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摘要：起重机的CCTV监控系统，也愈来愈专业化、集成化、数字化和自动化。从集装箱起重机历史项目记录看，还没有专业的视频监控系统，也没有专用的软件。目前市场上的普通监控系统或者体量比较大，或者价格比较高，经济性和适用性方面都不是最佳，也不利于持续发展。综合以往的起重机项目，该文对起重机视频监控系统的特征和发展趋势进行了分析总结。
关键词：岸边集装箱起重机；CCTV视频监控系统；应用；发展趋势
中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0017一02
0引言
岸边集装箱起重机，简称桥吊。在集装箱运输渐渐成为全球海运主要运输方式大背景下，广泛的用于全球的各个港口。
1视频监控系统的摄像头工作环境
桥吊广泛的分布于全球五大洲的各个港口。无论是高纬度的极寒地区，还是低纬度的赤道地区，都有广泛的分布。所以监控摄像头应充分考虑港口工程机械的作业环境，整个系统要有稳定性，具备抗雷击、抗干扰和抗振动能力。另外，要有良好的夜间监视效果。还要考虑特殊的工作环境，例如多雨、潮湿、多日照、沙尘、飓风、高温以及低温等地区。
2视频监控系统的摄像头分布位置
普通起重机的室内摄像头主要分布于PLC房（监控控制中心）、电气房（监控变频器运行）、司机室（监控司机状态，预防司机疲劳）、机房（监控机构运行状态）以及理货室（监控理货人员状态，预防理货人员疲劳）。室外摄像头主要分布于梯形架（监控钩区）、前大梁（监控船舱）、中梁（监控小车行驶区域）、后大梁（监控挂舱）、联系梁（监控集装箱作业区域）以及小车架底部（监控吊具）。另外，常见的部位是大车海陆侧下横端部（用于监控大车运行，轨道）、下横梁内外侧（监控区域内是否有行人或车辆干涉）、导览架处（监控大车电缆卷盘）以及防摇摄像头（降低起重机作业时吊具摇晃，提高工作效率）。
自动化起重机和传统的起重机最大的区别是没有司机室，无需人员登机即可完成集装箱装卸作业，不仅节约了大量人力，并且大大的减轻了司机和码头的负担。自动化起重机的视频监控系统也非常复杂，其摄像头基本分布如下：室内摄像头分布于PLC房、电气房、机房以及门架机房（监控门架机构运行）；室外摄像头主要分布于二层电梯出口处（监控后小车）、中转平台下方（监控中转平台）、后小车后伸距下方（观察后大梁下方AGV车道总体情况）、大车陆侧左侧缓冲器处（监控大车向左运行，陆侧轨道上是否有人或障碍物）、大车陆侧右侧缓冲器处（监控大车向右运行，陆侧轨道上是否有人或障碍物）、大车左侧导览架处（监控大车电缆卷盘）、鞍梁中心位置（监控整个集卡通道情况，以及舱盖板情况）、大车海侧左侧缓冲器处（监控大车向左运行，海侧轨道上是否有障碍物）、大车海侧右侧缓冲器处（监控大车向右运行，海侧轨道上是否有障碍物）、海测下横梁下方左侧处（帮助司机观察吊具和集装箱的间隙，方便对箱，在提箱过程中观察集卡状态）、海测下横梁下方右侧处（帮助司机观察吊具和集装箱的间隙，方便对箱，在提箱过程中观察集卡状态）、吊具平台内侧（监控吊具平台）、前大梁清洗平台中心处（从海测观察集装箱船的轮廓和装卸作业区的人员情况）、右侧大梁绞点平台（从陆测观察集装箱船的轮廓和装卸作业区的人员情况）、梯形架（帮助司机在俯仰上升的过程中观察拉杆，钢丝绳）、大梁绞点上方（监控绞点及拖链）、海测上横梁左侧（观察大车向左运行中，大梁碰