专利名称：一种近岸船舶移动视频监控系统的制作方法
技术领域：
本发明属于交通运输技术领域。
背景技术：
近几年，海上运力、运量直线上升，但由于海上环境特殊，目前港航海上安全监管缺乏有效的技术手段，海上安全生产已经成为制约客滚运输发展的突出因素，形势严峻。
本系统针对以客滚船舶和沿海旅游船舶为主的运营船舶，利用公众移动通信网络为通信平台，以电子海图为信息管理平台，通过船载定位、视频监控与传输设备，把船舶航行的动态信息和船舶内、外部视频图像传输回陆地指挥中心，指挥中心能在电子海图上实时获得船舶的航速、航向、位置等动态信息，能看到船内重要部位及船舶周围的地形、海况的视频图像，同时，结合船舶数据库技术能够方便有效、直观实时、低成本地实现对船舶的调度管理，弥补目前船舶调度管理中通信手段单一、不可视、成本高的不足。此项内容填补国内船舶安全监控领域的空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现对海上运输及船舶的全方位监控及调度管理的近岸船舶移动视频监控系统。
船舶动态监控技术能够在监控中心电子海图平台上实时显示船舶的航行动态信息，实现对船舶的智能化规范管理，对船舶碍航、偏航、搁浅、违章航行、超规定区域航行实现双向自动报警、记录，并能与船舶实时通信与通话，实现岸船的实时互动调度。
船舶无线CDMA网络视频监控系统能够在监控中心远程实时监控船舶行驶中甲板、船舶周边海域、车辆仓、机舱、驾驶舱、客舱等各个位置的状态，直观反映出船舶的航行情况。
远程AIS系统通过无线CDMA网络控制AIS船站，使船载AIS成为移动的AIS基站，将船载AIS采集的周围AIS船舶的信息传回陆地监控中心并在电子海图上显示，实现AIS的远程信息显示与控制。
本发明的技术解决方案是，船载设备硬件由桅顶高速球摄像机1、船载视频摄像机2、船载可控视频摄像机3、云台控制解码器4、画面分割器5、监视器6、控制键盘7、视频矩阵8、CDMA网络高速船岸数据传输设备9、CDMA天线10、定位和传输终端设备11、远程AIS信息转发设备12、视频服务器13组成。其中桅顶高速球摄像机1、船载视频摄像机2、船载可控视频摄像机3分别通过视频数据线与画面分割器5相连接，画面分割器5将各路图像整合，画面分割器5再与视频矩阵8相连接实现各路图像的切换，云台控制解码器4和控制键盘7通过数据控制线与视频矩阵8相连接实现对摄像机云台的控制，视频服务器13采集的视频信息、定位和传输终端设备11采集的船舶动态信息和远程AIS信息转发设备12采集的船舶AIS信息通过CDMA网络高速船岸数据传输设备9通过CDMA网络接入Internet发送到指定IP的近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务器，由于船舶在海上航行，CDMA网路信号强度不是很稳定，本发明的CDMA天线10采用自主研发高增益CDMA天线。
CDMA网络高速船岸数据传输设备9由CDMAModem 14、10M/100M高速以太网集线器15、嵌入式单板计算机16、CDMA天线10组成。其中4个CDMAModem14和嵌入式单板计算机16分别通过以太网线与10M/100M高速以太网口集线器15相连接。CDMA天线10通过同轴电缆与CDMAModem14相连接。通过嵌入式单板计算机16将数据包根据各个CDMAModem 14的工作状态均匀地分配到各路。应用4路CDMA同时传输信息量较大的数字信息，解决了船岸间通信带宽较小的瓶颈，并为近海船岸间通信提出一种新的手段。
由于船舶在海上航行，CDMA网路信号强度不是很稳定，本传输仪的CDMA天线10采用自主研发高增益CDMA天线。
基于CDMA网络的高速船岸数据传输仪，通过嵌入式单板计算机16实时检测四路CDMAModem14的工作状态、传输速率、信号强度、IP地址，并根据各路CDMA Modem14的工作状态、传输速率、信号强度等参数将数据分别发送到各路CDMA Modem14进行传输。
基于CDMA网络的高速船岸数据传输仪采用多路CDMA信道捆绑技术，利用四路CDMA信道捆绑可实现基于CDMA网络的高速船岸数据传输，满足了对海上航行船舶与岸间进行实时数据高速传输，解决了船岸间通信带宽较小的瓶颈，并为近海船岸间通信提出一种新的手段。
基于CDMA网络的高速船岸数据传输仪改变了传统的单路CDMA传输手段，提高了传输速率，增加了传输带宽，降低了设备中断故障率，有效地解决了单路CDMA传输的各种弊端。
基于CDMA网络的高速船岸数据传输仪是一种船岸数据传送的新手段，改变了船岸间传统的船岸通信方式。传统意义上的船岸通信方式仅仅局限于电话、电报和电传，在信息化的今天远远不能满足船舶用户、航运企业、海事救助和航运管理单位对船岸之间数据传输新业务的需求。
基于CDMA网络的高速船岸数据传输仪相比较船舶卫星通信设备有传输费用低廉、传输延时较小、设备便于维护等优点，是近海高速船岸数据传输的首选。
本基于CDMA网络的高速船岸数据传输仪率先将多路CDMA信道捆绑技术应用于近海船岸间高速数据传输填补了该领域的空白，促进了行业的技术进步。
