[发明专利]一种近岸船舶移动视频监控系统

权利要求书

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/VRM

EBL/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。