“數(shù)字水利”系統(tǒng)，全面構(gòu)建港航、水利系統(tǒng)的數(shù)字化智能化監(jiān)管系統(tǒng)， 有效解決對可能或正在發(fā)生的汛情、險情、災(zāi)情進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)控，及時采取預(yù)防與補 救措施，可全面提高防汛抗洪工作的有效性和可靠性，對減少洪水災(zāi)害、緩解防洪抗旱 壓力、保障人民生命財產(chǎn)安全；積極主動而有效的打擊非法采砂、非法捕魚及非法偷運 等違法犯罪行為，保證港道水利系統(tǒng)監(jiān)管部門實時有效的了解船只的正常行駛，超重情 況，求救搜索和準(zhǔn)

2、確定位，對進(jìn)入?yún)^(qū)域的船牌號做記錄，以備查詢。遠(yuǎn)程視頻全天候?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)對航道和水利監(jiān)管部門的各個水系的港航互通，聯(lián)接 成網(wǎng)，改善航運質(zhì)量和航運效率，保障航行中船只安全，促進(jìn)航行平安，保障航道暢通 無阻。積極打造全天候可視化智慧航道系統(tǒng)對航道測量數(shù)據(jù)、航標(biāo)狀態(tài)以及航道視頻進(jìn) 行實時監(jiān)控，對有效提高航道維護(hù)質(zhì)量和外場管理力度有著重要作用。智慧航道的遠(yuǎn)程晝夜監(jiān)控系統(tǒng)在江河航道、海上沿線、內(nèi)湖沿岸等水利港航系統(tǒng)的具體應(yīng)用包括全天候遠(yuǎn)距離夜視系統(tǒng)、后臺遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)、智能ivs分析預(yù)報警系統(tǒng)、地理gis系統(tǒng)、無線遠(yuǎn)程交互式通訊系統(tǒng)、多媒體技術(shù)的數(shù)字化發(fā)布系統(tǒng)等專業(yè)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成，是港航水利信息基礎(chǔ)建設(shè)和信息

3、自動化的高度集成。晝夜高清視頻圖像整合監(jiān)控系統(tǒng)是對數(shù)字航道的補充，可以在各種惡劣氣候環(huán)境下24小時遠(yuǎn)程監(jiān)控，實時記錄航道現(xiàn)場情況，及時發(fā)現(xiàn)航標(biāo)狀況、船舶航行狀況、非法采砂和占用航道等現(xiàn)象，為航道暢 通、大橋安全、防汛抗洪、水上救助、水資源管理、水利設(shè)施安全、水體環(huán)境監(jiān)測提供 良好的管理，以及針對航道內(nèi)發(fā)生的突發(fā)事件現(xiàn)場狀況實現(xiàn)遠(yuǎn)程應(yīng)急指揮調(diào)度功能，同 時還能實現(xiàn)和環(huán)保監(jiān)測設(shè)備及系統(tǒng)的有效聯(lián)動，獲取相關(guān)的污染指標(biāo)數(shù)據(jù)并和視頻形成 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)備份，作為海洋、海事、航道管理、水利部門、水運部門、防汛抗旱三防應(yīng) 急指揮等部門領(lǐng)導(dǎo)提供決策和執(zhí)法的依據(jù)。目前索斯克研發(fā)量產(chǎn)的航道水利專用全天候攝像系統(tǒng)為首個

4、針對航道水利研發(fā)設(shè)計 的監(jiān)控設(shè)備，現(xiàn)已經(jīng)成功的應(yīng)用宜昌航道等個別重要航段，該產(chǎn)品的普及和應(yīng)用為我國 航道和水利的綜合自動化全天候管理做出了卓越貢獻(xiàn)；索斯克愿意攜業(yè)內(nèi)各設(shè)計系統(tǒng)專 業(yè)人士和系統(tǒng)集成商為港行、水利部門的信息化、智慧化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。第2部分港航水利全天候攝像系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計原則本產(chǎn)品設(shè)計以港航水利等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，用最佳產(chǎn)品設(shè)計方 案體現(xiàn)其實用性和最高性價比，是本方案設(shè)計的指導(dǎo)思想，也是本方案設(shè)計的基本出發(fā)點和追求 的目標(biāo)。本設(shè)計主要目的達(dá)到最佳的效果和最優(yōu)的性能價格比。1 .透霧性：本產(chǎn)品設(shè)計首先滿足航道和水利監(jiān)控的透霧實際需求，由于航道和水利行業(yè)的自身特點決