监控中心，固定IP的服务器17、大屏幕显示器18分别与网络交换机19连接。
软件构成近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务软件1、电子海图数据库。
2、船舶数据库。
3、船舶数据库管理软件。
4、通信控制软件，包括船舶动态和远程AIS通信控制服务器端和客户端软件，岸船通信控制服务器端软件运行与有固定IP的服务器上，接收、处理相应的动态信息并把动态信息存入船舶数据库，同时把相应的动态；另外接收、处理，来自客户端的控制命令，并转发给船载动态监控终端，客户端软件则接收相应的数据，进行处理后在电子海图平台上显示。
5、视频监控服务软件，该软件是服务器端软件，运行在有固定IP的视频服务器上。实现船载视频监控系统的远程控制和管理，视频信号的接收和控制管理，语音传输配置，报警录像管理，用户管理。
6、船舶动态监控系统服务器端软件，包含电子海图平台、电子海图数据库、船舶数据库管理软件、船舶数据库，实现船舶动态监控系统功能，同时通过电子海图平台实现对电子海图数据库的维护与改正，保证客户端能及时下载并进行海图的改正。
近岸船舶移动视频监控系统客户端软件，该软件通过和通信控制软件、设备远程管理软件、船舶动态监控系统服务器端软件、视频监控服务软件的互相通信，在电子海图平台上实现对船舶动态、视频的监控与管理功能的同时，实现对岸基和港口视频监控系统的监控与管理功能。它由4个模块组成1、电子海图显示模块由海图管理、海图操作、属性查询、海图标绘、海图打印子模块构成。
2、船舶监控模块由监控设置、船位查询、航迹显示、监控船舶列表显示、航行再现、信息调度、报警功能、视频监控子模块构成。
3、信息管理模块由数据库管理、信息资料子模块构成。
4、远程AIS控制和显示模块由远程AIS船舶信息接收、显示、查询、记录、存储、回放、通信日志管理子模块构成。
近岸船舶移动视频监控系统客户端软件启动后，出现登陆界面，在输入用户名密码后进入客户端程序主界面，选取“船舶监控→连接/断开”或点击快捷按钮，与服务器建立连接，便可对客户端程序进行监控操作，主界面分以下6个区域1、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序菜单栏。
2、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序快捷工具栏。
3、海图显示区域。
4、船舶列表区域。
5、远程AIS船舶列表区域。
6、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序状态栏。
海图显示模块1、海图管理a)海图选择本软件提供了海图局部显示与全局显示功能。选择“海图显示→显示总图”，能够对选择的整个海图进行显示，如要选择某地区的海图，只需选择“海图显示→选择海图”，系统将弹出对话框，选取一个地区的海图，单击“显示”按钮，即可对被选中的海图进行显示。另外还能够通过快捷工具栏上的相应按钮调出此菜单。
b)显示模式选择用户能够通过“海图显示→显示模式”，来选取海图上需要显示的要素，其中三种显示方式，分别为基础显示、标准显示和全部显示，选择“基础显示”后，海图上只显示船只和基本的地理信息，而“标准显示”选项在原有基础上增加了水深点、助航标志、航道运河边界、次要等深线、禁航区和受限区域等信息，“全部显示”则在前两项的基础上又进一步细化了标志，用户能够根据需求调用不同的显示模式。
c)分层显示能够通过“海图显示→分层显示”来选择所需显示的海图信息，能够分为标准显示层和其他显示层，其中在标准显示层中能够选择孤立危险物标、水深点、雷达视觉显著要素、干出线、次要等深线、禁行区和受限区域、助航标志、海底电缆和管线、海图比例尺边界、航道运河边界、渡船航道、警告注记标志的显示，其他显示层能够选择警告注记的内容、ENC版本日期、经纬线网、危险物和航标注记、地名的显示。
2、海图操作当选择好海图后，可通过快捷工具栏中的放大按钮，缩小按钮，中心漫游按钮及拖动漫游按钮对海图进行放大、缩小、中心漫游、拖动漫游操作。
3、属性查询选择“海图作业→海图要素拾取”，或点击快捷工具栏中的拾取按钮，在需要进行查询的位置单击鼠标右键则调出海图位置信息对话框，显示该点的海图信息。
4、海图标绘标绘方式有面状、线状、点状标绘对海图进行面、线点的标注。选择“海图作业→海图标绘→面状”，用鼠标移动，单击勾画出需要标绘的图形，单击右键则弹出颜色列表，选择标绘颜色后单击确定按钮，进行下一步设置。弹出下列对话框后，填写一个标注信息，单击确定，完成海图标绘。点、线的标绘与面状标绘相同。选择“海图作业→修改标绘”，可对标绘进行修改和删除，鼠标双击要删除的区域，出现删除提示框，点击确定删除该标绘区域。
5、EBL/VRMEBL/VRM功能能够精确的测出船只与某点的实际距离、方位等信息，相当于海图的矢量标尺。选择“海图作业→EBL/VRM”，或单击快捷工具栏中的相应按钮。选择始点，按住鼠标左键，拖动到终点位置，则界面底部将显示相关位置信息。
