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)很難對突發(fā)事件的事發(fā)地點(diǎn)做出準(zhǔn)確的預(yù)測,往往會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)獲得的圖像也會由于清晰度的原因,而無法辨識,對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€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株式會社推出了的基于一體化高精度可編程云臺攝像機(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。
作為整個制高點(diǎn)監(jiān)控解決方案核心的前端云臺攝像機(jī)選擇是極其重要的。有效的克服普通云臺攝像機(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、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、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。
幾公里乃至幾十公里的視頻監(jiān)控是一個很大的范圍,因此利用必要的手段來精確操縱云臺是一個很大的問題。該產(chǎn)品不是一般的簡單轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu),而是一個結(jié)合計(jì)算機(jī)和智能化技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的一個可編程管理和控制的智能化設(shè)備。利用云臺、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、雨刷動作、回轉(zhuǎn)速度、鏡頭光圈、變焦距離、對焦距離、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。用戶對未來的監(jiān)控系統(tǒng)要求是一個以數(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)功效的是一個以GIS(地理信息系統(tǒng))為基礎(chǔ),以全功能云臺直接控制為手段,輔助云臺全方位的控制能力實(shí)現(xiàn)的一個“所選即所見、所見即所現(xiàn)”的視頻指揮系統(tǒng)。
針對一個制高點(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),以形成一個監(jiān)控范圍的數(shù)字化地標(biāo)。每一個被安裝的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)平臺后,可以通過RS485直接、精確控制前端云臺的每一個動作,并通過云臺的返回狀態(tài)功能精確地獲知云臺的當(dāng)前狀態(tài)。