系統概述

    第一節用戶需求分析

    北侖港是國家重點開發建設的四大國際深水中轉樞紐港之一，也是我國最大的進口鐵礦中轉基地。北侖港深水岸線長13公里，目前建成20萬噸級和10萬噸級的卸礦泊位各1個，2.5萬噸級裝船泊位1個，5萬噸級雜貨泊位1個，3至5萬噸級國際第三、四代集裝箱碼頭6個，1個15萬噸級和4個2.4萬噸級原油碼頭及液化汽、電廠煤碼頭、正大糧油等貨主碼頭共7個。

    北侖海關位于寧波中心城區以東約40公里，緊靠-北侖港。北侖海關隸屬于寧波海關，其主要功能是對進出境運輸工具、貨物、轉關運輸及海關監管場所進行實際監管和辦理進出境驗放手續。

    改革開放的深入和擴大推動了對外經濟貿易的發展，使得北侖港的進出口貨運量獲得迅速的增長。北侖海關面臨著海岸線長，碼頭數量多，各種貨物的堆場分散，海運貨物監管工作量大的問題。迅速發展的電子和網絡技術使得海關電子監管系統成為可能。作為海關電子監管系統重要組成部分的遠程圖像監控系統通過網絡把遠端的碼頭貨物裝卸情況和貨物堆場的貨物進出情況的畫面傳輸到海關的監控中心。這樣，海關的監管工作人員在海關中心就可以了解現場的情況，不但可以把監管工作人員從繁重的現場監管工作中解放出來，而且增強了監管工作的實時性和有效性。為此，北侖海關擬建立圖像集中監控系統，監控北侖港7個碼頭，7個堆場，共14個監管點，監控中心在北侖海關。

    目前，圖像遠程監控系統（電信、交通、銀行等）主要采用光纖傳輸，在技術和應用上都已經達到了完善的地步。采用光纖作為傳輸媒質，是因為圖像信號的帶寬很寬，在通常情況下一路圖像加伴音信號的帶寬達到6M左右，在目前情況下，只有光纖能夠提供足夠的帶寬，滿足多路圖像的傳輸要求。但是，光纖圖像信號傳輸網絡要求從中心到每個被監管單位都要鋪設光纖，同時兩端需要光收發器件。從北侖港的實際情況來看，北侖港被監管單位多，而且分散，從各被監管單位到海關監控中心鋪設光纖造價過高。

    另一方面，通信網正向著數字化、綜合化、智能化的方向發展。模擬的圖像監控系統將無法適應通信網的發展，通過各種壓縮算法把模擬圖像轉變成適合在通信網中傳輸的數字圖像能夠更加有效地利用網絡資源，降低系統的建設成本。隨著互聯網技術的發展，隨著各個城市寬帶多媒體網的建設，采用局域網或廣域網傳輸監控圖像已經成為圖像監控系統新的發展趨勢。這樣用戶可以在一個網絡平臺上傳輸數據和圖像，一方面是節省設備及傳輸線路投資，另一方面也便于管理。

    其次，網絡帶寬的增加、計算機性能的提高及編解碼技術的發展也在網絡視頻傳輸提供了可能。根據北侖港的實際情況，各個監控點通過2M（E1）專線傳輸具有最高的性價比。2M（EI）線路由于是專網，穩定性和安全性好，而且沒有由于交換引起的帶寬瓶頸問題。同時圖像壓縮技術的發展使得在2M中同時傳輸圖像信號和數字信號完全成為可能。系統擴容方便，如果要增加一個碼頭或堆場的監控，傳輸方面只需要增加一條2M通道。

    北侖海關圖像集中監控系統的主要要求如下：

    （1） 北侖14個被監管單位建設圖像實時遠程監控系統，監控中心建在北侖海關監管中心，被監管單位圖像通過2M（E1）傳輸到監管中心；

    （2） 對金光碼頭已建成的金光碼頭模擬圖像監控系統進行數字化改造，通過2M（E1）傳輸到監控中心；

    （3） 寧波海關通過海關內部網查看遠程圖像；

    （4） 留有港監和邊檢等單位也可通過本系統查看圖像的接口；

    （5） 被監管單位的圖像編碼站上保留7天錄像；

    （6） 15個中心畫面分別對應被監管單位，另配備2臺控制臺和對應的大屏幕電視機或其他顯示設備，方便工作人員操作；

    （7） 點擊每個被監管單位畫面可以進入該被監管單位的四畫面模式，再次點擊某一畫面即為該畫面全屏顯示；

    （8） 寧波海關和北侖海關監控中心方便查看錄像資料。

    系統設計第一節設計原則北侖海關圖像集中監控系統的設計原則是：滿足北侖海關對監控系統的需求，保證系統的穩定可靠，在保證系統性能的情況下，節省投資，使系統發揮良好的經濟效應。

    北侖海關圖像監控系統包括一個監控中心，14個被監管單位。被監管單位攝像點位置和通信方式如表2所示：

    圖像監管中心設在北侖海關。

    自被監管單位到海關監管中心租用一對2M口，并通過E1轉10BaseT的專用設備將接口轉換為以態網接口，并通過交換機組建成監管中心IP網絡。同樣，邊檢和港監可通過E1接口從海關選擇一路傳到相應的監管中心。

    說明：其他被監管單位的結構與被監管單位1同。

    第三節監控中心設計

    由于所有圖像點全部納入監控系統后，北侖海關同時需要查看的圖像將比較多，在計算機上播放將無法滿足要求。從使用方便、圖像質量和實際需要等多方面考慮，北侖海關應建立監控中心，配備圖像控制計算機、電視墻等設備。寧波海關監控工作站和相應路由等由用戶自行解決。

    監控中心主要由2臺圖像工作站，1臺圖像服務器，1臺24口交換機，以及KD-WATCH1陣列（14臺）和電視墻組成。各部分功能如下：

    圖像服務器：

    存儲系統配置信息，存儲系統運行信息，存儲用戶賬號信息；接收圖像工作站發送的命令，進行檢查，發送給相應的圖像編碼站；定時檢查圖像編碼站的運行狀態，如果有問題向責任控制臺發送報警信息。光盤刻錄圖像工作站：

    用戶操作界面；發送圖像控制命令；接收報警并顯示；接收編碼視頻流，解碼并回放；接收編碼音頻流，解碼并回放；發送編碼音頻流；存儲編碼視頻流；控制電視墻中大屏幕的視頻顯示KD-WATCH1陣列：

    包括14套解碼設備（1套解碼設備對應1個被監管點），1套解碼設備輸送1路視頻到電視墻；接收編碼視頻流，解碼并回放；存儲編碼視頻流電視墻：

    視頻顯示；由2臺61英寸背投電視機和15臺29英寸純平電視機組成交換機：

    完成接入交換節點鏈路的匯集、轉接接續和分配u 實現中心和被監管點之間的路由的連接第四節被監管單位設計被監管單位的設計結構如圖4所示（以4路為例）：

    對于需要改造的金光碼頭模擬圖像監控系統，保留原來的攝像機、云臺和解碼器。