6、海图打印a)打印记录文件此功能能够对航行再现中的航行记录进行打印输出。选择“海图打印→打开记录文件”，选择要打印的文件。选择文件后，“海图打印→打印记录文件”菜单的灰色区域将变成可选区域，可选择此菜单进行以往航行记录的打印。
b)区域打印此功能能够对选所选区域的海图进行打印输出。选择“海图打印→选择海图区域”，按住鼠标左键进行拖动，选择出需要打印的区域。再选择“海图打印→打印海图”，即可将所选海图区域打印出来。
船舶监控1、监控设置添加监控添加任意一艘系统内的船舶处于被监控状态。选择“船舶监控→添加监控”，会弹出监控业务设置主界面。在左侧的列表框中选择需要监控的船舶，点击添加、确定按钮完成设置。被添加的船舶将在电子海图上显示其运动状态，并可进行视频监控。
修改监控选择“船舶监控→修改监控”，修改要显示在海图上的船舶监控参数。
删除监控选择“船舶监控→删除监控”，选择要要删除的船舶，选择删除按钮，即可取消船舶在海图上的显示。
2、船位查询船位查询可方便地显示被监控的任何一艘船舶在某一时刻所在的位置。选择“船舶监控→船位查询”，系统弹出对话框。选择所需位置查询的船舶，单击确定，即可显示目前船舶的详细信息并把目标船在海图上居中，并将目标船详细信息显示在对话框中。
3、航迹显示选择“船舶监控→显示运动航迹”，或单击快捷工具栏中的相应按钮，即可对船舶航迹进行显示。再选择“船舶监控→显示运动航迹”，或单击快捷工具栏中的相应按钮则可取消航迹显示。
4、监控列表显示选择“船舶监控→显示监控列表框”，或者单击快捷工具栏中的相应按钮，即可在船舶监控时显示监控列表，再次选择“船舶监控→显示监控列表框”，或者单击快捷工具栏中的相应按钮则可隐藏监控列表。
5、船舶名称显示选择“船舶监控→显示船舶名称”，即可在船舶符号的右下角显示被监控船舶的名称，再次点击显示船舶名称则可取消显示被监控船舶的名称。
6、航行再现此功能能够回放船舶的历史航迹。选择“航行再现→开始”，系统弹出航行再现对话框，航行再现能够按时间段和航次两种方式进行。
按时间段再现选中按时间段再现按钮枛选择船舶枛添加枛选择再现时间段枛设置再现速度枛单击确定按钮即可实现按时间段再现。再现速度能够在1～200倍之间进行设置。
按航次再现选中按航次再现按钮枛选择船舶枛添加枛选择航次日期枛选择航次枛设置再现速度枛单击确定按钮即可实现按航次再现。再现速度能够在1～200倍之间进行设置。
7、信息调度选择“船舶监控→调度业务→调度指示”，可发送指示到船载显示屏。
8、报警功能本系统具有时刻、区域、偏航、搁浅等报警功能，紧急情况下可通过船载报警按钮进行手动报警。
时刻报警设置，选择“船舶监控→实时定位→时刻设置”在时刻。条件项内输入报警时刻，点击确定后设置生效。
区域报警设置，选择“船舶监控→实时定位→区域设置”。
区域条件在区域条件项内输入报警的区域，另外也能够在海图。上用鼠标画出报警区域。
入区报警当船舶进入所选区域时，启动报警。
出区域报警船舶离开所选区域时，启动报警。
点击修改后，区域条件参数在海图上刷新。
点击确定后，设置生效。
9、视频监控选择“船舶监控→视频监控”，或则者单击快捷工具栏中的相应按钮，即在电子海图上实现视频监控。点击控制请求，请求成功后，便可对视频监控系统进行控制操作，其它项将由灰色按钮变为可控按钮。
单击“选择摄像头”，该列表框列出了各路摄像机的名称，选择需要监看的摄像机便可对该路进行监看，如要监看所有位置点，需选择选择摄像头→合成显示即可。
摄像机的控制，本系统中，位于桅顶的摄像机为一体化球机，能够对其进行云台控制。选取列表选择列摄像头→桅顶，云台控制、预置位置及辅助设备都变为可选状态，其按钮功能如下预置位置选择预置位置下拉菜单，能够看到置位列表，选取相应的位置后，前端镜头可直接拉到设置好的位置上。辅助设备辅助设备提供了预置位轮巡、辅助巡视等功能，用户可根据需要进行选择。
云台控制，点击向上按钮，摄像机将向上转动。点击向下按钮，摄像机将向下转动。点击向左按钮，摄像机将向左转动。点击向右按钮，摄像机将向右转动。
镜头控制点击缩小按钮将图像距离拉远，图像范围变大。点击放大按钮将图像距离拉近，图像范围变小。
监听功能本系统具有声音监听功能，当点击“声音开”按钮时，前端声音监听功能将被启用，点击“声音关”按钮则取消监听，系统默认取消监听状态。
录像保存与回放当点击录制按钮时，开始对当前所监看的视频图像进行录像，录像文件自动保存到安装目录下“Video”文件夹里，可通过系统客户端播放软件进行录像回放。单击停止，则停止录制。
信息管理
1、数据库管理本软件提供了数据库管理功能，可对船舶信息、员工信息及船舶动态情况进行方便的查询。选择信息管理→数据库管理，调出管理系统。
双击身份确认，弹出对话框，输入操作员编号及密码后，便可进行信息查询管理，否则其它按钮为灰色状态。
点击船舶静态信息管理按钮可对船舶的基本信息进行查询与修改。
点击船舶动态信息管理按钮可对船舶当前的动态信息进行查询，包括经度、纬度、航速、航向等信息。可按不同方式，如船名、公司名、卡号等，进行查询。
点击单位管理按钮可查看船舶所在单位的基本信息。
点击操作员管理按钮可进行操作员的添加、删除及密码修改。
点击船员管理按钮对船舶的员工资料进行信息调用及修改。
