海洋监测浮标上的 3G无线视频监控系统设计
边防海防智能可视化视频监控系统解决方案
边防海防智能可视化视频监控系统解决方案第一部分系统概述我国国土幅员辽阔，拥有漫长的边防海岸线，这些边防海岸线作为国土防卫的最后一道防线，直接关系到我国的国家安全。
近年来，随着我国综合实力的迅速增强以及改革开放力度的进一步加大，我国边防海岸线的安全形势更为严竣，国外的反华势力以及不法份子都蠢蠢欲动，妄图突破我国的边防海岸线渗透进入国内危害我国国家安全的事件时有发生；另外，边境沿海地区的偷渡、走私、贩枪、贩毒以及越境捕鱼、非法测绘等长期影响边境治安，也不同程度影响内地治安环境。
公安部门担负边境治安管理的重任，为了保持对各种边境犯罪活动的高压态势，不断加大打击力度，坚决遏制边防海岸线上偷渡、走私和贩枪贩毒增多的势头，保障国家边防海岸线的安全。
引入智能视频监控系统,用科学技术手段进一步加强对我国边防海岸线的安全监控管理，最大程度上保障国家海岸边防线的安全成为相关部门的首选。
边防海岸线智能视频监控系统利用现代化科技信息技术手段对管辖海域、岛屿管理、远洋航行管理、航标信息状态、海边用海填海状态、非法偷渡、非法测绘等进行实时监控，录像存储取证，地理信息标示及事件定位的管理及信息反馈，提高边防海岸线管理和安全防范。
第二部分方案需求分析近十多年来国家在沿海地区共修建光缆近3万余公里，全军所有边防连以上单位和大多数固定哨所已联通光缆，边海防团以上单位和大部分边海防连队，开通了电话交换网、军事综合信息网和电视电话会议系统。
大部分边海防部门和单位都配备了较为先进的执勤车辆、舰艇和检查检验、救援救捞、远程通信、导航定位等信息化装备。
部分海警、海监队还配备了大型执法舰艇和直升机。
在部分边防哨所，官兵配有笔记本电脑、无线传输设备和带摄像功能的巡逻车，随着摄像头的转动，边界现场的实时画面即可传输远在百里之外的指挥室和万里之遥的总部机关。
海防部队装备水平的提高，为视频监控系统在海防部队的应用打下了良好的基础。
目前，90％的边海防一线分队和重点哨所已经接通了光缆，建设好的边海防视频监控系统，通过与军用雷达、巡逻舰艇、卫星导航等先进设备协同工作，基本实现了沿海重点地区昼夜实时监控。
海洋观测的守护者：10米、6米和3米观测监测浮标
海洋观测的守护者：10米、6米和3米观测监测浮标在浩瀚无垠的海洋中，为了深入了解海洋环境、气候变化以及生态系统的动态，科学家们布置了各式各样的观测浮标。
其中，10米观测浮标、6米观监测浮标和3米观测监测浮标以其独特的功能和重要性，成为了海洋观测领域的重要工具。
一、10米观测浮标：高空视野的守望者10米观测浮标因其架设高度较高，能够提供更广阔的视野，捕捉更多的海洋环境信息。
这类浮标通常搭载有多种传感器，如风速仪、风向标、温度计和湿度计等，用于实时监测海洋上空的气象数据。
这些数据对于预测海洋气象灾害、评估海洋环境对气候变化的影响具有重要意义。
此外，10米观测浮标还能够监测海面波浪、海流等海洋动力现象，为海洋工程、航运安全等提供重要参考。
通过长期、连续的观测，科学家们能够更深入地了解海洋环境的动态变化，为海洋资源的可持续利用提供科学依据。
二、6米观监测浮标：综合信息的集大成者6米观监测浮标位于海面与水下之间的关键位置，能够同时观测海面以上和以下的环境信息。
这类浮标通常搭载有水质监测仪、溶解氧传感器、pH计等设备，用于实时监测海水的水质参数。
这些参数对于评估海洋生态系统的健康状况、预测赤潮等生态灾害具有重要意义。
同时，6米观监测浮标还能够观测海洋动力现象，如海面波浪、海流等，以及海洋生物分布和种群动态。
通过综合观测和分析，科学家们能够更全面地了解海洋环境的动态变化，为海洋资源的管理和保护提供有力支持。
三、3米观测监测浮标：近距离接触的守护者3米观测监测浮标位于海面附近，能够近距离接触和观测海洋环境。
这类浮标通常搭载有高清摄像头、水下摄像机等设备，用于实时拍摄和记录海洋生态环境中的生物、地形等。
这些图像资料对于了解海洋生物的生活习性、评估海洋生态系统的多样性具有重要意义。
此外，3米观测监测浮标还能够观测海底地形、沉积物分布等信息，为海洋地质研究和海洋工程提供支持。
通过长期、连续的观测，科学家们能够更深入地了解海洋环境的微观变化和生态系统的动态平衡。
船舶视频监控方案
船舶动态与视频监控系统的设计与实现0. 引言近几年，我国海上运力、运量直线上升，但由于海上环境特殊，缺乏有效的监管技术手段，目前海上安全生产问题已成为制约海运业（特别是滚装船）发展的突出因素[1]。
