船用无线综合视频数据网络暨应用方案

船用无线综合视频数据网络暨应用方案

苏州东吴造船厂有限企业

序言：本方案是在对船用移动视频和数据综合监控WJ、管理需求,以及既有无

线移动接入技术现实状况及市场进行分析日勺基础上提出日勺,提出该方案的目的是

为客户实行无线综合视频、全球卫星定位、电子地图、实时监控提供实行参照。

关键词：海事无线视频数据GPS导航监控网络

1方案背景

按照建设“三个海事”（交通海事、阳光海事、数字海事）和实现四化（监

管立体化、反应迅速化、执法规范化、管理信息化）日勺规定，信息化是实现海事

跨越式发展的关缝。为满足海事和信息化发展的需要，必须使既有日勺海事网络深

入延伸，覆盖近岸、港区、锚地、重要监管水域等海事执法现场和事故现场，通

过无线接入方式为移动办公和现场执法提供信息处理的有力保障和支持。

止匕外，海上搜救、溢油事故应急等现场视频传播事故和应急处理现场，更需

要建立可以满足多媒体数据传播规定的数字通信联络，以保证及时将现场视频等

信息传回搜救指挥中心，以便科学决策，真正做到应急实时反应。

通过有关调查研究，综合国内外IT无线技术，结合我国海事系统人力、财

力现实状况，我们得出如下的处理方案：

•在移动通信时可覆盖区域内，采用移动或联通无线移动数字通信技术

（GSM/GPRS/CDMA）可以满足数据监控的需要；

•对于海上巡查执法船舶和岸上海事专网日勺连接，在50公里（理论值）

内可通过移动宽频微波实现船岸视频监控口勺需要；

•超过50公里出J数据和视频传播则需要依托海事卫星来完毕。

下表是上述三种无线数据接入日勺比较（表一：三种无线数据接入对比）：

移动联通无线局域网卫星地面F站

GSM/GPRS/CDMAWIRELESSLAN

覆盖区域信号可覆盖区域自架天线覆盖的区域全区域

近海、河流、湖泊沿岸近海、河流、湖泊沿岸

数据带宽64〜256K11M64K〜512K

视频传播不支持支持支持

GPS支持支持支持

其他数据支持支持支持

传播距离N/A最远可达50公里全区域

总体投资5〜10万元50-100万元300-50()万元

运行费用200-300元/点/月无50〜70元/分钟

长处一次性投入相对较少带宽敞，运行维护费用区域大，尢辖

低廉区死角

缺陷带宽窄，要额外付通讯需要架设基站扩展传播一次性投资

费给运行商距离大，通讯费高

合用范围有信号覆盖.，数据一般可达15公里，适合不小于50公里

通讯量小的数据连接有视频数据通讯改1方案以上的通讯方

案

（表一：三种无线数据接入对比）

根据上述口勺比较，选用无线局域网的方案对于一般区域内海事船只的管理比

较符合规定，具有投资适中、自主通讯、带宽敞、可扩展等特点。

2方案设计

就目前状况看，通过无线接入实现移动视频和船况监控，已经成了航管改革

日勺一项重要举措。部分航管和海事单位已经领先实行了无线接入工程，并获得了

很好日勺使用效果。

通过无线接入实现移动视频和船况监控尤其是为了满足“扩大海上巡查执法

范围，强化海上巡查执法机构职能，优化监管资源配置，建立有效的海上巡查执

法工作机制，逐渐实现从‘港口管理'向'港口和海上综合管理'的转变”等执

法模式改革的需要，必须使既有的海事网络深入延伸，覆盖近岸、港区、锚地、

重要监管水域等海事执法现场和事故现场，通过无线接入方式为现场管理或执法

提供信息处理日勺保障和支持。

本系统按照功能可以划提成两大部分，第一部分是平台系统，为各项内容提

供一种基础日勺通讯和服务平台，即网络通讯平台；第二部分是应用系统，包括视

频、数据、监控、导航等应用系统。

2.1网络通讯平台

网络通讯平台有三部分构成：中心基站、中继站（可选）和舰载设备构成。

中心基站

中心基站包括无线基站系统、网络互换系统、视频监控中心系统3部分构成。

软解码、硬盘

录像系统

.1无线基站系统

无线基站系统包括无线互换机、功率放大器、全向/定向天线构成。

无线传播设备选择设备必须满足几种条件：

•室外型无线网络传播设备，由于视频监控设备都是安装在室外，因此规

定设备都必须满足室外型的规定。防止由于环境的原因导致整个系统出

现不稳定状况。

•无线设备必须支持组播传播，由于视频设备都是通过组播方式进行传播

