CN109901563A - 海上风电场船舶及人员的视频监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上风电场船舶及人员的视频监测系统，包括：监测终端、电子围栏、红外摄像装置和AIS系统；所述电子围栏设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，所述监测终端分别连接所述红外摄像装置和所述电子围栏，所述监测终端还连接所述AIS系统；所述电子围栏在探测到驶入所述警戒区域的目标船舶时，向所述监测终端发送船舶跟踪指令；所述监测终端接收所述船舶跟踪指令，从所述AIS系统中读取所述目标船舶的实时位置，根据所述实时位置控制所述红外摄像装置跟踪所述目标船舶。采用本发明提供的海上风电场船舶及人员的视频监测系统可以提高针对进入警戒区域的目标船舶的监测效果，从而提高海上风电场的监测效果。

Description

海上风电场船舶及人员的视频监测系统

技术领域

本发明涉及智能监测技术领域，特别是涉及一种海上风电场船舶及人员的视频监测系统。

背景技术

海上风电场一般分布在近海区域，经过海上风电场区域的渔船以及施工运维船较多。过往的船舶较容易与220kV海缆、35kV海缆、风机基础、海上升压站等设施发生碰撞；尤其容易与海缆发生碰撞，据统计存在40％以上的海缆故障都是由船舶抛锚割缆造成的。因而对海上风电场出现的船舶和人员等目标进行视频跟踪等监测工作对维护相应海域中的设施安全，以及相关工作人员的人身安全具有重要意义。传统方案是在海上升压站和陆上集控中心这些需要进行视频监测的区域设置摄像头，以获得相应区域的视频图像，实现相应监测。然而摄像头的拍摄范围有限，难以获取特定监测目标在海上风电场的全部动态，容易影响针对特定监测目标的监测效果。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案容易影响针对特定监测目标的监测效果的技术问题，提供一种海上风电场船舶及人员的视频监测系统。

一种海上风电场船舶及人员的视频监测系统，包括：监测终端、电子围栏、红外摄像装置和AIS系统；

电子围栏设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，监测终端分别连接红外摄像装置和电子围栏，监测终端还连接AIS系统；

电子围栏在探测到驶入警戒区域的目标船舶时，向监测终端发送船舶跟踪指令；

监测终端接收船舶跟踪指令，从AIS系统中读取目标船舶的实时位置，根据实时位置控制红外摄像装置跟踪目标船舶。

在其中一个实施例中，上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，还包括应急示位标；应急示位标中保存有海上作业人员的人员标识信息；

应急示位标检测急救触发信号，发送携带人员标识信息的人员跟踪指令；

监测终端接收人员跟踪指令，根据人员标识信息在AIS系统中读取相应应急示位标的当前位置，根据当前位置控制红外摄像装置跟踪海上作业人员，并向搜救端发送携带当前位置的搜救指令。

在其中一个实施例中，上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，还包括无线电台，无线电台用于建立监测终端与船用电台之间的通信连接。

作为一个实施例，无线电台接收监测人员输入的语音信息，将语音信息传输至船用电台。

作为一个实施例，上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，还可以包括备用电台，备用电台在无线电台出现故障时，提供监测终端与船用电台之间的通信连接。