借助高科技手段对船舶动态与视频进行全方位的监控，建立高效的船舶管理与预警系统，是保证船舶航行安全的必然选择。
传统的船舶动态监控系统是利用船载GPS和通信设备（大多是海事卫星C 站）把船舶航行的动态信息（船位、航速、航向）传回陆地指挥中心，指挥中心能在大屏幕电子海图上观察到船舶的分布情况、运动轨迹，能够查询相关信息，对船舶进行调度管理等等[2，3]。
目前，国内外海上船舶管理是以船舶报告系统和VTS为代表，以雷达、高频电话和AIS（船舶自动识别系统）技术为手段[4,5]，存在显示不直观（只能将船舶作为一个质点来管理），系统扩展性不强等缺点，在远海则只能以卫星通信来补充，运行费用昂贵。
国外现有的船舶视频传输系统基本上是针对远洋航行的船舶，采用卫星通信方式，通过船载F站实现船舶静态图像传输，但由于其费用高而较少被采用。
随着我国公众移动通信技术的发展，本文提出用CDMA1X无线网络传输船舶视频图像与船舶动态信息。
由于涉及动态信息和视频信息的传输，岸船之间的信息传输问题便成了船舶动态和视频监控系统所要解决的主要问题。
对于海上移动通信来说，目前主要有以下几种方式：（1）海事卫星C站或F站，其优点是信号覆盖全球，缺点是带宽窄，比如使用海事卫星F站传输视频只能达到64K的带宽，而且设备昂贵（约2.5万美元/台）和通信费用高（6.5美元/分钟），只有在紧急状态下使用，很少用于日常的安全管理。
（2）VHF（Very High Freqency）和SSB（Single Side Band），主要用于话音通信。
（3）GSM、GPRS和CDMA技术，这几种技术都适合近岸航行的船舶进行岸船通信，但对于中国海域的海上业务来说，GSM和GPRS的信号覆盖不如CDMA广，传输带宽也不如CDMA宽。
海洋观测网络的构建与优化
海洋观测网络的构建与优化在我们所居住的蓝色星球上，海洋占据了绝大部分的面积。
海洋不仅是生命的摇篮，更是地球上气候和生态系统的重要调节器。
为了更好地了解海洋、保护海洋和利用海洋资源，构建和优化海洋观测网络变得至关重要。
海洋观测网络是什么呢？简单来说，它就像是我们为海洋设立的“监测站”，通过各种仪器设备和技术手段，对海洋的物理、化学、生物等多个方面进行长期、连续、实时的观测和数据采集。
这些观测数据对于海洋科学研究、海洋资源开发、海洋环境保护以及气候变化研究等都具有极其重要的意义。
那么，如何构建一个有效的海洋观测网络呢？首先，需要明确观测的目标和需求。
是为了监测海洋的环流模式，还是为了研究海洋生态系统的变化？或者是为了预警海洋灾害？不同的目标和需求决定了观测网络的规模、布局和观测参数。
在确定了观测目标后，就需要选择合适的观测技术和设备。
目前，常用的海洋观测技术包括浮标观测、卫星遥感观测、海底观测站、船舶观测等。
浮标观测可以长期漂浮在海面上，实时测量海表的温度、盐度、风速等参数；卫星遥感观测则能够从太空大范围地获取海洋的表面信息，如海面温度、海冰分布等；海底观测站则可以对海底的地质结构、海底生态等进行长期监测；船舶观测则具有灵活性，可以在特定区域进行详细的观测。
观测站点的布局也是构建海洋观测网络的关键。
观测站点应该覆盖不同的海洋区域，包括近海、远海、大洋等，同时也要考虑海洋的环流、锋面、涡旋等重要的海洋动力过程。
在布局观测站点时，还需要考虑与其他观测网络的衔接和互补，以形成一个更加完整和全面的观测体系。
数据的传输和处理也是海洋观测网络中不可忽视的环节。
观测设备采集到的数据需要及时、准确地传输到数据中心进行处理和分析。
这就需要建立高效的数据传输网络和强大的数据处理能力，以确保数据的质量和可用性。
然而，构建好海洋观测网络只是第一步，还需要不断地对其进行优化。
随着科学研究的深入和技术的发展，观测的需求和重点可能会发生变化，这就需要对观测网络进行调整和改进。
一种新型的海洋地震观测浮标平台的设计＊
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第17期·15·文章编号：2095-6835（2023）17-0015-03一种新型的海洋地震观测浮标平台的设计＊吴承东1，朱小毅2，3，陈全胜2，赵帅博3，李栋4（1.防灾科技学院，河北廊坊065201；2.北京港震科技股份有限公司，北京102628；3.中国地震局地震预测研究所，北京100036；4.天津天元海科技开发有限公司，天津301800）摘要：海洋地震观测是全球地震观测的一个重要组成部分，目前全球海洋地震观测已进入深海海底长期定点实时观测阶段，美国、加拿大、日本和中国台湾地区的几个环太平洋大型海底科学观测项目已趋于成熟，正在推广实用。