点击退出按钮退出信息管理系统。
2、信息资料a)选取信息管理→港口资料，调出港口资料信息，里面包括各港口的港口信息。
航路指南。
b)选取信息管理→航路指南，调出航路指南资料远程AIS信息显示选择AIS信息显示或相应快捷按钮，弹出选择船舶列表，选中船舶，海图显示该船舶AIS信息。在远程AIS船舶列表区域显示该船舶周边船舶情况。双击目标船舶可显示该船舶的基本信息。
本发明所达到的有益效果和益处是，本发明以CDMA网络为通信手段，以电子海图为信息平台，通过自主研发的船载定位通信终端和视频传输设备，把船舶航行的动态信息和船舶内、外部视频图像传输回陆地指挥中心，并在电子海图上实现船舶位置、航速、航向等动态信息的实时显示及船内重要部位及周围海况的视频监控。系统的建设和应用，能够有效地预防和减少海上交通事故，提高海上安全监管水平，方便紧急情况下的海上救助指挥，保护人民群众生命财产安全。
本发明突破了多路CDMA信道捆绑技术，研制出了实用的船岸数字视频传输系统，利用四路CDMA信道捆绑可实现渤海湾内船岸间每秒15-20帧的视频传输，满足了对海上航行船舶进行实时视频监控的要求，填补了该领域的空白，促进了行业的技术进步。
本发明技术先进、功能实用、操作简单、建设与运营成本低廉，可广泛应用于船公司、航运管理部门、海事、救助打捞、渔业管理、海洋资源管理等多个领域。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图1是近岸船舶移动视频监控系统船载设备硬件构成图。
图2是CDMA网络高速船岸数据传输系统设备硬件构成图。
图3是近岸船舶移动视频监控系统监控中心硬件构成图。
图4是近岸船舶移动视频监控系统客户端软件功能框图。
图5是近岸船舶移动视频监控系统系统软件构成及相互关系框图。
图6是通信控制软件构成框图。
图7是视频监控服务软件构成框图。
图8是近岸船舶移动视频监控系统客户端软件构成框图。
图中，1.桅顶高速球摄像机，2.船载视频摄像机，3.船载可控视频摄像机，4.云台控制解码器，5.画面分割器，6.监视器，7.控制键盘，8.视频矩阵，9.CDMA网络高速船岸数据传输设备，10.CDMA天线，11.定位和传输终端设备，12.远程AIS信息转发设备，13.视频服务器，14.CDMA Modem，15.10M/100M高速以太网集线器，16.嵌入式单板计算机，17.固定IP的服务器，18.大屏幕显示器，19.网络交换机。
具体实施例方式
分别将桅顶高速球摄像机1、驾驶室摄像机2、车辆仓摄像机3、船首门摄像机3、机舱摄像机3、客舱摄像机2和其他位置摄像机。分别通过视频数据线与1台画面分割器5相连接画面分割器5再与1台视频矩阵8相连接，云台控制解码器4和控制键盘7通过数据控制线与视频矩阵8相连接，1台视频服务器13采集的视频信息、1台定位和1台传输终端设备11采集的船舶动态信息和远程AIS信息转发设备12采集的船舶AIS信息通过1台CDMA网络高速船岸数据传输设备9通过CDMA网络接入Internet发送到指定IP的近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务器。
CDMA网络高速船岸数据传输设备硬件由将4台CDMAModem 14和1台嵌入式单板计算机16分别通过以太网线与1台六口10M/100M高速以太网集线器15相连接。
近岸船舶移动视频监控系统客户端软件启动后，出现登陆界面，在输入用户名密码后进入客户端程序主界面，选取“船舶监控→连接/断开”或点击快捷按钮，与服务器建立连接，便可对客户端程序进行监控操作，主界面分以下6个区域
1、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序菜单栏。
2、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序快捷工具栏。
3、海图显示区域。
4、船舶列表区域。
5、远程AIS船舶列表区域。
6、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序状态栏。
海图显示模块1、海图管理a)海图选择本软件提供了海图局部显示与全局显示功能。选择“海图显示→显示总图”，能够对选择的整个海图进行显示，如要选择某地区的海图，只需选择“海图显示→选择海图”，系统将弹出对话框，选取一个地区的海图，单击“显示”按钮，即可对被选中的海图进行显示。另外还能够通过快捷工具栏上的相应按钮调出此菜单。
b)显示模式选择用户能够通过“海图显示→显示模式”，来选取海图上需要显示的要素，其中三种显示方式，分别为基础显示、标准显示和全部显示，选择“基础显示”后，海图上只显示船只和基本的地理信息，而“标准显示”选项在原有基础上增加了水深点、助航标志、航道运河边界、次要等深线、禁航区和受限区域等信息，“全部显示”则在前两项的基础上又进一步细化了标志，用户能够根据需求调用不同的显示模式。
