【安防知識(shí)網(wǎng)】現(xiàn)在平安城市項(xiàng)目已經(jīng)在我國各地如火如荼的展開，試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)竣工投入使用，但是由于監(jiān)控點(diǎn)的布局設(shè)計(jì)很難對(duì)突發(fā)事件的事發(fā)地點(diǎn)做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，往往會(huì)無法獲得事件的完整圖像。更限于前端監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)能力，及時(shí)獲得的圖像也會(huì)由于清晰度的原因，而無法辨識(shí)，對(duì)事件的全面了解形成了障礙。在極端情況下，由于平安城市所布監(jiān)控點(diǎn)距離事發(fā)地點(diǎn)很近，監(jiān)控設(shè)備本身也極易被人為破壞，而喪失了提供監(jiān)控圖像的功能。針對(duì)這種常用的監(jiān)控手段的局限性，急需有其他補(bǔ)充手段來達(dá)到有效監(jiān)控的效果。而實(shí)現(xiàn)制高點(diǎn)監(jiān)控成為眾多補(bǔ)充監(jiān)控手段中，最為成熟、穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)的方法之一。

　　制高點(diǎn)監(jiān)控的重要性

　　制高點(diǎn)監(jiān)控是指在距離地面30-50米，乃至100米以上的位置布設(shè)PTZ攝像機(jī)以實(shí)現(xiàn)方圓一公里到十幾乃至幾十公里范圍的視頻監(jiān)控。不同于普通的圖像監(jiān)控，它著力于在較高的位置實(shí)現(xiàn)大范圍的圖像精確監(jiān)控，是一種既兼顧大場(chǎng)面，又實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)特寫拍攝的視頻監(jiān)控手段。彌補(bǔ)了普通圖像監(jiān)控手段無法避免環(huán)境物體阻擋、視野范圍較小的缺點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)基本無阻擋的大范圍監(jiān)控。

　　突發(fā)事件監(jiān)控、城市消防監(jiān)控、城市重點(diǎn)目標(biāo)監(jiān)控、城市治安監(jiān)控、森林消防監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)周界保安監(jiān)控、城市環(huán)保監(jiān)控、防空安全監(jiān)控、邊境防衛(wèi)監(jiān)控、小區(qū)防衛(wèi)監(jiān)控、廠區(qū)監(jiān)控等環(huán)境是相當(dāng)復(fù)雜的，如采用普通攝象機(jī)、快球方式在5-20米的空中布設(shè)，由于建筑阻擋、易被破壞以及攝像機(jī)本身的局限性，要完全實(shí)現(xiàn)基本無阻擋的全面監(jiān)控相當(dāng)困難。而制高點(diǎn)監(jiān)控利用其足夠的高度，配合PTZ攝像機(jī)的性能可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)大范圍的精確監(jiān)控，如果再通過GIS聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)輔以普通的圖像監(jiān)控則效果更佳。

　　制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施難度

　　制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)用途廣泛，監(jiān)控成果斐然，但搭建成功的制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)還是有一定的難度，特別是其核心部分的前端PTZ攝像系統(tǒng)的穩(wěn)定性、望遠(yuǎn)能力、精確控制能力、夜視能力、自我保護(hù)能力是影響制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)成功實(shí)施的重要因素。

　　制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)由于布設(shè)高度較高，一般在30-50米以上的高空，風(fēng)速以及自身的晃動(dòng)較為嚴(yán)重，因此前端PTZ攝像設(shè)備的抗風(fēng)能力以及自身的運(yùn)行間隙控制是影響圖像穩(wěn)定的一個(gè)關(guān)鍵;由于布設(shè)位置較高，而目標(biāo)的監(jiān)控范圍也至少在1km以上，最遠(yuǎn)可能達(dá)到幾十公里，那么如何配置攝像機(jī)、鏡頭輔以PTZ的穩(wěn)定性使遠(yuǎn)處的圖像盡收眼底也是系統(tǒng)配置的一個(gè)難點(diǎn);由于高空了望所覆蓋的范圍較大，普通的照明燈根本不可能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的照射，因此借助輔助設(shè)備完成低照度要求就成為了夜間制高點(diǎn)系統(tǒng)實(shí)施的唯一有效手段了(特別是在城市燈光稀少，自然照度幾乎為零的地區(qū));而架設(shè)于高空的PTZ攝像設(shè)備如何自我清潔、防銹防雷、除霜抗凍也是制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的一大難點(diǎn)?？梢娨晒Υ罱ㄒ粋€(gè)制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是非常復(fù)雜的。除了上述具體情況的制約，在技術(shù)上還有如下通光量不夠引起圖像灰暗、圖像模糊等問題要得到有效地解決。

