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[摘要]随着海警信息化工作不断深入,海警部队信息化程度和水平不断提高,目前正在建设和逐步完善各级指挥、调度、监控和业务系统,因而建设一套智能管控平台势在必行,其主要功能是将“动中通”卫星通信系统、视频会议设备、岸基雷达站及舰艇观察雷达、北斗或GPS定位信息、AIS目标信息以及监控视频图像等信息有效接入海警部队指挥系统,实现对敏感港口、重点海域以及领海、毗连区和敏感重要专属经济区出入的人员和船只等目标进行监视、识别和辨认,在执法执勤过程中实施远程指挥、综合调度、实时监控,实现数据有效整合,图像互联共享,逐步实现预警、报警、处警一体化。
[关键词]海警指挥监控图像预警报警处警数据接入系统整合
中图分类号:TP277 文献标识码:TP 文章编号:1009―914X(2013)31―0307―03
一、引言
2001年开始,海警部队信息化建设进入一个高速发展的阶段,在部局和总队的统一规划下,各级单位都加大了信息化建设在人力、物力和财力上的投入,经过十几年的努力,海警部队目前已经逐步建设和完善了预警、报警、处警各类系统,其中包括雷达观察预警系统,视频监控系统,舰艇辅助指挥系统(北斗或GPS),船舶自动识别系统(AIS)等基础技术设施,这类设施在海警执法执勤过程中发挥了重大作用。但在工作实践中也发现,这些分系统单独使用,功能受到很大限制,其功能没有得到充分应有地发挥,这就需要将这些系统进行整合,建设统一的可视化智能管控平台,将可视信息有效接入、互联共享、形成互动,与海警指挥系统无缝对接,实现对重点港口、码头,以及领海、毗连区和敏感重要专属经济区出入的人员和船只等目标进行监视、识别和辨认,实时预警和报警,为海警部队执法执勤提供有力的科技支撑。
二、建设智能管控平台的基本设想
智能管控平台的核心是海警部队所有语音、图像、视频、数据等系统的综合集成,即通过综合集成实现视频会议、视频监控、移动图像、桌面视频、软件视频通信的综合集成互通,即“可视化”体系;有线电话语音、无线通信语音、会议语音、软件通信语音等语音通信手段的综合集成互通,即“网络化”体系;语音、视频系统与海警指挥系统的综合集成互通,即“一体化”体系。
(一)“可视化”体系基本设想
1、视频监控集成。对现有监控设备进行网络监控改造,即将监控前端设备通过网络接入各级监控平台,各级监控平台之间可基于协议互联互通,实现视频监控系统间横向和纵向的调度交互。实现视频监控系统可基于协议加入视频会议系统,召开视频会议时可将所需调看的监控图像当做视频会议终端加入会议。
2、视频会议系统集成。实现各种视频终端、多点控制单元(MCU)等视频会议设备基于协议的互联互通,视频系统内任意多点控制单元、视频终端之间均可通过等位拨号方式完成呼叫,实现视频通话或召开视频会议。
3、移动视频信号集成。通过高空无人机、动中通、无线通信基站等设施,将执法执勤处突现场的数字单兵、无线图传、3G图传等视频信号联入专网,接入各个视频通信系统,进行集成互通。
(二)“网络化”体系基本设想
1、无线数字通信网。在部队现有无线通信网的基础上,升级建设无线数字通信网,将各类无线信号数字化,接入有线网,实现短波、超短波、固定电话、IP电话、卫星电话、移动电话集群终端和计算机终端等设备之间端到端的语音互通,同时还可实现部分终端之间的短信息、电子邮件和传真等通信。
2、语音综合集成调度。通过各类网关设备远程控制无线通信设备工作,利用调度系统进行统一调度、通信和状态查询,实现有线/无线、短波/超短波等不同频率、不同制式的语音通信设备间横向和纵向的语音交互及互联互通,并扩展至集成边防各类语音子系统及视频子系统语音信号。
3、数据通信系统集成
警务通、移动办公平台、数字单兵、北斗定位终端等通过移动运营商的无线通道、卫星通信等方式接入公安网,实现与公安网的连接,利用定制开发的软件,实现执勤分队、单兵与整个公安网络的数据交互。
(三)语音、视频通信系统“一体化”基本设想
在完成视频、音频系统互联互通的基础上,利用各类音视频设备、软件,集成边防各类语音、视频通信系统,达到所有音视频通信手段基于协议互联互通,实现通信手段快捷、丰富、智能化。
各类音、视频信号和业务数据进行综合集成后,除进行人工调度外,还可将各种资源以通用号码形式进行编码,实现各种资源的目录化管理和号码化调度,可双向互通、等位互联,可大大提高工作效率、方便各级官兵使用。
三、建设智能管控平台应解决的几个问题
建设智能管控平台应该综合考虑海警信息化发展的现状,更应考虑今后扩容的需要,综合这些内容,结合海警工作实际,笔者认为重点应解决好三个问题。