c)分层显示能够通过“海图显示→分层显示”来选择所需显示的海图信息，能够分为标准显示层和其他显示层，其中在标准显示层中能够选择孤立危险物标、水深点、雷达视觉显著要素、干出线、次要等深线、禁行区和受限区域、助航标志、海底电缆和管线、海图比例尺边界、航道运河边界、渡船航道、警告注记标志的显示，其他显示层能够选择警告注记的内容、ENC版本日期、经纬线网、危险物和航标注记、地名的显示。
2、海图操作当选择好海图后，可通过快捷工具栏中的放大按钮，缩小按钮，中心漫游按钮及拖动漫游按钮对海图进行放大、缩小、中心漫游、拖动漫游操作。
3、属性查询选择“海图作业→海图要素拾取”，或点击快捷工具栏中的拾取按钮，在需要进行查询的位置单击鼠标右键则调出海图位置信息对话框，显示该点的海图信息。
4、海图标绘标绘方式有面状、线状、点状标绘对海图进行面、线点的标注。选择“海图作业→海图标绘→面状”，用鼠标移动，单击勾画出需要标绘的图形，单击右键则弹出颜色列表，选择标绘颜色后单击确定按钮，进行下一步设置。弹出下列对话框后，填写一个标注信息，单击确定，完成海图标绘。点、线的标绘与面状标绘相同。选择“海图作业→修改标绘”，可对标绘进行修改和删除，鼠标双击要删除的区域，出现删除提示框，点击确定删除该标绘区域。
5、EBL/VRMEBL/VRM功能能够精确的测出船只与某点的实际距离、方位等信息，相当于海图的矢量标尺。选择“海图作业→EBL/VRM”，或单击快捷工具栏中的相应按钮。选择始点，按住鼠标左键，拖动到终点位置，则界面底部将显示相关位置信息。
6、海图打印a)打印记录文件此功能能够对航行再现中的航行记录进行打印输出。选择“海图打印→打开记录文件”，选择要打印的文件。选择文件后，“海图打印→打印记录文件”菜单的灰色区域将变成可选区域，可选择此菜单进行以往航行记录的打印。
b)区域打印此功能能够对选所选区域的海图进行打印输出。选择“海图打印→选择海图区域”，按住鼠标左键进行拖动，选择出需要打印的区域。再选择“海图打印→打印海图”，即可将所选海图区域打印出来。
船舶监控1、监控设置添加监控添加任意一艘系统内的船舶处于被监控状态。选择“船舶监控→添加监控”，会弹出监控业务设置主界面。在左侧的列表框中选择需要监控的船舶，点击添加、确定按钮完成设置。被添加的船舶将在电子海图上显示其运动状态，并可进行视频监控。
修改监控选择“船舶监控→修改监控”，修改要显示在海图上的船舶监控参数。
删除监控选择“船舶监控→删除监控”，选择要要删除的船舶，选择删除按钮，即可取消船舶在海图上的显示。
2、船位查询船位查询可方便地显示被监控的任何一艘船舶在某一时刻所在的位置。选择“船舶监控→船位查询”，系统弹出对话框。选择所需位置查询的船舶，单击确定，即可显示目前船舶的详细信息并把目标船在海图上居中，并将目标船详细信息显示在对话框中。
3、航迹显示选择“船舶监控→显示运动航迹”，或单击快捷工具栏中的相应按钮，即可对船舶航迹进行显示。再选择“船舶监控→显示运动航迹”，或单击快捷工具栏中的相应按钮则可取消航迹显示。
4、监控列表显示选择“船舶监控→显示监控列表框”，或者单击快捷工具栏中的相应按钮，即可在船舶监控时显示监控列表，再次选择“船舶监控→显示监控列表框”，或者单击快捷工具栏中的相应按钮则可隐藏监控列表。
5、船舶名称显示选择“船舶监控→显示船舶名称”，即可在船舶符号的右下角显示被监控船舶的名称，再次点击显示船舶名称则可取消显示被监控船舶的名称。
6、航行再现此功能能够回放船舶的历史航迹。选择“航行再现→开始”，系统弹出航行再现对话框，航行再现能够按时间段和航次两种方式进行。
按时间段再现选中按时间段再现按钮枛选择船舶枛添加枛选择再现时间段枛设置再现速度枛单击确定按钮即可实现按时间段再现。再现速度能够在1～200倍之间进行设置。
按航次再现选中按航次再现按钮枛选择船舶枛添加枛选择航次日期机选择航次枛设置再现速度枛单击确定按钮即可实现按航次再现。再现速度能够在1～200倍之间进行设置。
7、信息调度选择“船舶监控→调度业务→调度指示”，可发送指示到船载显示屏。
8、报警功能本系统具有时刻、区域、偏航、搁浅等报警功能，紧急情况下可通过船载报警按钮进行手动报警。
时刻报警设置，选择“船舶监控→实时定位→时刻设置”在时刻。条件项内输入报警时刻，点击确定后设置生效。
区域报警设置，选择“船舶监控→实时定位→区域设置”。
区域条件在区域条件项内输入报警的区域，另外也能够在海图。上用鼠标画出报警区域。
入区报警当船舶进入所选区域时，启动报警。
出区域报警船舶离开所选区域时，启动报警。
点击修改后，区域条件参数在海图上刷新。
点击确定后，设置生效。
9、视频监控选择“船舶监控→视频监控”，或则者单击快捷工具栏中的相应按钮，即在电子海图上实现视频监控。点击控制请求，请求成功后，便可对视频监控系统进行控制操作，其它项将由灰色按钮变为可控按钮。
单击“选择摄像头”，该列表框列出了各路摄像机的名称，选择需要监看的摄像机便可对该路进行监看，如要监看所有位置点，需选择选择摄像头→合成显示即可。
摄像机的控制，本系统中，位于桅顶的摄像机为一体化球机，能够对其进行云台控制。选取列表选择列摄像头→桅顶，云台控制、预置位置及辅助设备都变为可选状态，其按钮功能如下预置位置选择预置位置下拉菜单，能够看到置位列表，选取相应的位置后，前端镜头可直接拉到设置好的位置上。辅助设备辅助设备提供了预置位轮巡、辅助巡视等功能，用户可根据需要进行选择。
