智慧港口建设中安防的应用及发展

白文涛

智慧港口

智慧港口是指充分结合物联网、传感网、视频监控、云计算、大数据等智慧技术手段，提升港口的基础设施和管理模式，实现港口的功能、技术和服务创新，并进行透彻感知、广泛连接、深度计算港口供应链各核心的关键信息，实现港口供应链上的各种资源和各个参与方之间无缝连接与协调联动，从而对港口管理运作做出智慧响应，形成信息化、智能化、最优化的现代港口。

“一带一路”的战略将给目前的智慧港口建设带来新的机遇。首先港口的货运量的增加将对港口的服务能力提出更高的要求；第二是港口将从传统业务向贸易加工保税综合物流服务转型；第三港口运营管理能力要求不断提高；港口之间运营合作量不断增加。新时代下的战略部署对港口的智能化建设提出来更高的要求，同时各个港口也在加快智慧港口的建设来迎接更大的挑战。

目前我国智慧港口分布呈现东部铺开，中部延伸的特点，当前环渤海、长三角以及珠三角地区重点港口陆续开始进行智慧港口建设。沿江一带的港口也开始寻求智慧化战略提升。

智慧港口框架图

智慧港口的安防系统需求

安防系统作为智慧港口的一部分，在港口日常生产运营过程中起着举足轻重的作用。近年来在港口安防系统建设中除了常规的视频监控系统和防盗报警系统之外，还提出来以下功能要求：进出港口的车辆实现智能抓拍和识别，实施轨迹分析，能掌握车辆的定位信息和所属物流单位；集装箱号码的识别和运输的货物性质识别；实现进出港车辆的驾乘人员面部识别；危险品场所的防爆等级要求；生产管理的智能安全分析，如：火灾分析、烟雾分析、禁区报警等功能需求。所有的功能需求在云计算和云存储基础之上实现协同作业，满足各个职能部门的管理需求，实现安防系统价值的最大化。

智慧港口的安防系统应用

针对港口的安防系统建设，它涉及到视频监控系统、报警系统、智能交通系统、人脸识别系统、集装箱安全管理系统、智能分析系统以及物联网相关技术，这些系统技术的结合构建了新时代港口安防系统。如图所示：

港口的视频监控系统包括园区监控、码头监控和堆场监控，港口监控首先必须满足全天候的需求，由于海边( 或江边) 多雾、潮汐、台风等特殊地理条件，由此应用在港口的监控前端设备都要具备透雾、防浪涌等功能；其次，在港口项目中所有前端设备都要考虑到良好的防水、抗腐蚀和抗强风；另外，由于港口一般的范围都比较宽广，选择合适的物理链路可以降低后期的运维，远距离的监控点采用光纤连接，选择支持光口的前端摄像机，避免光电转换设备带来的故障节点。

港口的智能交通系统将视频监控非结构化数据变成结构化，以机动车图片抓拍、车辆号牌识别、车辆速度检测、布控比对报警、查报站出警拦截为主要目的的卡口系统在港口治安及交通管理过程中发挥了重要的作用。 在港口区域集装箱车辆是非常多的，对车牌识别、人脸对比和集装箱安全管理至关重要。

该系统的前端抓拍单元可以记录下车辆的车牌信息、车身颜色、通过时间、通过地点，在系统当中可以还原车辆的行车轨迹，对车辆实现时间和空间上的跟踪，同时根据车牌信息管理该车所属的物流公司；还可以清晰的记录驾驶员和副驾驶人员的面目特征，跟公安系统中得黑名单人员进行对比识别，一旦出现黑名单人员系统会自动报警，港口公安部门可以根据报警信息关联车辆信息，对车辆进行实施布控和跟踪，极大的提高公安部门的办案效率。

港口的集装箱安全管理越来越被重视，集装箱从船上卸下、装车、运输再到堆场，整个过程的监控和跟踪，都有利于集装箱的安全管理。RFID 射频识别系统基于“对象的管理”构建综合监控系统，主要用于人员、车辆及其他需管理对象。通过真实有效的即时数据将管理目标与管理单元有机的组合起来，使各类对象被纳入有效的管理与掌控之中。对重要信息对象标注RFID 标签使其成为目标，并将目标数据入库（数据库），使其成为RFID 目标识别安全管理系统可以识别的目标，并在不同的管理单元和监控点部署RFID 目标识别安全管理系统中的目标识别和数据读取设备——RFID 读写器，对进入天线覆盖范围内的目标数据进行读取（数据采集平台）；通过有无线网络（数据传输平台）将数据传输给管理服务器；根据模块配置，对目标行为予以响应。实现对车辆、集装箱的安全、有效管理。我们利用RFID 的技术在集装箱的安全管理上，每个RFIF 识别卡录入关于集装箱的重要信息：