5、定了其視頻監(jiān)控系統(tǒng)需具備穿透中等氣候及中小型水霧或霾。這對產(chǎn)品設(shè)計及應(yīng)用提出 了很高要求。索斯克開發(fā)的航道水利專用全天候夜視設(shè)備從激光紅外到雙波段紅外熱成像設(shè)備均 具備良好的透霧性能。紅外激光全天候夜視設(shè)備透霧性能及其原理如下：由于看遠(yuǎn)景時每天空氣質(zhì)量不同，為不影 響航道和水利監(jiān)控的觀察能力，在通常狀況下鏡頭遇到霧、雨水、塵等問題，觀察能力距離大大縮小，交通專用日夜鏡頭和專用ccd或cmos系統(tǒng)（以下將兩者簡稱為航道水利專用透霧成像系統(tǒng)）利用透霧、透塵的增強(qiáng)功能，才能有效改善晝夜雨霧天氣的成像效果。其透霧原理為：航道水利專用透霧成像系統(tǒng)具有自動修正物體光線的縱向色差，保證了物體光的rgb信號不

6、偏差，即保證了任何光點的清晰度，即使在水、霧等穿透過程不斷產(chǎn)生新的縱向 色差，也能改善更佳效果，再利用單色（黑白）圖像表達(dá)空間的能量，使透霧能力超過能見度的 倍率以上。可見光雨、霧空氣質(zhì)量成像光學(xué)原理透過云霧、水氣拍攝物體，相當(dāng)于透過了兩重透鏡 （水珠與實際透鏡），除了 r光線可以正確聚焦在ccd成像面上，rgb光線中的gb均無法正常的投射在 ccd成像面上，這樣就造成了普 通模式鏡頭無法正常、清晰的得到云霧、水氣中的圖像，鐵路專用成像系統(tǒng)不但在日夜功能上和自動修正縱向色差上的特殊功能，使透霧技術(shù)及原有的日夜功能，對白天彩色rgb及夜晚的ir能量進(jìn)行更精確的縱向色差調(diào)整，使rgb及ir等大自然

7、能量更準(zhǔn)確、集中到鏡頭和ccd成像版面上，從而達(dá)到透過云霧、水氣拍攝航道環(huán)境及目標(biāo)圖像。雙波段紅外熱成像設(shè)備，屬于被動紅外夜視技術(shù)的一種，其原理是采用一類內(nèi)光電效應(yīng)半導(dǎo) 體器件作探測器，將物體輻射的紅外圖像轉(zhuǎn)換成電荷圖像，經(jīng)信息處理后，由顯示器件轉(zhuǎn)換成人 眼可見圖像。熱成像原理是利用目標(biāo)與周圍環(huán)境之間由于溫度或發(fā)射率的差異所產(chǎn)生的熱對比度 進(jìn)行成像的，并非通過光的折射及反射實現(xiàn)成像功能；因此該類設(shè)備具有優(yōu)秀的透霧功能。2 .實用性：本產(chǎn)品設(shè)計滿足航道水利監(jiān)控管理工作的實際需要，如船流量的辨別、逆船大燈方向不會產(chǎn)生大面積圖像泛白現(xiàn)象、夜間夜視的望遠(yuǎn)性、鏡頭的自動晝夜后焦切換功能和設(shè)備的 自動聚焦

8、成像功能，能減少人為控制的時間差和勞動強(qiáng)度等。3 .先進(jìn)性：本產(chǎn)品設(shè)計首先了解和預(yù)見到今后幾年的航道和水利發(fā)展全天候監(jiān)控方面提出的要求，適應(yīng)科技發(fā)展的方向，具有一定的超前性的可擴(kuò)展性，在發(fā)展過程中可以不斷擴(kuò)充，使整 套系統(tǒng)在相當(dāng)長的時間內(nèi)與科技發(fā)展相適應(yīng)，具有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展?jié)摿λx擇的設(shè)備應(yīng)在系統(tǒng)實施若 干年后，亦能保持其功能完善、齊全，不至于落后。4 .可靠性：產(chǎn)品設(shè)計的可靠性是指系統(tǒng)抵御外界干擾的能力及受外界干擾時的恢復(fù)能力。鑒于該產(chǎn)品的應(yīng)用性質(zhì)，其運行可靠性得到充分保證。因此該產(chǎn)品系統(tǒng)必須可靠地、能連續(xù)地運行， 系統(tǒng)設(shè)計時在成本接受的條件下，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備選擇、產(chǎn)品供應(yīng)商的技術(shù)服務(wù)及維修響

9、應(yīng)能力等各方面均應(yīng)嚴(yán)格要求，使得故障發(fā)生的可能性盡可能少。即便是出現(xiàn)故障時，影響面也要盡可能小。系統(tǒng)具有耐高溫、抗寒、散熱排風(fēng)及高度抗干擾等基本功能，使用的各類電氣接線端子、 過載、漏電及斷路保護(hù)等裝置，均符合國家有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)要求。且所有使用的技術(shù)和設(shè)備， 必須是已經(jīng)被證明為 “成熟而且面向工程的”，需要充分考慮施工中可能遇到的各種情況，避免各種不穩(wěn)定因素，確保工程質(zhì)量。5 .效率性：航道水利監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用最終目的是為了增加航道和水利監(jiān)管部門監(jiān)管的安全力度和執(zhí)法力度，最大限度地節(jié)約人力，從而提高監(jiān)管效率，降低勞動強(qiáng)度。因此該系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng) 充分體現(xiàn)“科技服務(wù)與人”的設(shè)計理念，保證系統(tǒng)的有效、