云台控制，点击向上按钮，摄像机将向上转动。点击向下按钮，摄像机将向下转动。点击向左按钮，摄像机将向左转动。点击向右按钮，摄像机将向右转动。
镜头控制点击缩小按钮将图像距离拉远，图像范围变大。点击放大按钮将图像距离拉近，图像范围变小。
监听功能本系统具有声音监听功能，当点击“声音开”按钮时，前端声音监听功能将被启用，点击“声音关”按钮则取消监听，系统默认取消监听状态。
录像保存与回放当点击录制按钮时，开始对当前所监看的视频图像进行录像，录像文件自动保存到安装目录下“Video”文件夹里，可通过系统客户端播放软件进行录像回放。单击停止，则停止录制。
信息管理1、数据库管理本软件提供了数据库管理功能，可对船舶信息、员工信息及船舶动态情况进行方便的查询。选择信息管理→数据库管理，调出管理系统。
双击身份确认，弹出对话框，输入操作员编号及密码后，便可进行信息查询管理，否则其它按钮为灰色状态。
点击船舶静态信息管理按钮可对船舶的基本信息进行查询与修改。
点击船舶动态信息管理按钮可对船舶当前的动态信息进行查询，包括经度、纬度、航速、航向等信息。可按不同方式，如船名、公司名、卡号等，进行查询。
点击单位管理按钮可查看船舶所在单位的基本信息。
点击操作员管理按钮可进行操作员的添加、删除及密码修改。
点击船员管理按钮对船舶的员工资料进行信息调用及修改。
点击退出按钮退出信息管理系统。
2、信息资料a)选取信息管理→港口资料，调出港口资料信息，里面包括各港口的港口信息。
航路指南。
b)选取信息管理→航路指南，调出航路指南资料远程AIS信息显示选择AIS信息显示或相应快捷按钮，弹出选择船舶列表，选中船舶，海图显示该船舶AIS信息。在远程AIS船舶列表区域显示该船舶周边船舶情况。双击目标船舶可显示该船舶的基本信息。
权利要求
1.一种近岸船舶移动视频监控系统，其特征在于，由硬件部分和软件本分构成；a.硬件部分由船载设备和监控中心硬件构成，其中，船载设备硬件由桅顶高速球摄像机(1)、船载视频摄像机(2)、船载可控视频摄像机(3)、云台控制解码器(4)、画面分割器(5)、监视器(6)、控制键盘(7)、视频矩阵(8)、CDMA网络高速船岸数据传输设备(9)、CDMA天线(10)、定位和传输终端设备(11)、远程AIS信息转发设备(12)、视频服务器(13)组成；其中桅顶高速球摄像机(1)、船载视频摄像机(2)、船载可控视频摄像机(3)分别通过视频数据线与画面分割器(5)相连接，画面分割器(5)将各路图像整合，画面分割器(5)再与视频矩阵(8)相连接实现各路图像的切换，云台控制解码器(4)和控制键盘(7)通过数据控制线与视频矩阵(8)相连接实现对摄像机云台的控制，视频服务器(13)采集的视频信息、定位和传输终端设备(11)采集的船舶动态信息和远程AIS信息转发设备(12)采集的船舶AIS信息通过CDMA网络高速船岸数据传输设备(9)通过CDMA网络接入Internet发送到指定IP的近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务器，CDMA天线(10)在信号不稳定或信号较弱的情况下采用高增益大功率CDMA天线；CDMA网络高速船岸数据传输设备(9)由CDMAModem(14)、10M/100M高速以太网集线器(15)、嵌入式单板计算机(16)、CDMA天线(10)组成；其中4个CDMAModem(14)和嵌入式单板计算机(16)分别通过以太网线与10M/100M高速以太网口集线器(15)相连接；通过嵌入式单板计算机(16)将数据包根据各个CDMAModem(14)的工作状态均匀地分配到各路；应用4路CDMA同时传输信息量较大的数字信息，解决了船岸间通信带宽较小的瓶颈，并为近海船岸间通信提出一种新的手段；监控中心硬件由两台均设有固定IP的服务器(17)、大屏幕显示器(18)分别与网络交换机(19)连接；b.软件部分由近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务软件和近岸船舶移动视频监控系统客户端软件构成，其中，近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务软件包括1、电子海图数据库；2、船舶数据库；3、船舶数据库管理软件；4、通信控制软件，包括船舶动态和远程AIS通信控制服务器端和客户端软件，岸船通信控制服务器端软件运行与有固定IP的服务器上，接收、处理相应的动态信息并把动态信息存入船舶数据库，同时把相应的动态；另外接收、处理，来自客户端的控制命令，并转发给船载动态监控终端，客户端软件则接收相应的数据，进行处理后在电子海图平台上显示；5、视频监控服务软件，该软件是服务器端软件，运行在有固定IP的视频服务器上；实现船载视频监控系统的远程控制和管理，视频信号的接收和控制管理，语音传输配置，报警录像管理，用户管理；6、船舶动态监控系统服务器端软件，包含电