在其中一个实施例中，监测终端存储所跟踪的各个船舶的跟踪录像文件；在读取到录像查询指令时，在跟踪录像文件中查找录像查询指令对应的目标文件，并显示目标文件。

在其中一个实施例中，监测终端控制红外摄像装置拍摄目标海域的海域实时视频，存储并显示海域实时视频。

作为一个实施例，监测终端读取海域实时视频中目标区域的区域缩放指令，对目标区域对应的视频图像进行缩放。

作为一个实施例，红外摄像装置包括云台，监测终端通过云台控制红外摄像装置在目标海域进行多角度拍摄。

在其中一个实施例中，红外摄像装置设置在海上风电场的陆地现场；红外摄像装置包括远距离透雾摄像机、热成像摄像机、防护罩和支架。

在其中一个实施例中，上述监测终端从AIS系统读取海上风电场当前的各个船舶的船舶位置和船舶类型，根据船舶位置和船舶类型在预存的风电场地图中显示各个船舶。

作为一个实施例，监测终端从AIS系统读取各个船舶的状态数据，对各个状态数据进行显示。

上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，将电子围栏设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，使电子围栏在探测到驶入警戒区域的目标船舶时，向监测终端发送船舶跟踪指令，监测终端便可以及时从AIS系统中读取目标船舶的实时位置，根据实时位置控制红外摄像装置跟踪目标船舶，获得包括目标船舶进入警戒区域后全部动态的录像数据，对进入警戒区域的目标船舶进行全程监测，可以提高针对进入警戒区域的目标船舶的监测效果，从而提高海上风电场的监测效果。

附图说明

图1为一个实施例的海上风电场船舶及人员的视频监测系统结构示意图；

图2为另一个实施例的海上风电场船舶及人员的视频监测系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参考图1所示，图1为一个实施例的海上风电场船舶及人员的视频监测系统结构示意图，包括：监测终端11、电子围栏13、红外摄像装置15和AIS系统21，

电子围栏13设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，监测终端11分别连接红外摄像装置15和电子围栏，监测终端11还连接AIS系统21；

电子围栏13在探测到驶入警戒区域的目标船舶时，向监测终端11发送船舶跟踪指令；

监测终端11接收船舶跟踪指令，从AIS系统(船舶自动识别系统)21中读取目标船舶的实时位置，根据实时位置控制红外摄像装置15跟踪目标船舶。

上述电子围栏13包括探测端和接收端，探测端设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，接收端连接监测终端11，探测端在检测到不应进入电子围栏内的人或者船等跟踪目标进入相应的探测区域时，可以向接收端发送报警信号，使接收端获知跟踪目标的闯入信息，向监测终端11发送船舶跟踪指令等追踪指令。探测端通常设置在需要进行外来目标检测的区域的区域边界处，如海上风电场的警戒区域的区域边界处等等。上述警戒区域可以为海上风电场中海上升压站和/或特定海缆所在区域等需要被监测的区域。上述目标船舶包括驶入警戒区域的非工作船舶。具体地，电子围栏13可以对警戒区域的工作船舶进行记录，探测端在检测到未记录的船舶进入相应的警戒区域时，向接收端发送报警信号，接收端接收报警信号，向监测终端11发送船舶跟踪指令。上述电子围栏对应的围栏区域类型可以至少包括如下两种：一种是以风机/升压站为中心的圆形围栏区域，一种是以海缆为中心的椭圆形围栏区域。

AIS系统21为集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统，包括基站设备(陆上接收装置)和船载设备，各个船舶上均设有AIS系统的船载设备，海上风电场设有AIS系统的基站设备，进人海上风电场的各个船舶均通过AIS系统的船载设备向AIS系统的基站设备发送船舶标识信息以及当前状态数据，使AIS系统21可以获知进人相应海上风电场的各个船舶以及各个船舶的当前状态。

上述监测终端11可以设置在海上风电场的监控室或者调度室等对海上风电场进行监控调度的地方。监测终端11可以包括计算机等智能处理设备。上述红外摄像装置15也可以称为远距离热成像摄像机，包括距离透雾摄像机、热成像摄像机、防护罩、支架和电动云台等构件。红外摄像装置15可以安装在海上风电场附近的陆地高端，以对海上风电场的各个位置进行远距离(如1km至50km这一范围内的距离)拍摄录像。

监测终端11在读取目标船舶的实时位置后，可以通过电动云台将红外摄像装置12的摄像方向调节至朝向上述目标船舶的实时位置的方向，以对目标船舶进行准确跟踪。具体地，在红外摄像装置12识别到目标船舶后，其镜头可以跟随目标船舶移动，以实现目标船舶的跟踪；监测终端11也可以持续读取目标船舶的实时位置，根据实时位置不断调整红外摄像装置12的拍摄方向，以使红外摄像装置12持续跟踪目标船舶。监测终端11还可以存储并显示目标船舶的跟踪录像，以便相应监测用户能及时获知目标船舶的动态。

