智慧港口建設中安防的應用及發展

白文濤

智慧港口

智慧港口是指充分結合物聯網、傳感網、視頻監控、云計算、大數據等智慧技術手段，提升港口的基礎設施和管理模式，實現港口的功能、技術和服務創新，并進行透徹感知、廣泛連接、深度計算港口供應鏈各核心的關鍵信息，實現港口供應鏈上的各種資源和各個參與方之間無縫連接與協調聯動，從而對港口管理運作做出智慧響應，形成信息化、智能化、最優化的現代港口。

“一帶一路”的戰略將給目前的智慧港口建設帶來新的機遇。首先港口的貨運量的增加將對港口的服務能力提出更高的要求；第二是港口將從傳統業務向貿易加工保稅綜合物流服務轉型；第三港口運營管理能力要求不斷提高；港口之間運營合作量不斷增加。新時代下的戰略部署對港口的智能化建設提出來更高的要求，同時各個港口也在加快智慧港口的建設來迎接更大的挑戰。

目前我國智慧港口分布呈現東部鋪開，中部延伸的特點，當前環渤海、長三角以及珠三角地區重點港口陸續開始進行智慧港口建設。沿江一帶的港口也開始尋求智慧化戰略提升。

智慧港口框架圖

智慧港口的安防系統需求

安防系統作為智慧港口的一部分，在港口日常生產運營過程中起著舉足輕重的作用。近年來在港口安防系統建設中除了常規的視頻監控系統和防盜報警系統之外，還提出來以下功能要求：進出港口的車輛實現智能抓拍和識別，實施軌跡分析，能掌握車輛的定位信息和所屬物流單位；集裝箱號碼的識別和運輸的貨物性質識別；實現進出港車輛的駕乘人員識別；危險品場所的防爆等級要求；生產管理的智能安全分析，如：火災分析、煙霧分析、禁區報警等功能需求。所有的功能需求在云計算和云存儲基礎之上實現協同作業，滿足各個職能部門的管理需求，實現安防系統價值的最大化。

智慧港口的安防系統應用

針對港口的安防系統建設，它涉及到視頻監控系統、報警系統、智能交通系統、智能識別系統、集裝箱安全管理系統、智能分析系統以及物聯網相關技術，這些系統技術的結合構建了新時代港口安防系統。如圖所示：

港口的視頻監控系統包括園區監控、碼頭監控和堆場監控，港口監控首先必須滿足全天候的需求，由于海邊( 或江邊) 多霧、潮汐、臺風等特殊地理條件，由此應用在港口的監控前端設備都要具備透霧、防浪涌等功能；其次，在港口項目中所有前端設備都要考慮到良好的防水、抗腐蝕和抗強風；另外，由于港口一般的范圍都比較寬廣，選擇合適的物理鏈路可以降低后期的運維，遠距離的監控點采用光纖連接，選擇支持光口的前端攝像機，避免光電轉換設備帶來的故障節點。

港口的智能交通系統將視頻監控非結構化數據變成結構化，以機動車圖片抓拍、車輛號牌識別、車輛速度檢測、布控比對報警、查報站出警攔截為主要目的的卡口系統在港口治安及交通管理過程中發揮了重要的作用。 在港口區域集裝箱車輛是非常多的，對車牌識別、智能對比和集裝箱安全管理至關重要。

該系統的前端抓拍單元可以記錄下車輛的車牌信息、車身顏色、通過時間、通過地點，在系統當中可以還原車輛的行車軌跡，對車輛實現時間和空間上的跟蹤，同時根據車牌信息管理該車所屬的物流公司；還可以清晰的記錄駕駛員和副駕駛人員的面目特征，跟相關部門系統中得黑名單人員進行對比識別，一旦出現黑名單人員系統會自動報警，港口相關部門可以根據報警信息關聯車輛信息，對車輛進行實施布控和跟蹤，極大的提高相關部門的辦案效率。

港口的集裝箱安全管理越來越被重視，集裝箱從船上卸下、裝車、運輸再到堆場，整個過程的監控和跟蹤，都有利于集裝箱的安全管理。RFID 射頻識別系統基于“對象的管理”構建綜合監控系統，主要用于人員、車輛及其他需管理對象。通過真實有效的即時數據將管理目標與管理單元有機的組合起來，使各類對象被納入有效的管理與掌控之中。對重要信息對象標注RFID 標簽使其成為目標，并將目標數據入庫（數據庫），使其成為RFID 目標識別安全管理系統可以識別的目標，并在不同的管理單元和監控點部署RFID 目標識別安全管理系統中的目標識別和數據讀取設備——RFID 讀寫器，對進入天線覆蓋范圍內的目標數據進行讀取（數據采集平臺）；通過有無線網絡（數據傳輸平臺）將數據傳輸給管理服務器；根據模塊配置，對目標行為予以響應。實現對車輛、集裝箱的安全、有效管理。我們利用RFID 的技術在集裝箱的安全管理上，每個RFIF 識別卡錄入關于集裝箱的重要信息：