撞船体或者其他障碍物）、海测上横梁右侧（观察大车向左运行中，大梁碰撞船体或者其他障碍物）、后大梁擦窗平台中心（从后面观察整个起升和小车的位置，辅助司机观察起升和小车的运行情况）、后大梁（监控后大梁油缸和挂舱情况）、小车架中心线海测处、小车架中心线陆侧，小车架左侧、小车架右侧（此四个摄像头从小车架观察吊具海测区域的情况，辅助司机作业）、门架小车中心线海测以及门铰小车中心线陆侧（此处两个摄像头从门架小车架观察吊具海测区域的情况，辅助司机作业）。
另外，龙门吊作为一种也广泛应用于船厂等地的起重机，其视频监控系统和桥吊有许多共性，龙门吊摄像头基本分布如下：室内摄像头分布于PLC、电气房、司机室、上小车（监控主起升机构运行）和下小车（监控副起升机构运行）。室外摄像头主要分布于刚腿外侧（监控大车运行，轨道）、柔腿绞点处（监控大车运行，纠偏状态）、刚腿大车行走（监控陆侧大车行走）以及柔腿大车行走（监控海侧大车行走）。
3视频监控系统的数据传输途径
视频监控系统的摄像头通过专用视频电缆连接到CCTV控制箱。控制箱将视频信号传输给显示器，其中监控显示器若在电气房的话一般采用专用电缆。监控显示器在司机室的话则需要先把视频信号转换为光信号，通过光缆传输到司机室，在司机室内部再把光信号转换回视频信号，再传输给监控显示器。这期间要考虑若传输距离过长，无论视频信号还是光信号都存在一定的衰减现象。另外，需要做好视频专用电缆的屏蔽工作，以免产生干扰现象。
另外，龙门吊上小车，下小车，司机室，刚腿大车行走，柔腿大车行走，刚腿外侧，柔腿绞点处，由于距离司机室或者电气房较远，基本采用光缆信号传输，在这之间，由于大型龙门吊往往跨距很大，所以要充分考虑光信号的衰减。
4视频监控系统的中央处理器
视频监控系统的数据处理，信号转变，基本选择在CCTV控制箱内进行。控制箱内一般配备汇集器，串口服务器，千兆光纤交换机，交换机，系统电源，系统连接器，硬盘录像机，存储硬盘和画面分割器。通过这些设备的运行，达到对摄像机视频信号进行汇聚、分析、处理、转换和传输的目的。
5视频监控系统的终端
视频监控系统的终端包括两部分：一是，监控显示器。监控显示器一般采用抗震抗干扰的LED显示屏或者工业专用监控电脑，显示器一般的安装位置是在PLC房、司机室、远程控制云台和港口监控办公室等。视频监控的最终信号一般会传输到此，司机室借观察显示器上的监控画面，来辅助作业；二是，控制器。司机可以通过控制器来切换监控显示器的画面，对画面进行变焦处理，进而观察不同的区域，辅助作业。
6视频监控系统的未来发展趋势
随着越来越多的港口新建以及传统港口扩建，自动化无人码头的蓬勃发展，起重机视频监控系统被应用于越来越多的岸边集装箱起重机以及龙门吊。
起重机视频监控系统的未来的发展方向，需要我们探索ONVIF和SDK视频音频接入与云台控制。进一步使视频监控系统可以接受起重机PLC系统的信号，与桥吊的PLC程序建立通讯，完成数据传输和互换。使摄像机可以根据起重机各个机构的运行指令自动切换显示画面并自动变焦，这样若出现异常，司机第一时间知晓。根据起升高度调整吊具观察摄像机的镜头变焦。让司机可以在装船，卸船时对吊具部分工作情况更清楚。可以进一步通过定制改善，增加摄像头的功能，不局限于显示监控画面。若可以实现摄像机监控到异常画面，则把异常画面的信号传输给PLC让系统停止运行，则对桥吊的安全性有很大的提高。
7结束语