上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，将电子围栏13设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，使电子围栏13在探测到驶入警戒区域的目标船舶时，向监测终端发送船舶跟踪指令，监测终端11便可以及时从AIS系统21中读取目标船舶的实时位置，根据实时位置控制红外摄像装置15跟踪目标船舶，获得包括目标船舶进入警戒区域后全部动态的录像数据，对进入警戒区域的目标船舶进行全程监测，可以提高针对进入警戒区域的目标船舶的监测效果，从而提高海上风电场的监测效果。

在一个实施例中，上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，还包括应急示位标；应急示位标中保存有海上作业人员的人员标识信息；

应急示位标检测急救触发信号，发送携带人员标识信息的人员跟踪指令；

监测终端接收人员跟踪指令，根据人员标识信息在AIS系统中读取应急示位标(相应海上作业人员)的当前位置，根据当前位置控制红外摄像装置跟踪海上作业人员，并向搜救端发送携带当前位置的搜救指令。

上述海上作业人员可以包括船员和其他海上工作者。应急示位标由海上作业人员随身佩戴；应急示位标可以检测海上作业人员输入的急救触发信号，也可以接收相关传感设备发送的急救触发信号，上述传感设备可以对相应海上作业人员所在的船舶和海上作业人员的落水事件进行检测，在检测到相关落水事件后，向应急示位标发送急救触发信号。某应急示位标发送的人员跟踪指令携带佩戴该应急示位标的海上作业人员唯一对应的人员标识信息，依据上述人员标识信息，可以确定人员跟踪指令来自哪个海上作业人员。

上述搜救端为搜救指挥系统中的通信终端。监测终端接收人员跟踪指令后，可以在AIS系统(具体在AIS系统的基站设备中)中读取相应海上作业人员(应急示位标)的当前位置，控制红外摄像装置拍摄上述当前位置的录像数据，以跟踪相应的海上作业人员。监测终端还可以在AIS系统读取当前可用的搜救端，向搜救端发送携带当前位置的搜救指令，以使包括搜救端的搜救指挥系统及时获知搜救指令以及相应的海上作业人员的当前位置，前往当前位置开展搜救活动。可选地，监测终端还可以在AIS系统读取相应海上作业人员的人员身份信息(包含所属船舶、姓名、年龄、联系方式、亲属及联系方式等)，以将上述人员身份信息发送等搜救端支持相应的救援工作。

可选地，AIS系统的基站设备接收应急示位标发出的落水信息，可以在人员落水时发出声光、短信等告警信息。通过人员AIS系统和卫星定位系统实现对意外落水人员的及时定位，并将定位信息及时回传到监测终端，实时发出报警警示，确保第一时间及时展开救援程序。监测人员收到人员落水报警信号后可根据AIS系统上报的落水人员位置信息和身份信息(人员标识信息)及时组织安排救援等工作。

进一步地，佩戴应急示位标的海上作业人员遇险落水后，应急示位标通过人员手动开启报警开关，可以通过卫星向搜救指挥系统发出求救信号；应急示位标开启后，可以通过GPS对遇险人员精确定位，确定人员位置；应急示位标可以按照设定的时间间隔对遇险人员进行实际定位，并将遇险人员位置信息传送至搜救指挥系统和监测终端。

在一个实施例中，如图2所示，上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，还包括无线电台17，无线电台17用于建立监测终端与船用电台之间的通信连接。

无线电台17设置在海上风电场附近的陆地上，可以配装DSC系统。无线电台17可以和船用无线电所有信道保持通讯。

本实施例通过无线电台17建立监测终端与船用电台之间的通信连接，这样监测终端依据海上风电场当前情形产生的船舶调度指令等通信信息便可以通过无线电台17传输至相应船用电台处，监测终端处的监测人员也可以通过上述无线电台17向船用电台发送船舶调度指令等通信信息，相应船舶上的工作人员便可以及时获知监测终端处的上述通信信息，这样监测终端处于海上风电场的各个船舶之间的通信便得到的保障。