有了这些信息，当集装箱经过射频天线后都会读取RFID 卡的信息，了解集装箱的具体信息，同时会联动监控摄像机录像，记录集装箱的运输过程。同时平台可对配备RFID 卡的集装箱进行轨迹查询，系统将以时间排序在监控终端地图上显示集装箱的行进轨迹。

智能分析也是近年安防行业炙手可热的词语，在港口的安防系统建设中智能分析至关重要，特别是经历了天津港危险品库大爆炸事件后，监控智能化又一次推到了安防系统建设的技术前沿，仅仅是越线、禁区、人流量统计、徘徊检测、遗留物检测等技术是无法满足港口安防建设的需求，在港口的安防建设中，特别是在易燃易爆的危险品堆场的环境，智能分析需要真正做到预警危害事件的发生，将人身财产安全的损失降到最低才是最终的追求。但是智能分析无法代替人，在项目的实施过程也遇到了问题，在港口这样大的范围中实现智能分析对技术的要求很高，超高的分辨率前端加上精准的智能算法，方可将智能分析技术在港口安防系统建设中发挥更大的作用。

智慧港口的安防系统发展

大数据
大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，它具备四大特点：1、数据体量巨大，从TB 跃升到PB，甚至EB，ZB；2、数据类型繁多，可包括各种过程数据，也可是各种数据源，类型可以结构化，半结构化和非结构化，如文字，位置，图片，传感、日志等信息；3、商业价值高，数据的价值密度低，但经过清洗，整合和建模分析，可形成高价值的商业业务；4、处理速度快，能满足业务的实时性要求。大数据的应用符合智慧港口的实战需要，在将来一段时间内，智慧港口的安防系统建设，大数据将是用户、集成商和设备供应商共同关注的话题。

物联网
物联网的发展推动了智能监控系统的发展，如平安城市的联网监控，是将原本各个区域和单体分散的监控资源整合成一个地域范围的—体化监控资源，然后再将城域的资源整合成一个广域的资源。在物联网的前提下，信息可以传送和集中的价值并不仅仅是跨越空间距离获取信息，更关键的是在这个基础上可以扩展各种各样的智能分析应用。这正是物联网之于监控联网的最大好处。当然，物联网的发展也对智能视频监控系统提出了更多的要求，它不仅要求智能视频监控系统提供智能视频分析技术，还对网络的互联、视频的传输技术以及前端设备提出了高要求。

GIS 可视化
基于GIS 的可视化安防管理实现了港口安防的全方位统一管理，增强用户对于港口整体安防的管理能力，提升了防范工作效率，它可以结合GIS 地图进行实施定位及事件处理。选择深厚的技术实力和先进的软件架构，从根本上满足了可视化安防管理平台能够提供超大规模的业务能力和综合管理水平。

4G
对于港口移动式监控系统，4G 是最佳的传输方式。4G 无线监控系统将最新的通信技术与安防产品结合在一起，将有效提升系统的使用价值，提升安全服务。今后随着4G 技术的加快发展，基于4G 的安防发展方向主要有：首先是4G 网络资费的降低将有效地降低网络建设的总体成本，从而带来无线监控的下一次增长高峰。其次4G 的速度已经达到或接近现有的有线接入网，4G 接入与光纤接入相结合可以组成新一代视频传输接入网，既高速又高效，这将给复杂环境的港口安防系统建设带来福音，同时也能促进安防监控网络技术的新发展。

对于我国智慧港口的发展而言，可以借助国家推出的“一带一路”良好契机，通过结合云计算、大数据和物联网等高新体育手段，优化提升港口的基础设施建设，实现港口的功能创新、技术创新、管理创新和服务创新，使其真正具备“智慧”能力，已经成为各港口提高自身竞争力、抓住发展机遇的重要途径，也是提升我国港口国际竞争力，为满足国际经济交流与合作奠定必然的基础。