有了這些信息，當集裝箱經過射頻天線后都會讀取RFID 卡的信息，了解集裝箱的具體信息，同時會聯動監控攝像機錄像，記錄集裝箱的運輸過程。同時平臺可對配備RFID 卡的集裝箱進行軌跡查詢，系統將以時間排序在監控終端地圖上顯示集裝箱的行進軌跡。

智能分析也是近年安防行業炙手可熱的詞語，在港口的安防系統建設中智能分析至關重要，特別是經歷了天津港危險品庫大爆炸事件后，監控智能化又一次推到了安防系統建設的技術前沿，僅僅是越線、禁區、人流量統計、徘徊檢測、遺留物檢測等技術是無法滿足港口安防建設的需求，在港口的安防建設中，特別是在易燃易爆的危險品堆場的環境，智能分析需要真正做到預警危害事件的發生，將人身財產安全的損失降到最低才是最終的追求。但是智能分析無法代替人，在項目的實施過程也遇到了問題，在港口這樣大的范圍中實現智能分析對技術的要求很高，超高的分辨率前端加上精準的智能算法，方可將智能分析技術在港口安防系統建設中發揮更大的作用。

智慧港口的安防系統發展

大數據
大數據是指無法在可承受的時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，它具備四大特點：1、數據體量巨大，從TB 躍升到PB，甚至EB，ZB；2、數據類型繁多，可包括各種過程數據，也可是各種數據源，類型可以結構化，半結構化和非結構化，如文字，位置，圖片，傳感、日志等信息；3、商業價值高，數據的價值密度低，但經過清洗，整合和建模分析，可形成高價值的商業業務；4、處理速度快，能滿足業務的實時性要求。大數據的應用符合智慧港口的實戰需要，在將來一段時間內，智慧港口的安防系統建設，大數據將是用戶、集成商和設備供應商共同關注的話題。

物聯網
物聯網的發展推動了智能監控系統的發展，如平安城市的聯網監控，是將原本各個區域和單體分散的監控資源整合成一個地域范圍的—體化監控資源，然后再將城域的資源整合成一個廣域的資源。在物聯網的前提下，信息可以傳送和集中的價值并不僅僅是跨越空間距離獲取信息，更關鍵的是在這個基礎上可以擴展各種各樣的智能分析應用。這正是物聯網之于監控聯網的最大好處。當然，物聯網的發展也對智能視頻監控系統提出了更多的要求，它不僅要求智能視頻監控系統提供智能視頻分析技術，還對網絡的互聯、視頻的傳輸技術以及前端設備提出了高要求。

GIS 可視化
基于GIS 的可視化安防管理實現了港口安防的全方位統一管理，增強用戶對于港口整體安防的管理能力，提升了防范工作效率，它可以結合GIS 地圖進行實施定位及事件處理。選擇深厚的技術實力和先進的軟件架構，從根本上滿足了可視化安防管理平臺能夠提供超大規模的業務能力和綜合管理水平。

4G
對于港口移動式監控系統，4G 是最佳的傳輸方式。4G 無線監控系統將最新的通信技術與安防產品結合在一起，將有效提升系統的使用價值，提升安全服務。今后隨著4G 技術的加快發展，基于4G 的安防發展方向主要有：首先是4G 網絡資費的降低將有效地降低網絡建設的總體成本，從而帶來無線監控的下一次增長高峰。其次4G 的速度已經達到或接近現有的有線接入網，4G 接入與光纖接入相結合可以組成新一代視頻傳輸接入網，既高速又高效，這將給復雜環境的港口安防系統建設帶來福音，同時也能促進安防監控網絡技術的新發展。

對于我國智慧港口的發展而言，可以借助國家推出的“一帶一路”良好契機，通過結合云計算、大數據和物聯網等高新科技手段，優化提升港口的基礎設施建設，實現港口的功能創新、技術創新、管理創新和服務創新，使其真正具備“智慧”能力，已經成為各港口提高自身競爭力、抓住發展機遇的重要途徑，也是提升我國港口國際競爭力，為滿足國際經濟交流與合作奠定必然的基礎。