作为一个实施例，上述无线电台接收监测人员输入的语音信息，将语音信息传输至船用电台。

本实施例通过无线电台将监测人员的语音信息传输至船用电台，使船舶上的人员获知监测人员的语音信息，以实现监测人员对船上人员的喊话等交流。

作为一个实施例，上述海上风电场船舶及人员的视频监测系统，还可以包括备用电台，备用电台在无线电台出现故障时，提供监测终端与船用电台之间的通信连接。

本实施例在无线电台出现故障时，监测终端切换至备用电台，通过备用电台连接各个船用电台，进一步保证了海上风电场的通信稳定性。

在一个实施例中，监测终端存储所跟踪的各个船舶的跟踪录像文件；在读取到录像查询指令时，在跟踪录像文件中查找录像查询指令对应的目标文件，并显示目标文件。

红外摄像装置跟踪目标船舶时，目标船舶对应的实时视频可以在监测终端显示，监测终端可以对实时视频用硬盘录像机保存下来，以实现对目标船舶的跟踪录像文件的存储。

本实施例中，监测终端可以对所跟踪的各个船舶的跟踪录像文件进行存储，以供用户查询和/或下载。用户可以向监测终端输入查询指令，监测终端在接收到查询指令时，在跟踪录像文件中查找与录像查询指令相匹配的若干个目标文件，并显示各个目标文件的图标，以便用户进行进一步获取。上述录像查询指令可以包括查询时段和/或船舶标识信息。若录像查询指令包括查询时段，监测终端查找在上述查询时段所得到的各个跟踪录像文件作为目标文件；若录像查询指令包括船舶标识信息，监测终端查找上述船舶标识信息所表征的船舶的跟踪录像文件作为目标文件。

在一个实施例中，监测终端控制红外摄像装置拍摄目标海域的海域实时视频，存储并显示海域实时视频。

目标海域可以为海上风电场中需要进行视频监测的海域。监测终端可以获取目标海域的位置信息，根据上述位置信息控制红外摄像装置拍摄目标海域的海域实时视频，进行相应的显示和存储，这样监测人员便可以从管理服务器处对目标海域对应的海域实时视频进行查看，还可以对目标海域进行监测过程中产生的视频数据进行查询、回放和/或下载等操作。

作为一个实施例，监测终端读取海域实时视频中目标区域的区域缩放指令，对目标区域对应的视频图像进行缩放。

监测人员在需要对目标区域对应的视频图像进行缩放时，可以通过点击缩放控件等方式向监控服务器显示的海域实时视频输入区域缩放指令，监测终端在接收到目标区域的区域缩放指令后，对目标区域对应的视频图像进行缩放，如以目标区域对应的视频图像为中心对海域实时视频进行缩放，以响应监测人员输入的区域缩放指令。

作为一个实施例，红外摄像装置包括云台，监测终端通过云台控制红外摄像装置在目标海域进行多角度拍摄。

上述云台为电动云台，如重载360度全方位云台，以使红外摄像装置从各个角度对目标海域进行拍摄。还可以使红外摄像装置实现1km至50km的远程清晰视频监控；这样监测终端便可以通过红外摄像装置兼顾搜索与观察双重应用需求，进一步提高了相应的监测效果。

在一个实施例中，上述红外摄像装置设置在海上风电场的陆地现场(如陆地现场的高处)；红外摄像装置包括远距离透雾摄像机、热成像摄像机、防护罩和支架。

上述支架用于支撑红外摄像装置，防护罩用于对红外摄像装置进行保护，可以采用超强铝合金。远距离透雾摄像机和热成像摄像机分别用于拍摄相应监测目标(如目标船舶和目标海域等)。

具体地，上述红外摄像装置的整体外壳(防护罩)可以采用超强铝合金，以达到IP66防护等级，还可以密封充氮，保证设备在野外恶劣环镜中长期运转；能够穿透灰尘、烟雾、雨雪和黑暗，提供全天候的图像观察；有效利用对大气透过率高的长波段光线，辅以专用AFR图像处理增强算法，增强在薄雾、水汽、灰尘环境下的图像细节，使有效视距可以提高1.7～2.3倍。