(一)要对各目标信息进行有效的融合。
1、观察雷达信号的融合。雷达作为海上目标观察的主要技术手段,具有观察距离远、不受天气条件限制、能对海上目标进行定位的优点。在使用中,为满足对某一重点海域的观察,可以通过岸基雷达站、舰艇雷达以及其它雷达组成雷达观察网络实现,需要将不同雷达在交叉重叠区域的信号进行融合,就要求雷达的通信协议开放,视频图像能够输出,目标的经纬度坐标信息能够读出。其基本方法是:将重叠区域内的多部雷达扫描出来的目标位置(经纬度)、航向、航速、转向率和加速度等主要参数输入到后台数据服务器,通过对比同一目标坐标的主要参数及雷达目标的运行模型来实现同一目标融合。在态势显示上去掉同一目标的冗余,将多个雷达监控海区的目标同一显示在电子海图上,自动锁定和跟踪雷达覆盖区域内的所有目标。
2、AIS系统数据的融合。AIS基站接收的数据(动、静态信息)或第三方AIS数据源(海事或渔业局提供的AIS数据)接入基站后,经平台信息处理和融合模块解析、处理和去除冗余后,存入后台数据库。因AIS接受的船舶定位信号具有唯一性,存入数据库后,不必进行关联处理,只需将信息提出显示在电子海图上即可。
3、GPS、北斗卫星导航数据的融合。GPS、北斗卫星导航数据或第三方GPS、北斗数据源(海事或渔业局提供的GPS或北斗数据)数据接入后台服务器后,经平台信息处理和融合模块解析、处理和去除冗余后,存入监测点或监控中心的数据库。
4、各种不同传感器定位数据的融合。为保证原始数据的完整性,不同类型定位传感器数据源的目标(例如:雷达、AIS、GPS、北斗)数据在数据库中不做融合,但是在数据库中应保存不同类型传感器数据源目标的关联关系。通过融合开关,客户端可以控制雷达、AIS、GPS、北斗目标融合或分离显示。融合显示的依据是不同类型传感器数据源目标的关联关系、目标的数据源类型、目标数据源类型的优先级、目标数据的入库时间戳。
5、视频信号的融合及与雷达、AIS基站等定位传感器互动,实现对目标的自动跟踪。为解决视频监控与雷达等定位信息的联动,平台软件应建立统一的视频网络平台,将视频设备的视频图像或报警信息通过网络逐级上传至各级视频流媒体服务器,通过视频后台设备(例如硬盘录像机)提供的Web服务、网页、控件或SDK调阅视频流媒体服务器管理的任意设备的实时视频、视频历史录像和报警信息,并实现对设备进行远程控制(例如云台的控制)。
在同一监控区域,还应实现雷达、AIS基站等定位传感器与光电设备的联动接力跟踪,当雷达或AIS基站发现可疑目标,协同探测模块自动计算云台参数,控制云台锁定目标方位,获取可疑目标的视频图像,并随着目标的移动实时转向跟踪。
[关键词]海警指挥监控图像预警报警处警数据接入系统整合
中图分类号:TP277 文献标识码:TP 文章编号:1009―914X(2013)31―0307―03
一、引言
2001年开始,海警部队信息化建设进入一个高速发展的阶段,在部局和总队的统一规划下,各级单位都加大了信息化建设在人力、物力和财力上的投入,经过十几年的努力,海警部队目前已经逐步建设和完善了预警、报警、处警各类系统,其中包括雷达观察预警系统,视频监控系统,舰艇辅助指挥系统(北斗或GPS),船舶自动识别系统(AIS)等基础技术设施,这类设施在海警执法执勤过程中发挥了重大作用。但在工作实践中也发现,这些分系统单独使用,功能受到很大限制,其功能没有得到充分应有地发挥,这就需要将这些系统进行整合,建设统一的可视化智能管控平台,将可视信息有效接入、互联共享、形成互动,与海警指挥系统无缝对接,实现对重点港口、码头,以及领海、毗连区和敏感重要专属经济区出入的人员和船只等目标进行监视、识别和辨认,实时预警和报警,为海警部队执法执勤提供有力的科技支撑。
二、建设智能管控平台的基本设想
智能管控平台的核心是海警部队所有语音、图像、视频、数据等系统的综合集成,即通过综合集成实现视频会议、视频监控、移动图像、桌面视频、软件视频通信的综合集成互通,即“可视化”体系;有线电话语音、无线通信语音、会议语音、软件通信语音等语音通信手段的综合集成互通,即“网络化”体系;语音、视频系统与海警指挥系统的综合集成互通,即“一体化”体系。
(一)“可视化”体系基本设想
1、视频监控集成。对现有监控设备进行网络监控改造,即将监控前端设备通过网络接入各级监控平台,各级监控平台之间可基于协议互联互通,实现视频监控系统间横向和纵向的调度交互。实现视频监控系统可基于协议加入视频会议系统,召开视频会议时可将所需调看的监控图像当做视频会议终端加入会议。
