基于移动互联网技术的耙吸挖泥船视频监控系统的研究与应用

李开宇 陈爱喜 中港疏浚有限公司

1.耙吸挖泥船视频监控系统的发展现状

随着国家和建设单位对疏浚吹填工程安全管理的愈发重视，以及耙吸船施工工况条件复杂、航行与施工安全形势日趋严峻，企业如何能在“千里之外”管控住施工现场风险，如何能够在现场发生意外事故前后做出准确的预判、警示并采取适当紧急措施，从而有效的减少人员伤亡和财产损失，以及如何将安全管理效益转化为经济效益，这些都是在推动企业整体安全管理水平提升时所面临和亟需解决的问题。随着卫星通信技术的快速发展，以及船舶卫星宽带系统的全面部署，船舶网络通信能力有了较大的提高，更广的覆盖区域和更大的带宽等都为企业研究耙吸船远程视频监控系统，提升安全管理创造了良好的基础和条件。

2.耙吸挖泥船视频监控系统研究的必要性

2.1 加强企业对船舶安全管控的需要

疏浚企业管理的核心是疏浚船舶管理，对船舶的安全管控是否有效、到位、及时，直接关系到疏浚企业的效益、发展和提升。传统管理模式下，由公司和项目部组织，每年定期几次针对疏浚船舶以往的人员安全培训、

设备安全和安全体系执行情况的文档记录进行安全检查，对发现的问题提出整改要求后，由船舶完成纠正闭合工作。根本无法实时或完全掌控船舶人员、设备及施工安全情况，公司对船舶的安全管控明显滞后。在对船舶的安全监管得不到有效实施的情况下，船舶安全管理几乎完全依靠船员的个人职业操守和工作能力。公司通过总结国内外疏浚船舶发生的各类安全事故发现，普遍暴露出船舶对公司安全管理体系贯彻不到位，管理不规范，执行不彻底等一系列共性问题。因此，如何充分利用移动互联网技术加强对船舶的安全管控、提升企业安全管理水平，改变过去“头痛医头、脚痛医脚”的传统管理模式，是企业在安全管理发展过程中研究探讨的重点之一，也是增强企业的核心竞争力，实现可持续发展的重要保证。

2.2 提升船舶自身安全管理水平的需要

随着疏浚市场的快速发展，大型耙吸挖泥船越来越多的船员都是非船舶专业转岗而来，上岗前虽然经过培训，但是整体工作经验不足，操作水平较低，业务素质不高，特别是遇到突发事件时，应变能力较差。随着合格船员短缺、人员流动频繁的问题日趋严重，以及新型疏浚船舶及高新设备的快速运用，加上船舶的安全管理水平限制、制度执行不彻底，因此导致各类水上安全事故频发。因此，在面对当前从业人员普遍素质不高的不利情况下，疏浚船舶除加强自身船员业务、安全培训外，有必要通过增加对船舶施工、关键性处所及工作人员的不间断监控，来发现和弥补管理漏洞，从而提升船舶自身安全管理水平，以保证疏浚船舶航行及施工安全。

3.耙吸挖泥船视频监控系统的研究

3.1 船舶移动互联网技术

耙吸船目前主要利用岸基移动通信和海事卫星进行海上信息传输。其中3G/4G岸基移动通信网络难以覆盖远海，而海事卫星由于资费较高，而且难以满足高清视频的传输。因此，耙吸船主要采用船舶卫星通信链路的船舶视频监控系统。公司所有疏浚船舶现已实现卫星宽带系统的全覆盖，各船舶子网已经和公司总部搭建了虚拟专用网络（VPN），实现了船岸数据的实时交互。网络拓扑如图1所示。

3.2 耙吸船安全视频监控系统

耙吸船安全视频监控系统基于船载卫星通信技术，主要包括船舶本地视频采集和存储、高效的视频压缩、卫星链路传输、岸端汇集和解压显示，架构图如图2所示。

图1 船舶通信网络拓扑示意图

图2 耙吸船安全视频监控系统

因为使用船舶卫星通信系统作为无线传输载体，就需要整合优化现有技术来消除传输速率低、时延大和高丢包率带来的图像失帧问题和通信阻塞。系统主要需要通过断点续传、自适应拥塞控制和更高的图像压缩比等技术来实现在码流速率只有30Kbps时也能清楚流畅地把船舶4CIF(704＊576)分辨率监控画面传输到岸上监控中心，供岸端实时观看和指挥，并且船上能够存储和观看高清画面。系统除了日常的视频监控功能还有关键作业区域的智能图像识别及抓拍功能，主要是加强对违反船舶安全施工行为的监管力度。

4.耙吸挖泥船视频监控系统的应用效果

通过船舶远程视频监控系统的部署，实现了公司及项目部对所属船舶更便捷、更有效的实时指挥和管理，不仅有利于各级管理人员及时发现和处理船舶存在的一些安全隐患，降低事故发生率，从而提升公司的安全管理水平；同时有利于监测船舶航行和疏浚设备的运行状态，提高设备工作效率，并可以进行远程设备诊断和指导解决船舶设备维修等“急、难、险”问题，极大地降低船舶的维护保养成本，从而将高效率的安全管理转化为经济效益。上述系统不仅适用于疏浚船舶，而且在其他航运系统内都有极为广泛的推广价值和意义。

4.1 通过远程视频监控系统提升安全管控精度

该系统已经涵盖公司所有船舶，通过鼠标单击代表不同船舶，不同部位的菜单按钮，可以准确、实时掌握各船舶的视频监控动态。公司根据艏楼型和艉楼型耙吸船的船型不同，分别在艏楼型船舶部署监控点25个，艉楼型船舶部署监控点17个，监控范围主要包括船体周边、甲板、驾驶室、机舱和泵舱。

通过运行远程视频监控系统，公司及项目部相关安全主管人员就可实时掌握施工船舶各关键处所及周边环境情况，为实施高效、精确的安全管理和指导提供依据。

4.2 通过远程视频监控系统管控人员安全

通过远程视频监控系统加强对船舶现场工作人员的行为规范的监管，经过截图取证后，按公司相关规章制度对涉事船舶及人员予以处罚，倒逼船舶提升自身人员安全管理。同时，该远程视频监控系统带有视频回放功能，填补了对关键性岗位人员工作安全的不间断监控的缺失。船舶通过远程视频监控系统的船舶终端加强了对人员安全的多点监控问题，特别是在修船期间，有多项动火、吊装、检修工作时。

通过运行远程视频监控系统，有效地促进了船舶现场工作人员良好工作素养的养成，明显降低了因现场工作人员不良行为造成的安全事故或隐患的概率，同时为船舶及驾驶员评估考核提供了参考依据。

5.结语

大力开展移动互联网技术的建设体现了企业的科技创新，以移动互联技术提升疏浚船舶安全管理更是企业将科技创新成果转化为管理水平提升，经济效益创收的最好诠释。“船舶远程视频监控系统”革命性地实现了耙吸船的远程实时监测，为公司各级管理机构加强施工现场控制提供了先进的技术手段。通过该成果的应用，公司能实时掌握船舶的安全管理状况及动态，使船舶在施工过程中的安全状况得到全面高效的监控，帮助船舶及时消除安全隐患，避免安全事故的发生，为公司在安全管理做出更大贡献。