船舶視頻監控係統介紹
航海技術
作者：侯健博 周玉才
摘要：船舶視頻監控係統對於船舶的防碰撞、防汙染、防海盜以及管理監控等方麵起到了非常重要的作用，對於運輸危險品油輪的作用更為重要。本文在對現有船舶視頻監控係統進行分析的基礎上，對船舶視頻監控係統在油輪上的應用提出了設想和建議。
關鍵詞：油輪視頻監控防碰撞防汙染防海盜管理監控
0 引言
視頻監控係統對於船舶防碰撞[1]、防汙染、防海盜以及管理監控等方麵起到了非常重要的作用，如將船舶配備的衛星通信設備與視頻監控係統連接，還能做到岸端實時監控船舶的狀況，這對於海事管理信息化也有著重大意義[2]。國外NGSCO等航運巨頭近年來已經開始應用Kongsberg marine等廠商的視頻監控設備。中國海運、中國遠洋集團作為國內兩大航運巨頭，近兩年已在推廣船舶視頻監控係統的應用，作為安全管理方麵的重點之一。
1 視頻監控係統在油輪船舶的實施方案
船舶視頻監控係統一般由8個攝像頭采集視頻數據，經由主機處理後共享於船舶局域網監控，並將數據刻錄在硬盤中保存，也通過衛星傳送實現對船隻的遠程監控和管理。
1.1係統攝像頭的布置方案
係統攝像頭位置以及主要作用，其中需注意的是新造船舶可以將1號攝像頭布置於船頭以獲得更好的效果，航行船舶改造則考慮到電纜布置的問題隻能將1號攝像頭置於羅經甲板。
攝像頭位置作用
1號攝像頭羅經甲板主要拍攝船舶正前方，包括船頭及大部分主甲板
2號攝像頭、
3號攝像頭駕駛室分別位於駕駛室左右兩翼，主要拍攝駕控台以及海圖室
4號攝像頭 C甲板主要拍攝船尾
5號攝像頭、
6號攝像頭駕駛甲板分別位於駕駛甲板兩翼，主要拍攝船左右兩舷
7號攝像頭機艙室主要拍攝船舶主機、輔機
8號攝像頭集控室主要拍攝集控台
根據油輪船舶的特殊需求，甲板攝像頭應為防爆型攝像頭，符合國家標準GB3836.1-2010對於爆炸性氣體環境用電氣設備通用要求，以及國家標準GB3836.2-2010對於爆炸性氣體環境用電氣設備隔爆型要求。同時所用電纜應為阻燃型，滿足國家標準GB50058爆炸和火災危害環境店裏裝置設計規範要求。
1.2 係統主機性能介紹
係統主機主要進行數據處理，數據刻錄以及連接船舶局域網的工作。主機需滿足國家標準GB 20815-2006對於視頻安防監控數字錄像設備的要求，刻錄機應滿足國家標準GB50348-2004對於安全技術規範的要求，同時滿足以下幾點基本要求：
（1）較大的硬盤容量。一般推薦為4TB，按照正常視頻格式推算的錄製時間計算公式：D（錄製天數）=硬盤容量/通道數量/每小時所有通道的數據大小/每天的錄製時間=30 天；
（2）較強的數據壓縮處理能力。支持PAL/NTSC 製式視頻信號輸入，采用H.264 視頻壓縮技術；
（3）多種錄像的回放與預覽功能。需支持快放、慢放、單幀等回放模式，按錄像類型、按時間進行檢索；
（4）對於外接設備較強的兼容性。因船舶設備需長時間開啟，出現故障的可能性較普通設備高，所以主機應能支持U 盤、USB 硬盤、USB 刻錄機、SATA 刻錄機、SATA 硬盤備份。
1.3 係統總體設計方案
係統的總體設計方案，根據需要可以添加或減少攝像頭的數量以及LCD顯示器的數量，以滿足不同需求。
1.4 係統的遠程實時監控和管理
目前，遠洋船舶均配備了INM-F、FBB、OPENPORT、VSAT等衛星通訊設備，根據不同衛星通訊設備的性能及特點，綜合考慮傳輸速度、傳輸質量、信號覆蓋情況及費用等方麵，可以製定出不同的遠程視頻監控方案。
目前，主流的視頻監控的視頻格式清晰度由低到高排列為Qcif（176×144）、CIF（352×288）、HALF D1（704×288）、D1（704×576），因考慮到衛星通訊係統的帶寬以及費用問題，一般選擇低清晰度的視頻格式以保證視頻的連貫性。
需要特別說明的是，目前F33、F77仍然是按照流量收費，相對單位流量的費用最高，且帶寬也無法滿足視頻傳輸的要求；FBB係列的設備大部分也為按流量收費的模式，且隻有FBB-500以上的設備滿足視頻傳輸的帶寬要求，所以目前已實現遠程視頻監控的船舶多為跟VSAT匹配，VSAT不但在帶寬上從128Kbps到4Mbps可自行選擇（512Kpbs以上滿足視頻傳輸的帶寬要求），且目前多為數據流量包月的套餐，即可以實現實時監控又免去使用大量費用的顧慮。
通過上述衛星通訊設備與視頻監控設備的有機結合，即可實現在岸端實時對船舶情況進行監控。目前，海康威視在監控設備的市場占有率最大，並且他們已經推出電腦和移動終端的客戶端軟件，也就是說帶有3G功能的智能手機安裝此客戶端軟件後，即可在任意地點對船舶的情況進行監控和管理。使用手機通過3G網絡實時觀看船舶視頻監控係統圖像的視頻截圖。
2 對於船舶視頻監控係統在提高船舶安全中作用的分析
在目前整個航運業相對比較蕭條的情況下，僅僅靠壓低運價是無法贏得大客戶青睞的。此時，貨船的安全管理情況就可以作為營銷中的品牌特色，因大多數貨主所托運的貨物價值都非常高，貨物的安全在現階段所受到的重視遠大於運價等因素。而船舶視頻監控係統正是近年來才開始實施的與安全相關的項目，這個項目的實施對於船舶在防碰撞、防汙染、防海盜以及管理監控方麵有著重大的意義。
2.1 船舶視頻監控係統對於防碰撞的意義
隨著我國乃至世界航運業的迅速發展，船舶數量以及航線的密集度大幅度增長，同時也帶來了水上交通事故數量的增加，不但對船舶生命力（船舶及船員）造成了巨大的傷害，有些甚至發生人亡、船沉的慘劇。拒統計，在全世界發生的海難事故中，碰撞事故占比超過40%，每年高達1 000餘次[3]，這使得防碰撞成為了船舶管理中的重中之重。