綜上所述，起重机将来的发展方向和目标是研究一款起重机专用的视频监控系统，包括专用的监控软件，常规或者定制的硬件配置，以实现起重机监控系统的专业化、集成化、数字化和自动化，以满足常规起重机，自动化无人港口，大型龙门吊的作业需要，进而可以推广到全部的港口机械以及海工、重工等领域。
关键词：岸边集装箱起重机；CCTV视频监控系统；应用；发展趋势
中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0017一02
0引言
岸边集装箱起重机，简称桥吊。在集装箱运输渐渐成为全球海运主要运输方式大背景下，广泛的用于全球的各个港口。
1视频监控系统的摄像头工作环境
桥吊广泛的分布于全球五大洲的各个港口。无论是高纬度的极寒地区，还是低纬度的赤道地区，都有广泛的分布。所以监控摄像头应充分考虑港口工程机械的作业环境，整个系统要有稳定性，具备抗雷击、抗干扰和抗振动能力。另外，要有良好的夜间监视效果。还要考虑特殊的工作环境，例如多雨、潮湿、多日照、沙尘、飓风、高温以及低温等地区。
2视频监控系统的摄像头分布位置
普通起重机的室内摄像头主要分布于PLC房（监控控制中心）、电气房（监控变频器运行）、司机室（监控司机状态，预防司机疲劳）、机房（监控机构运行状态）以及理货室（监控理货人员状态，预防理货人员疲劳）。室外摄像头主要分布于梯形架（监控钩区）、前大梁（监控船舱）、中梁（监控小车行驶区域）、后大梁（监控挂舱）、联系梁（监控集装箱作业区域）以及小车架底部（监控吊具）。另外，常见的部位是大车海陆侧下横端部（用于监控大车运行，轨道）、下横梁内外侧（监控区域内是否有行人或车辆干涉）、导览架处（监控大车电缆卷盘）以及防摇摄像头（降低起重机作业时吊具摇晃，提高工作效率）。
自动化起重机和传统的起重机最大的区别是没有司机室，无需人员登机即可完成集装箱装卸作业，不仅节约了大量人力，并且大大的减轻了司机和码头的负担。自动化起重机的视频监控系统也非常复杂，其摄像头基本分布如下：室内摄像头分布于PLC房、电气房、机房以及门架机房（监控门架机构运行）；室外摄像头主要分布于二层电梯出口处（监控后小车）、中转平台下方（监控中转平台）、后小车后伸距下方（观察后大梁下方AGV车道总体情况）、大车陆侧左侧缓冲器处（监控大车向左运行，陆侧轨道上是否有人或障碍物）、大车陆侧右侧缓冲器处（监控大车向右运行，陆侧轨道上是否有人或障碍物）、大车左侧导览架处（监控大车电缆卷盘）、鞍梁中心位置（监控整个集卡通道情况，以及舱盖板情况）、大车海侧左侧缓冲器处（监控大车向左运行，海侧轨道上是否有障碍物）、大车海侧右侧缓冲器处（监控大车向右运行，海侧轨道上是否有障碍物）、海测下横梁下方左侧处（帮助司机观察吊具和集装箱的间隙，方便对箱，在提箱过程中观察集卡状态）、海测下横梁下方右侧处（帮助司机观察吊具和集装箱的间隙，方便对箱，在提箱过程中观察集卡状态）、吊具平台内侧（监控吊具平台）、前大梁清洗平台中心处（从海测观察集装箱船的轮廓和装卸作业区的人员情况）、右侧大梁绞点平台（从陆测观察集装箱船的轮廓和装卸作业区的人员情况）、梯形架（帮助司机在俯仰上升的过程中观察拉杆，钢丝绳）、大梁绞点上方（监控绞点及拖链）、海测上横梁左侧（观察大车向左运行中，大梁碰撞船体或者其他障碍物）、海测上横梁右侧（观察大车向左运行中，大梁碰撞船体或者其他障碍物）、后大梁擦窗平台中心（从后面观察整个起升和小车的位置，辅助司机观察起升和小车的运行情况）、后大梁（监控后大梁油缸和挂舱情况）、小车架中心线海测处、小车架中心线陆侧，小车架左侧、小车架右侧（此四个摄像头从小车架观察吊具海测区域的情况，辅助司机作业）、门架小车中心线海测以及门铰小车中心线陆侧（此处两个摄像头从门架小车架观察吊具海测区域的情况，辅助司机作业）。