　　制高點(diǎn)監(jiān)控的解決之道

　　難點(diǎn)并非不可克服的，日本COYAL株式會(huì)社推出了的基于一體化高精度可編程云臺(tái)攝像機(jī)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的制高點(diǎn)監(jiān)控解決方案，該方案已廣泛的應(yīng)用于日本國土安全防范體系之中，是日本軍民共用的防范手段之一。該方案由高清攝像機(jī)、長焦距大口徑鏡頭、高精密云臺(tái)以及GIS控制軟件組成，形成了一套真正可應(yīng)用于實(shí)踐的解決方案，對(duì)相關(guān)技術(shù)和項(xiàng)目實(shí)施中的問題加以解決。

　　作為整個(gè)制高點(diǎn)監(jiān)控解決方案核心的前端云臺(tái)攝像機(jī)選擇是極其重要的。有效的克服普通云臺(tái)攝像機(jī)的弱點(diǎn)，是成功實(shí)現(xiàn)制高點(diǎn)監(jiān)控的關(guān)鍵。該解決方案選擇了日本COYAL高精度一體化可編程云臺(tái)、松下高清晰度攝像機(jī)以及COYAL利用獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)長焦距大口徑鏡頭作為整個(gè)系統(tǒng)的前端，有效解決了圖像解像力的問題。

　　另外，為了解決制高點(diǎn)監(jiān)控中夜間監(jiān)控照明的問題，該方案采用了專門為低照度環(huán)境而設(shè)計(jì)的激光輔助照明產(chǎn)品，該產(chǎn)品配合超低照度、高清晰度攝像機(jī)，以及配套的大孔徑專業(yè)鏡頭，結(jié)合專門設(shè)計(jì)的云臺(tái)、防護(hù)罩電路，可以使夜間的圖像變得清晰可見。最低0.00005Lux的照度指標(biāo)無論是在夜間城市、森林、海港，無論物體在100m還是10Km，皆可清晰監(jiān)視。

[nextpage]　　幾公里乃至幾十公里的視頻監(jiān)控是一個(gè)很大的范圍，因此利用必要的手段來精確操縱云臺(tái)是一個(gè)很大的問題。該產(chǎn)品不是一般的簡單轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而是一個(gè)結(jié)合計(jì)算機(jī)和智能化技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的一個(gè)可編程管理和控制的智能化設(shè)備。利用云臺(tái)、護(hù)罩以及內(nèi)置專用智能化電路功能，應(yīng)用程序可以就設(shè)備的任何參數(shù)進(jìn)行雙向的控制和管理，包括水平轉(zhuǎn)角、垂直轉(zhuǎn)角、雨刷動(dòng)作、回轉(zhuǎn)速度、鏡頭光圈、變焦距離、對(duì)焦距離、快門速度、白平衡方式、增益強(qiáng)度等等均可雙向的傳輸和控制。利用這些特性，哪怕是基于精確的GIS坐標(biāo)定位的應(yīng)用控制都變得輕而易舉。

　　然而，優(yōu)秀的前端PTZ攝像機(jī)并不是構(gòu)建成功的制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的全部。用戶對(duì)未來的監(jiān)控系統(tǒng)要求是一個(gè)以數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的、結(jié)合全方位的設(shè)備控制能力，實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)的視頻指揮系統(tǒng)。因此制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)也同樣需要先進(jìn)的后端處理平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)全方位的系統(tǒng)控制。真正能夠發(fā)揮制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)功效的是一個(gè)以GIS(地理信息系統(tǒng))為基礎(chǔ)，以全功能云臺(tái)直接控制為手段，輔助云臺(tái)全方位的控制能力實(shí)現(xiàn)的一個(gè)“所選即所見、所見即所現(xiàn)”的視頻指揮系統(tǒng)。

　　針對(duì)一個(gè)制高點(diǎn)監(jiān)控的區(qū)域環(huán)境，可以首先建立該區(qū)域的GIS系統(tǒng)，以形成一個(gè)監(jiān)控范圍的數(shù)字化地標(biāo)。每一個(gè)被安裝的PTZ攝像機(jī)可以以定點(diǎn)的方式在地圖上進(jìn)行顯示。構(gòu)建完基礎(chǔ)平臺(tái)后，可以通過RS485直接、精確控制前端云臺(tái)的每一個(gè)動(dòng)作，并通過云臺(tái)的返回狀態(tài)功能精確地獲知云臺(tái)的當(dāng)前狀態(tài)。

　　通過以下功能，可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)于諸多行業(yè)的制高點(diǎn)監(jiān)控解決方案：