子海图平台、电子海图数据库、船舶数据库管理软件、船舶数据库，实现船舶动态监控系统功能，同时通过电子海图平台实现对电子海图数据库的维护与改正，保证客户端能及时下载并进行海图的改正；近岸船舶移动视频监控系统客户端软件由4个模块组成1、电子海图显示模块由海图管理、海图操作、属性查询、海图标绘、海图打印子模块构成；2、船舶监控模块由监控设置、船位查询、航迹显示、监控船舶列表显示、航行再现、信息调度、报警功能、视频监控子模块构成；3、信息管理模块由数据库管理、信息资料子模块构成；4、远程AIS控制和显示模块由远程AIS船舶信息接收、显示、查询、记录、存储、回放、通信日志管理子模块构成；近岸船舶移动视频监控系统客户端软件启动后，出现登陆界面，在输入用户名密码后进入客户端程序主界面，选取“船舶监控→连接/断开”或点击快捷按钮，与服务器建立连接，便可对客户端程序进行监控操作，主界面分以下6个区域1、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序菜单栏；2、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序快捷工具栏；3、海图显示区域；4、船舶列表区域；5、远程AIS船舶列表区域；6、近岸船舶移动视频监控系统客户端程序状态栏；海图显示模块1、海图管理a)海图选择本软件提供了海图局部显示与全局显示功能；选择“海图显示→显示总图”，能够对选择的整个海图进行显示，如要选择某地区的海图，只需选择“海图显示→选择海图”，系统将弹出对话框，选取一个地区的海图，单击“显示”按钮，即可对被选中的海图进行显示；另外还能够通过快捷工具栏上的相应按钮调出此菜单；b)显示模式选择用户能够通过“海图显示→显示模式”，来选取海图上需要显示的要素，其中三种显示方式，分别为基础显示、标准显示和全部显示，选择“基础显示”后，海图上只显示船只和基本的地理信息，而“标准显示”选项在原有基础上增加了水深点、助航标志、航道运河边界、次要等深线、禁航区和受限区域等信息，“全部显示”则在前两项的基础上又进一步细化了标志，用户能够根据需求调用不同的显示模式；c)分层显示能够通过“海图显示→分层显示”来选择所需显示的海图信息，能够分为标准显示层和其他显示层，其中在标准显示层中能够选择孤立危险物标、水深点、雷达视觉显著要素、干出线、次要等深线、禁行区和受限区域、助航标志、海底电缆和管线、海图比例尺边界、航道运河边界、渡船航道、警告注记标志的显示，其他显示层能够选择警告注记的内容、ENC版本日期、经纬线网、危险物和航标注记、地名的显示；2、海图操作当选择好海图后，可通过快捷工具栏中的放大按钮，缩小按钮，中心漫游按钮及拖动漫游按钮对海图进行放大、缩小、中心漫游、拖动漫游操作；3、属性查询选择“海图作业→海图要素拾取”，或点击快捷工具栏中的拾取按钮，在需要进行查询的位置单击鼠标右键则调出海图位置信息对话框，显示该点的海图信息；4、海图标绘标绘方式有面状、线状、点状标绘对海图进行面、线点的标注；选择“海图作业→海图标绘→面状”，用鼠标移动，单击勾画出需要标绘的图形，单击右键则弹出颜色列表，选择标绘颜色后单击确定按钮，进行下一步设置；弹出下列对话框后，填写一个标注信息，单击确定，完成海图标绘；点、线的标绘与面状标绘相同；选择“海图作业→修改标绘”，可对标绘进行修改和删除，鼠标双击要删除的区域，出现删除提示框，点击确定删除该标绘区域；5、EBL/VRMEBL/VRM功能能够精确的测出船只与某点的实际距离、方位等信息，相当于海图的矢量标尺；选择“海图作业→EBL/VRM”，或单击快捷工具栏中的相应按钮；选择始点，按住鼠标左键，拖动到终点位置，则界面底部将显示相关位置信息；6、海图打印a)打印记录文件此功能能够对航行再现中的航行记录进行打印输出；选择“海图打印→打开记录文件”，选择要打印的文件；选择文件后，“海图打印→打印记录文件”菜单的灰色区域将变成可选区域，可选择此菜单进行以往航行记录的打印；b)区域打印此功能能够对选所选区域的海图进行打印输出；选择“海图打印→选择海图区域”，按住鼠标左键进行拖动，选择出需要打印的区域；再选择“海图打印→打印海图”，即可将所选海图区域打印出来；船舶监控1、监控设置添加监控添加任意一艘系统内的船舶处于被监控状态；选择“船舶监控→添加监控”，会弹出监控业务设置主界面；在左侧的列表框中选择需要监控的船舶，点击添加、确定按钮完成设置；被添加的船舶将在电子海图上显示其运动状态，并可进行视频监控；修改监控选择“船舶监控→修改监控”，修改要显示在海图上的船舶监控参数；删除监控选择“船舶监控→删除监控”，选择要要删除的船舶，选择删除按钮，即可取消船舶在海图上的显示；2、船位查询船位查询可方便地显示被监控的任何一艘船舶在某一时刻所在的位置；选择“船舶监控→船位查询”，系统弹出对话框；选择所需位置查询的船舶，单击确定，即可显示目前船舶的详细信息并把目标船在海图上居中，并将目标船详细信息显示在对话框中；3、航迹显示选择“船舶监控→显示运动航迹”，或单击快捷工具栏中的相应按钮，即可对船舶航迹进行显示；再选择“船舶监控→显