的，因此必须规定无线链路设备必须支持组播传播。

•无线设备必须支持组播隔离日勺功能，网络设备对组播的处理和广播包类

似，因此规定点对多点无线网络传播设备必要有针对各个远端点之间组

播隔离日勺功能，这样才能更防止由于组播日勺影响导致整个系统瘫痪。

.2网络互换系统

重要是根据网络规模口勺状况合理配置网络互换机，在视频系统中视频汇集点

处应放置支持组播管理的互换机，否则长时间运行会导致网络瘫痪。

3切［1暗用・-

由于视频监控一般采用组播传播的方式，因此规定有些网络节点所需要的网

络互换设备必须支持组播管理功能。在整个视频网络中，各个分中心点、视频监

控中心点放置的网络互换机必须支持组播管理功能（IGMP协议），每个远程监

控点可以使用一般网络互换机。

针对视频存喈备份，提议采用多种中心存储方式。并且要考虑存储格式来选

择各个点口勺存储容量，总的监控中心对于监控采用实时联接前端摄像机方式。备

份视频数据采用远程调用分中心点的视频存储方式，减少整条链路的数据流量。

.3视频监控系统

视频监控中心系统重要包括软件解码监控系统、硬件解码监控系统。软件解

码监控系统可以通过计算基平台监控各个船只的现场状况，硬件解码监控系统可

以接电视墙、大屏幕等显示设备在监控中心进行显示。

由于整个系统广度大，直接通过视频系统管理是一种非常繁重的工作。假如

条件容许，最佳能更和GPS/GIS系统配合使用。可以把各个分区地图合实际的

每个站点关联起来，形成一种监控、报警、查询、管理集合在一起的联动系统。

中继站

目口勺是扩大无线连接口勺范围和距离，各个基站之间互相连接和漫游功能。

通过回程链路把各个中继基站站点的设备联接起来，形成一种大范围的网络

系统。可以通过对每个基站的配置使每个船只整个网络覆盖范围内进行自动漫

游，扩大每艘船艇日勺移动范围。

2.1.3舰载设备

无线设备制1

基带电缆

视频编码器

一八―视频线摄像机

律

网络交换机485控制线

M云台,

云台解码器

由如下几部分构成：摄像设备、控制设备、传播设备、显示与记录设备以及

远程传播设备构成，如上图所示。根据不一样W、J应用服务,会有不一样的设备如

GPS、船舰数据接入中心计算机，进入远程通讯网络。

2.2应用服务部分

基于无线宽带F1勺通讯网络，船舰的网络应用一般有如下几种。对于监控中心

来说常见日勺有视频监控、位置监控、船舰参数监控、呼喊中心等：对于船舰一般

有视频监控、GPS导航、网络服务、语音通讯等应用。

中心基站

中心基站所处W、J监控通讯指挥中心，综合卫星定位系统技术、地理信息系统

和计算机网络通信技术、构成通信与定位相结合的指挥调度、监控报警日勺强大管

理网。

监控通讯指挥中心具有数据、话音同步通讯、对移动目日勺动态跟踪、自动报

警、实行远程控制等多种功能，并且可通过与110、120等系统和各类数据库相

结合，也可与国际互联网相联，发挥其更广泛的作用。

.1视频监控

数字移动视频传播系统在船舰监控中发挥着不可替代的作用，许多海事局都

提出了移动数字无线视频监控指挥中心W、J提议，在船舰上建立移动视频监控指挥

连接系统，并配置监控和定位设备。

监控中心集情报信息搜集、防恐突发事件、图像信息资源共享等方面为一体,

对船舰安全区域、出入境港口等实行灵活监控，并将监控到日勺画面图象实时汇接

入监控指挥中心，对整个都市的突发事件及时全盘指挥处理。

.2电子地图

GIS地理信息系统是融计算机图形和数据库于一体，获取、存储、编辑、处

理、分析和显示地理数据W、J空间信息系统。GIS是计算机科学、地理学、测量学、

地图学以及其他有关学科融合而成的综合性科学。它把地理位置和有关属性有机

结合起来，根据实际需要精确真实、图文并茂地输出给顾客。

GIS在GIS/GPS船舰监控调度信息平台口勺应用重要体目前如下方面:

•GIS用于事故因子分析、规划路线、航道分析、应急路线等;

•GIS对来自不一样部门的表格和地图数据进行搜集和分析，满足多种规

定。

•与GPS（全球定位系统）相联，可以看到交通工具日勺现场位置。

.3综合监控

远程监控船舰的船舱、发动机、其他电子设备日勺信息，用图表的方式显示在

远程监控指挥中心，为远程监控、事故分析、远程报警等提供第一手时实时信息。