　　■固定重點(diǎn)監(jiān)控位置的快速定位：任何一個(gè)高空了望區(qū)域中必定存在一些固定的重要目標(biāo)，這些目標(biāo)在監(jiān)控的時(shí)候，需要快速地定位視頻圖像。目標(biāo)定位時(shí)間要求不超過2秒;

　　■任意位置的監(jiān)控定位：用戶需要任意選擇一個(gè)位置進(jìn)行視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用高精度的PTZ攝像機(jī)系統(tǒng)以及GIS系統(tǒng)，用戶可以直接在GIS系統(tǒng)上點(diǎn)擊一個(gè)位置，利用GIS的計(jì)算功能，系統(tǒng)能夠自動(dòng)選擇幾臺(tái)可“看到”該點(diǎn)的高空攝像機(jī)。不超過3秒的時(shí)間后端的管理人員就可以馬上在PC或者監(jiān)視器上看到該目標(biāo)的不同角度圖像;

　　■監(jiān)控目標(biāo)的地圖定位：監(jiān)控人員看到一個(gè)目標(biāo)后，也許根本不知道該圖像在地圖上是那個(gè)位置(該特點(diǎn)在森林、城市的夜間監(jiān)控中尤為突出)，此時(shí)利用該云臺(tái)的信息回傳能力，GIS就可以在最多1秒鐘的時(shí)間內(nèi)顯示出該攝像機(jī)當(dāng)前所監(jiān)控區(qū)域的扇形角，以及聚焦位置的大致地圖范圍。

　　當(dāng)然GIS控制系統(tǒng)決不僅僅是實(shí)現(xiàn)以上三個(gè)功能，各種不同的應(yīng)用場(chǎng)合可以根據(jù)自身的需要定義不同的應(yīng)用，包括高空攝像機(jī)的定軌跡尋檢、隨意軌跡尋檢、監(jiān)控目標(biāo)跟蹤監(jiān)控、監(jiān)控位置坐標(biāo)定位等各種功能。甚至可以把視頻智能檢測(cè)的應(yīng)用引入到高空了望中，諸如通過PTZ攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)高空不明飛行物的檢測(cè)、水域異常行進(jìn)船只識(shí)別等等。需要高空了望解決方案的場(chǎng)合往往是很特殊的場(chǎng)合，如：山區(qū)的低溫、森林的高潮濕環(huán)境、海岸的高腐蝕性，即使是城市高空了望也必須面對(duì)50米以上高空的強(qiáng)大風(fēng)力。這樣也就需要組成高空了望解決方案的核心設(shè)備——高精度可編程云臺(tái)一體機(jī)可以針對(duì)這些特殊環(huán)境提供專門的解決方案。

　　制高點(diǎn)監(jiān)控的設(shè)備選型問題

　　超長焦距監(jiān)控本身的特性決定了攝像機(jī)鏡頭、配套的云臺(tái)、護(hù)罩產(chǎn)品也必須有其特殊性。這也和普通監(jiān)控有所不同，要著重圖像的清晰度、防水防塵抗風(fēng)特性、高精度、設(shè)備遠(yuǎn)程調(diào)試和自我維護(hù)能力等幾個(gè)方面指標(biāo)。

　　日本COYAL株式會(huì)社的變焦光學(xué)鏡頭采用特殊鍍膜技術(shù)和光學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了F2.1/3.0的亮度和2200mm焦距的高倍率鏡頭，在進(jìn)行港灣及海防監(jiān)視等遠(yuǎn)距離監(jiān)視時(shí)發(fā)揮了重要的作用，大變倍、長焦距，能夠清晰捕捉在10公里以外的人物活動(dòng)，帶有手動(dòng)/自動(dòng)光圈功能，為了便于監(jiān)視對(duì)象，可把光線調(diào)低。

　　遠(yuǎn)距離監(jiān)控的范圍可以從一公里到十幾公里，不難想象，普通的照明燈、紅外燈是根本無法實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控照明的，那么夜間的可視問題如何解決呢?該配置雖然擁有專門為低照度環(huán)境而設(shè)計(jì)的超低照度產(chǎn)品，以及配套的大孔徑專業(yè)鏡頭為輔助，配合專門設(shè)計(jì)的云臺(tái)、防護(hù)罩電路，可以使夜間的圖像變得清晰可見。鑒于目前國內(nèi)最大型激光照明器只達(dá)到3公里距離，仍然不能完全滿足海港夜晚的超低環(huán)境要求。為了保證更好地夜視效果但是，在制高點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中我們配合使用了夜晚效果更佳，最遠(yuǎn)可達(dá)10公里的日本RICOMANA激光照明器，并改進(jìn)了照明距離調(diào)整與鏡頭焦距變化的配合，真正實(shí)現(xiàn)了低照度情況下的制高點(diǎn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。