10、高效運作。6 .規(guī)范性：由于本產(chǎn)品是一個嚴(yán)格的綜合性系統(tǒng)化產(chǎn)品，在設(shè)計與施工過程中參考了各方面的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，嚴(yán)格遵從各項技術(shù)規(guī)定，做好產(chǎn)品系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計工。一切從實際出發(fā)，使智 能系統(tǒng)具有較高的實用效能；這也是航道水利全天候成像系統(tǒng)在當(dāng)今之所以能迅速興起并發(fā)展的 關(guān)鍵所在。7 .易維護(hù)性：系統(tǒng)在設(shè)計時充分考慮其易維護(hù)性，以確保系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)故障時能在最短時間內(nèi)恢復(fù)運行。該系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)具備體積小、重量輕備用機(jī)更換方便，整機(jī)外部調(diào)試方便， 無需拆機(jī)調(diào)試，具備斷電保護(hù)和斷電記憶等功能，以方便日常維護(hù)。8 .安全性：本產(chǎn)品在設(shè)計時充分考慮到激光與紅外應(yīng)用的安全性，因此從激光封裝到準(zhǔn)直出光經(jīng)過多道

11、安全調(diào)試及處理環(huán)節(jié)，紅外散熱處理工藝也極為苛求，是同類產(chǎn)品中首款在公安部電 子產(chǎn)品檢測中獲得激光專項安全檢測認(rèn)證條款的激光類產(chǎn)品。第3部分設(shè)計依據(jù)公安部航道水利產(chǎn)品行業(yè)生產(chǎn)規(guī)定特種行業(yè)與產(chǎn)品生產(chǎn)管理規(guī)定中華人民共和國航道法中華人民共和國航道安全法實施條例中華人民共和國航道管理條例港口與港道水文規(guī)范 jts 145-2-2013公安交通指揮系統(tǒng)工程建設(shè)通用程序和要求(ga/t651-2006 )交通安全違法行為圖像取證技術(shù)規(guī)范(ga/t832-2009 )公安部關(guān)于公安交通指揮中心建設(shè)與發(fā)展的若干意見公安部公安計算機(jī)信息系統(tǒng)“九五”規(guī)劃公安部交通管理信息系統(tǒng)建設(shè)框架公安部、建設(shè)部決定 2000年

12、在全國實施以提高城市交通管理水平為中心的“暢通工程”的要求國家技術(shù)監(jiān)督局測量、控制和試驗室用電氣設(shè)備的安全要求國家技術(shù)監(jiān)督局信息技術(shù)設(shè)備的安全第4部分激光夜視系統(tǒng)詳細(xì)介紹4.1 系統(tǒng)功能4.1.0支持航道水利監(jiān)控的夜間成像功能索斯克航道水利專用設(shè)備夜間成像截圖如下4.1.1 支持航道水利監(jiān)控的廣角應(yīng)用實現(xiàn)了多車道在鏡頭廣角時的同時監(jiān)控，夜間激光最大角度為40o,避免出現(xiàn)激光的手電筒效應(yīng)（即顯示屏幕上會出現(xiàn)一條很白很亮的光帶）既保證了夜間視頻采集的質(zhì)量，同時也不影響到鏡頭在廣角狀態(tài)下觀測船流量的視頻效果。下圖為普通安防監(jiān)控激光設(shè)備，激光為小角度產(chǎn)生的手電筒效應(yīng)截圖卜圖為索斯克專為航道水利設(shè)計的激光夜視系統(tǒng)，激光為大角度無手電筒效應(yīng)截圖4.1.2 支持晝夜同一后焦功能即晝夜切換時無需人工手動調(diào)整聚焦功能即可得到清晰圖像，為索斯克根據(jù)鐵路實際需求而 設(shè)計的人性化的系統(tǒng)功能，既能得到清晰圖像又為即時抓住圖像采集時機(jī)贏得了有效時間，避免 了晝夜切換時后焦不清晰而帶來的大量人工浪費，有效降低了操作人員的工作強(qiáng)度。卜圖為普通安防監(jiān)控激光設(shè)備，不支持晝夜切換同一后焦功能的截圖卜圖為索斯克專為交通設(shè)計的激光夜視系統(tǒng)，晝夜切換同一后焦功能的截圖轉(zhuǎn)