在一个实施例中，上述监测终端从AIS系统读取海上风电场当前的各个船舶的船舶位置和船舶类型，根据船舶位置和船舶类型在预存的风电场地图中显示各个船舶。

上述船舶类型可以包括工作船舶、外来船舶和本场船舶等类型，管理服务器可以在风电场地图上通过不同标准信息或者不同颜色表征船舶类型，比如通过黄色表征工作船舶等等。

本实施例在风电场地图中各个船舶分别对应的船舶位置处显示各个船舶，使风电场地图可以对海上风电场当前的船舶分别进行明确展示，上述风电场地图还可以表征各个船舶分别对应的船舶类型，以提高风电场地图所展示信息的全面性。

进一步地，管理服务器还可以在风电场地图显示各个船舶的航向；显示人员落水信息等海上风电场的各类动态信息，以进一步保证所显示信息的全面性。

作为一个实施例，监测终端从AIS系统读取各个船舶的状态数据，对各个状态数据进行显示。

某船舶的状态数据可以包括该船舶的国籍、MMSI(水上移动通信业务标识码)、船名、呼号、速度、航向和/或船艏向等信息。管理服务器可以在风电场地图所展示的各个船舶处显示相应的状态数据，也可以对各个船舶的状态数据进行列表显示，以保证监测人员对船舶状态数据的顺利获取。

可以地，管理服务器进行船舶显示的逻辑可以遵循如下规则：正常船舶以蓝色或绿色显示，其中航向向东的船舶以绿色显示，航向向西的船舶以蓝色显示。工作船以黄色显示。船舶进入电子围栏区域后，船舶以红色显示，电子围栏区域也以红色粗线显示。落水人员以红色显示。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，包括：监测终端、电子围栏、红外摄像装置和AIS系统；

所述电子围栏设置在海上风电场的警戒区域的区域边界处，所述监测终端分别连接所述红外摄像装置和所述电子围栏，所述监测终端还连接所述AIS系统；

所述电子围栏在探测到驶入所述警戒区域的目标船舶时，向所述监测终端发送船舶跟踪指令；

所述监测终端接收所述船舶跟踪指令，从所述AIS系统中读取所述目标船舶的实时位置，根据所述实时位置控制所述红外摄像装置跟踪所述目标船舶。

2.根据权利要求1所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，还包括应急示位标；所述应急示位标中保存有海上作业人员的人员标识信息；

所述应急示位标检测急救触发信号，发送携带人员标识信息的人员跟踪指令；

所述监测终端接收所述人员跟踪指令，根据所述人员标识信息在所述AIS系统中读取所述应急示位标的当前位置，根据所述当前位置控制所述红外摄像装置跟踪所述海上作业人员，并向搜救端发送携带所述当前位置的搜救指令。

3.根据权利要求1所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，还包括无线电台，所述无线电台用于建立监测终端与船用电台之间的通信连接。

4.根据权利要求3所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，所述无线电台接收监测人员输入的语音信息，将所述语音信息传输至所述船用电台。

5.根据权利要求3所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，还包括备用电台，所述备用电台在所述无线电台出现故障时，提供监测终端与船用电台之间的通信连接。

6.根据权利要求1所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，所述监测终端存储所跟踪的各个船舶的跟踪录像文件；在读取到录像查询指令时，在所述跟踪录像文件中查找所述录像查询指令对应的目标文件，并显示所述目标文件。

7.根据权利要求1所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，所述监测终端控制所述红外摄像装置拍摄目标海域的海域实时视频，存储并显示所述海域实时视频。

8.根据权利要求7所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，所述监测终端读取所述海域实时视频中目标区域的区域缩放指令，对所述目标区域对应的视频图像进行缩放。

9.根据权利要求8所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，所述红外摄像装置包括云台，所述监测终端通过所述云台控制所述红外摄像装置在所述目标海域进行多角度拍摄。

10.根据权利要求1至9任一项所述的海上风电场船舶及人员的视频监测系统，其特征在于，所述监测终端从所述AIS系统读取所述海上风电场当前的各个船舶的船舶位置和船舶类型，根据所述船舶位置和所述船舶类型在预存的风电场地图中显示所述各个船舶；并从所述AIS系统读取各个船舶的状态数据，对所述状态数据进行显示；

和/或，所述红外摄像装置设置在所述海上风电场的陆地现场；所述红外摄像装置包括远距离透雾摄像机、热成像摄像机、防护罩和支架。