示运动航迹”，或单击快捷工具栏中的相应按钮则可取消航迹显示；4、监控列表显示选择“船舶监控→显示监控列表框”，或者单击快捷工具栏中的相应按钮，即可在船舶监控时显示监控列表，再次选择“船舶监控→显示监控列表框”，或者单击快捷工具栏中的相应按钮则可隐藏监控列表；5、船舶名称显示选择“船舶监控→显示船舶名称”，即可在船舶符号的右下角显示被监控船舶的名称，再次点击显示船舶名称则可取消显示被监控船舶的名称；6、航行再现此功能能够回放船舶的历史航迹；选择“航行再现→开始”，系统弹出航行再现对话框，航行再现能够按时间段和航次两种方式进行；按时间段再现选中按时间段再现按钮抓选择船舶抓添加抓选择再现时间段抓设置再现速度抓单击确定按钮即可实现按时间段再现；再现速度能够在1～200倍之间进行设置；按航次再现选中按航次再现按钮抓选择船舶抓添加抓选择航次日期抓选择航次抓设置再现速度抓单击确定按钮即可实现按航次再现；再现速度能够在1～200倍之间进行设置；7、信息调度选择“船舶监控→调度业务→调度指示”，可发送指示到船载显示屏；8、报警功能本系统具有时刻、区域、偏航、搁浅等报警功能，紧急情况下可通过船载报警按钮进行手动报警；时刻报警设置，选择“船舶监控→实时定位→时刻设置”在时刻；条件项内输入报警时刻，点击确定后设置生效；区域报警设置，选择“船舶监控→实时定位→区域设置”；区域条件在区域条件项内输入报警的区域，另外也能够在海图；上用鼠标画出报警区域；入区报警当船舶进入所选区域时，启动报警；出区域报警船舶离开所选区域时，启动报警；点击修改后，区域条件参数在海图上刷新；点击确定后，设置生效；9、视频监控选择“船舶监控→视频监控”，或则者单击快捷工具栏中的相应按钮，即在电子海图上实现视频监控；点击控制请求，请求成功后，便可对视频监控系统进行控制操作，其它项将由灰色按钮变为可控按钮；单击“选择摄像头”，该列表框列出了各路摄像机的名称，选择需要监看的摄像机便可对该路进行监看，如要监看所有位置点，需选择选择摄像头→合成显示即可；摄像机的控制，本系统中，位于桅顶的摄像机为一体化球机，能够对其进行云台控制；选取列表选择列摄像头→桅顶，云台控制、预置位置及辅助设备都变为可选状态，其按钮功能如下预置位置选择预置位置下拉菜单，能够看到置位列表，选取相应的位置后，前端镜头可直接拉到设置好的位置上；辅助设备辅助设备提供了预置位轮巡、辅助巡视等功能，用户可根据需要进行选择；云台控制，点击向上按钮，摄像机将向上转动；点击向下按钮，摄像机将向下转动；点击向左按钮，摄像机将向左转动；点击向右按钮，摄像机将向右转动；镜头控制点击缩小按钮将图像距离拉远，图像范围变大；点击放大按钮将图像距离拉近，图像范围变小；监听功能本系统具有声音监听功能，当点击“声音开”按钮时，前端声音监听功能将被启用，点击“声音关”按钮则取消监听，系统默认取消监听状态；录像保存与回放当点击录制按钮时，开始对当前所监看的视频图像进行录像，录像文件自动保存到安装目录下“Video”文件夹里，可通过系统客户端播放软件进行录像回放；单击停止，则停止录制；信息管理1、数据库管理本软件提供了数据库管理功能，可对船舶信息、员工信息及船舶动态情况进行方便的查询；选择信息管理→数据库管理，调出管理系统；双击身份确认，弹出对话框，输入操作员编号及密码后，便可进行信息查询管理，否则其它按钮为灰色状态；点击船舶静态信息管理按钮可对船舶的基本信息进行查询与修改；点击船舶动态信息管理按钮可对船舶当前的动态信息进行查询，包括经度、纬度、航速、航向等信息；可按不同方式，如船名、公司名、卡号等，进行查询；点击单位管理按钮可查看船舶所在单位的基本信息；点击操作员管理按钮可进行操作员的添加、删除及密码修改；点击船员管理按钮对船舶的员工资料进行信息调用及修改；点击退出按钮退出信息管理系统；2、信息资料a)选取信息管理→港口资料，调出港口资料信息，里面包括各港口的港口信息；航路指南；b)选取信息管理→航路指南，调出航路指南资料远程AIS信息显示选择AIS信息显示或相应快捷按钮，弹出选择船舶列表，选中船舶，海图显示该船舶AIS信息；在远程AIS船舶列表区域显示该船舶周边船舶情况；双击目标船舶可显示该船舶的基本信息。
全文摘要
一种近岸船舶移动视频监控系统属于交通运输技术领域。通过视频服务器采集的视频信息、定位和传输终端设备采集的船舶动态信息和远程AIS信息转发设备采集的船舶AIS信息通过CDMA网络高速船岸数据传输设备通过CDMA网络接入Internet发送到指定IP地址的近岸船舶移动视频监控系统监控中心服务器。监控人员通过近岸船舶移动视频监控系统客户端软件连接监控中心服务器，对船舶进行安全监控。本发明达到有益效果是能够有效地预防和减少海上交通事故，提高海上安全监管水平，方便紧急情况下的海上救助指挥，保护人民群众生命财产安全。主要应用于交通运输技术领域。
文档编号H04N7/18GK101059910SQ20071020069
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月24日 优先权日2007年5月24日
发明者张英俊 申请人:大连海事大学