另外，龙门吊作为一种也广泛应用于船厂等地的起重机，其视频监控系统和桥吊有许多共性，龙门吊摄像头基本分布如下：室内摄像头分布于PLC、电气房、司机室、上小车（监控主起升机构运行）和下小车（监控副起升机构运行）。室外摄像头主要分布于刚腿外侧（监控大车运行，轨道）、柔腿绞点处（监控大车运行，纠偏状态）、刚腿大车行走（监控陆侧大车行走）以及柔腿大车行走（监控海侧大车行走）。
3视频监控系统的数据传输途径
视频监控系统的摄像头通过专用视频电缆连接到CCTV控制箱。控制箱将视频信号传输给显示器，其中监控显示器若在电气房的话一般采用专用电缆。监控显示器在司机室的话则需要先把视频信号转换为光信号，通过光缆传输到司机室，在司机室内部再把光信号转换回视频信号，再传输给监控显示器。这期间要考虑若传输距离过长，无论视频信号还是光信号都存在一定的衰减现象。另外，需要做好视频专用电缆的屏蔽工作，以免产生干扰现象。
另外，龙门吊上小车，下小车，司机室，刚腿大车行走，柔腿大车行走，刚腿外侧，柔腿绞点处，由于距离司机室或者电气房较远，基本采用光缆信号传输，在这之间，由于大型龙门吊往往跨距很大，所以要充分考虑光信号的衰减。
4视频监控系统的中央处理器
视频监控系统的数据处理，信号转变，基本选择在CCTV控制箱内进行。控制箱内一般配备汇集器，串口服务器，千兆光纤交换机，交换机，系统电源，系统连接器，硬盘录像机，存储硬盘和画面分割器。通过这些设备的运行，达到对摄像机视频信号进行汇聚、分析、处理、转换和传输的目的。
5视频监控系统的终端
视频监控系统的终端包括两部分：一是，监控显示器。监控显示器一般采用抗震抗干扰的LED显示屏或者工业专用监控电脑，显示器一般的安装位置是在PLC房、司机室、远程控制云台和港口监控办公室等。视频监控的最终信号一般会传输到此，司机室借观察显示器上的监控画面，来辅助作业；二是，控制器。司机可以通过控制器来切换监控显示器的画面，对画面进行变焦处理，进而观察不同的区域，辅助作业。
6视频监控系统的未来发展趋势
随着越来越多的港口新建以及传统港口扩建，自动化无人码头的蓬勃发展，起重机视频监控系统被应用于越来越多的岸边集装箱起重机以及龙门吊。
起重机视频监控系统的未来的发展方向，需要我们探索ONVIF和SDK视频音频接入与云台控制。进一步使视频监控系统可以接受起重机PLC系统的信号，与桥吊的PLC程序建立通讯，完成数据传输和互换。使摄像机可以根据起重机各个机构的运行指令自动切换显示画面并自动变焦，这样若出现异常，司机第一时间知晓。根据起升高度调整吊具观察摄像机的镜头变焦。让司机可以在装船，卸船时对吊具部分工作情况更清楚。可以进一步通过定制改善，增加摄像头的功能，不局限于显示监控画面。若可以实现摄像机监控到异常画面，则把异常画面的信号传输给PLC让系统停止运行，则对桥吊的安全性有很大的提高。
7结束语
綜上所述，起重机将来的发展方向和目标是研究一款起重机专用的视频监控系统，包括专用的监控软件，常规或者定制的硬件配置，以实现起重机监控系统的专业化、集成化、数字化和自动化，以满足常规起重机，自动化无人港口，大型龙门吊的作业需要，进而可以推广到全部的港口机械以及海工、重工等领域。