航道安全监控预警系统的设计与应用

       数字航道是数字地球概念在航道领域的具体应用，是综合运用遥感、遥测、地理信息系统、宽带网络、通讯、计算机模拟、多媒体等多种技术对航道业务流程、动态监控管理和辅助决策服务的数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统，是信息基础设施和信息系统的集成。

      航道监控作为数字航道中的一个组成部分，担负着全天候实时监控航道上航标运行状态、过往船只航行状况、航道设施安全防范的职责。采用微波/光纤通信技术、数字视频处理技术、IP通信技术和光纤通信技术等先进的通信技术的网络图像监控系统。是对数字航道的补充，可以在各种气候及光线条件下24小时实时记录航道现场情况，及时发现航标状况、船舶航行状况、非法采砂和占用航道等现象，为航道畅通和大桥安全提供良好的保障。

系统建设目标

     主要对XXXX航道管理处管辖范围内的航道运营及违法情况实行7x24小时监控和保护。

1. 系统可以直观、真实、有效、实时监控航道现场情况；及时发现航标运行情况，船只航行状况，非法采沙、占用航道等现象。
2. 系统能在第一时间把航道现场的图像传回指挥中心，指挥中心通过电子了望系统的画面指挥调度，及时制止占用航道、违章捕捞、破坏航道配套设施等活动。
3. 系统能真实记录航道突发事件发生前、处理过程中以及事件处理以后现场的真实情况；从而对航道管理提供有效真实的资料。
4. 系统能够储存和回放航道监控录像情况。

       建立统一指挥、调度平台，一旦发生突发事件，能在第一时间作出反应，制订准确、有效的解决方案，从而避免事态的进一步扩大，进而提高各级应对重大突发事件的能力。保证新系统的技术先进性，采用新思路、新结构、新技术，实现系统不断扩展、不断完善。整合资源，节约投资成本。充分利用现有和未来资源，实现一网多用。

系统特点

       前端监控点设备包括CMOS透雾摄像机、日夜型长焦距变焦镜头、远红外热成像夜视仪、重型变速云台、室外一体化双视窗防护罩、防雷和电源供电系统。所有前端监控点都必须有良好抗雷击、防雷电和电源稳压等保护措施。前端图像采集主要是通过远距离昼夜一体化摄像系统获得，其特点：

       采用CMOS日夜型透雾摄像机、配置日夜型长焦距变焦镜头、远红外热成像夜视仪、室外一体化双视窗护罩和重型变速云台，具有高精度、高速旋转能力，便于特殊情况下对监控目标的快速跟踪，通过预置位可精确定位于重点监视区域。 配置大倍率电动两可变自动光圈镜头，可在远端指挥监控中心，通过控制键盘对云台左右、上下旋转及镜头变倍、聚焦控制，可远距离大范围监视，也可通过调节集中进行近距离目标精细监视。

       航道监控预警系统是一种新型的航道安全监控系统，具有全天候、全方位实时监控的特点。该系统采用先进的可见光和红外热成像技术，结合高精度的云台部分，可实现对航道的全天候、全方位实时监控。安装在监控塔上，该系统能够及时发现航行中的异常情况，提高航行效率，预防事故发生，具有重要的实际意义和推广价值。

       可见光是航道监控预警系统的重要组成部分，通过高清晰度的可见光摄像机，可以实现对航道的全天候实时监控。在白天光线充足的情况下，可见光摄像机能够提供清晰、细腻的图像，帮助监控人员及时发现航行中的异常情况。而在夜晚或光线不足的情况下，可见光摄像机也能通过自动增益和数字降噪技术，提供清晰、稳定的图像，确保监控效果。

       红外热成像是航道监控预警系统的另一重要组成部分。在雾气弥漫、能见度较低的情况下，可见光摄像机往往无法提供清晰的图像，而红外热成像摄像机则能够利用其独特的成像原理，透过雾气，提供清晰、稳定的图像。此外，红外热成像摄像机还能通过检测目标物的温度分布，及时发现潜在的航行危险，如礁石、沉船等。

       云台是航道监控预警系统的核心组成部分之一。该部分采用高精度的伺服电机和控制系统，能够实现全方位、无死角的监控。无论是在白天还是夜晚，无论是在正常情况下还是在异常情况下，云台部分都能够提供清晰、稳定的图像，帮助监控人员及时发现航行中的异常情况。
       航道监控预警系统最终需要安装在监控塔上，以便实现对航道的全天候、全方位实时监控。在安装过程中，需要考虑到各种因素，如风速、温度、湿度等，以确保系统的稳定性和可靠性。此外，还需要对系统进行定期维护和保养，以保证其正常运转。

       采用高端图像传感器和纳米波透雾成像技术，可在白天薄雾天气进行透雾成像，使远距离的目标可以更清晰的监控，同时也增加雾天设备的监控距离。

       系统搭配远红外热成像夜视仪，可实现黑暗无光、雨雾天气红外成像，任何视野内的目标都能清晰反应在视频画面上，且与CMOS摄像系统实现白天夜间自动信号切换，白天后台监控显示CMOS成像画面，夜间自动切换成红外热成像画面，并且CMOS成像作为辅助视频叠加至红外执成像视频上以画中画显示。同时系统具备远程强制切换画面的功能。

监控系统正常工作状态在白天可对半径3-10公里范围、夜间2-6公里范围内的目标做24小时不间断实时监控及录像存储。

同时系统还可扩展应用，如水文监测，防汛指挥，及社会治安联动报警等功能。

系统拓扑图