2、视频会议系统集成。实现各种视频终端、多点控制单元(MCU)等视频会议设备基于协议的互联互通,视频系统内任意多点控制单元、视频终端之间均可通过等位拨号方式完成呼叫,实现视频通话或召开视频会议。
3、移动视频信号集成。通过高空无人机、动中通、无线通信基站等设施,将执法执勤处突现场的数字单兵、无线图传、3G图传等视频信号联入专网,接入各个视频通信系统,进行集成互通。
(二)“网络化”体系基本设想
1、无线数字通信网。在部队现有无线通信网的基础上,升级建设无线数字通信网,将各类无线信号数字化,接入有线网,实现短波、超短波、固定电话、IP电话、卫星电话、移动电话集群终端和计算机终端等设备之间端到端的语音互通,同时还可实现部分终端之间的短信息、电子邮件和传真等通信。
2、语音综合集成调度。通过各类网关设备远程控制无线通信设备工作,利用调度系统进行统一调度、通信和状态查询,实现有线/无线、短波/超短波等不同频率、不同制式的语音通信设备间横向和纵向的语音交互及互联互通,并扩展至集成边防各类语音子系统及视频子系统语音信号。
3、数据通信系统集成
警务通、移动办公平台、数字单兵、北斗定位终端等通过移动运营商的无线通道、卫星通信等方式接入公安网,实现与公安网的连接,利用定制开发的软件,实现执勤分队、单兵与整个公安网络的数据交互。
(三)语音、视频通信系统“一体化”基本设想
在完成视频、音频系统互联互通的基础上,利用各类音视频设备、软件,集成边防各类语音、视频通信系统,达到所有音视频通信手段基于协议互联互通,实现通信手段快捷、丰富、智能化。
各类音、视频信号和业务数据进行综合集成后,除进行人工调度外,还可将各种资源以通用号码形式进行编码,实现各种资源的目录化管理和号码化调度,可双向互通、等位互联,可大大提高工作效率、方便各级官兵使用。
三、建设智能管控平台应解决的几个问题
建设智能管控平台应该综合考虑海警信息化发展的现状,更应考虑今后扩容的需要,综合这些内容,结合海警工作实际,笔者认为重点应解决好三个问题。
(一)要对各目标信息进行有效的融合。
1、观察雷达信号的融合。雷达作为海上目标观察的主要技术手段,具有观察距离远、不受天气条件限制、能对海上目标进行定位的优点。在使用中,为满足对某一重点海域的观察,可以通过岸基雷达站、舰艇雷达以及其它雷达组成雷达观察网络实现,需要将不同雷达在交叉重叠区域的信号进行融合,就要求雷达的通信协议开放,视频图像能够输出,目标的经纬度坐标信息能够读出。其基本方法是:将重叠区域内的多部雷达扫描出来的目标位置(经纬度)、航向、航速、转向率和加速度等主要参数输入到后台数据服务器,通过对比同一目标坐标的主要参数及雷达目标的运行模型来实现同一目标融合。在态势显示上去掉同一目标的冗余,将多个雷达监控海区的目标同一显示在电子海图上,自动锁定和跟踪雷达覆盖区域内的所有目标。
2、AIS系统数据的融合。AIS基站接收的数据(动、静态信息)或第三方AIS数据源(海事或渔业局提供的AIS数据)接入基站后,经平台信息处理和融合模块解析、处理和去除冗余后,存入后台数据库。因AIS接受的船舶定位信号具有唯一性,存入数据库后,不必进行关联处理,只需将信息提出显示在电子海图上即可。
3、GPS、北斗卫星导航数据的融合。GPS、北斗卫星导航数据或第三方GPS、北斗数据源(海事或渔业局提供的GPS或北斗数据)数据接入后台服务器后,经平台信息处理和融合模块解析、处理和去除冗余后,存入监测点或监控中心的数据库。
4、各种不同传感器定位数据的融合。为保证原始数据的完整性,不同类型定位传感器数据源的目标(例如:雷达、AIS、GPS、北斗)数据在数据库中不做融合,但是在数据库中应保存不同类型传感器数据源目标的关联关系。通过融合开关,客户端可以控制雷达、AIS、GPS、北斗目标融合或分离显示。融合显示的依据是不同类型传感器数据源目标的关联关系、目标的数据源类型、目标数据源类型的优先级、目标数据的入库时间戳。
5、视频信号的融合及与雷达、AIS基站等定位传感器互动,实现对目标的自动跟踪。为解决视频监控与雷达等定位信息的联动,平台软件应建立统一的视频网络平台,将视频设备的视频图像或报警信息通过网络逐级上传至各级视频流媒体服务器,通过视频后台设备(例如硬盘录像机)提供的Web服务、网页、控件或SDK调阅视频流媒体服务器管理的任意设备的实时视频、视频历史录像和报警信息,并实现对设备进行远程控制(例如云台的控制)。
在同一监控区域,还应实现雷达、AIS基站等定位传感器与光电设备的联动接力跟踪,当雷达或AIS基站发现可疑目标,协同探测模块自动计算云台参数,控制云台锁定目标方位,获取可疑目标的视频图像,并随着目标的移动实时转向跟踪。