由于海上干扰因素太多，导致人们对海洋地震观测的进展受阻，急需一种高效、精准、低成本的监测方式来应对，这时浮标的应用就受到了广泛的肯定。
浮标可以将实时采集到的数据上传到平台，通过数据处理、统计、比对，量化评价该海域的水质状况，通过分析海洋数据，及时发现问题，并有针对性地作出判断并处理，提高对海洋环境监测的能力，为海洋环境预警提供重要依据。
关键词：海洋地震观测；浮标；锚泊系统；环境预警中图分类号：P631.46文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.17.004中国海洋面积广阔[1]，海域自北向南由渤海、黄海、东海以及南海4个海区组成，距离海岸较近，蕴含着丰富的能源与生物资源[2]。
目前的海洋环境数据采集有多种方式，如遥感卫星、沿岸监测站、监测浮标等[3]。
每种监测方式各有优势和劣势：遥感卫星范围广，但是造价高，精度低；沿岸监测具有采集数据准确度高的优势，但是布置烦琐，受地点局限性大；而监测浮标造价低，能实现数据采集的连续性，是研究海洋的重要工具之一，但监测浮标需根据投放地点的海况设计，投放和回收具有一定难度[4]。
海上船舶远程视频监控系统设计方案
海上船舶远程视频监控系统设计方案1.系统概述这个系统主要包括前端设备、传输网络、后端平台三个部分。
前端设备负责采集船舶上的视频信息，传输网络将这些信息实时传输到后端平台，后端平台则对视频进行存储、分析和处理。
2.前端设备前端设备主要包括摄像头、编码器、存储设备等。
摄像头负责实时捕捉船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
编码器将摄像头采集到的视频信号进行压缩编码，以便于传输。
存储设备可以临时存储视频数据，防止在传输过程中出现数据丢失。
3.传输网络传输网络是系统的神经中枢，负责将前端设备采集到的视频数据实时传输到后端平台。
这里有两种传输方式：有线传输和无线传输。
有线传输主要包括光纤、网线等，传输速度快，稳定性高；无线传输主要包括卫星通信、Wi-Fi等，适用于船舶在海上移动的场景。
4.后端平台（1）视频存储：将前端设备传输过来的视频数据进行存储，便于后续查询和分析。
（2）视频分析：利用技术，对视频中的船舶周边环境、船舶状态、人员行为等信息进行分析，为船舶安全管理提供数据支持。
（3）视频监控：通过监控大屏、手机APP等方式，实现对船舶的实时监控。
5.系统功能我们来看看这个系统的主要功能：（1）实时监控：可以实时查看船舶周边环境、甲板、机舱等关键部位的视频信息。
（2）远程控制：可以对前端设备进行远程控制，如调整摄像头角度、开关灯光等。
（3）报警联动：当系统检测到异常情况时，如船舶碰撞、火灾等，可以立即发出报警，并联动相关设备进行处理。
（4）数据统计：对船舶运行过程中的各项数据进行统计和分析，为船舶管理提供数据支持。
6.系统优势（1）实时性强：采用有线和无线传输相结合的方式，确保视频数据的实时传输。
（2）安全性高：前端设备具备防水、防尘、抗干扰等特点，确保在恶劣环境下正常工作。
（3）智能化程度高：利用技术对视频数据进行实时分析，提高船舶安全管理水平。
（4）易用性强：系统界面简洁，操作方便，便于船舶管理人员快速上手。
海洋环境监测网络的建设与优化
海洋环境监测网络的建设与优化一、概述随着人类社会的不断发展，对海洋环境的关注度也越来越高。
为了保护海洋生态环境、维护海洋资源的可持续利用，各国都逐步建立了海洋环境监测网络。
本文旨在探讨海洋环境监测网络的建设与优化。
二、海洋环境监测网络的建设1. 海洋环境监测站点的设置海洋环境监测站点是海洋环境监测网络的基础，其设置应具有科学性、合理性、全面性和实用性。
一般来说，监测站点的布设应根据海洋环境特点、海洋资源利用情况和海域利益分布等因素进行合理规划。
2. 海洋环境监测设备的配备海洋环境监测设备是海洋环境监测的重要工具，其选型应根据监测内容、监测要求和监测环境等因素进行综合考虑。
常见的海洋环境监测设备包括自动化水文测量系统、海洋气象监测设备、海洋地球物理探测设备、海洋生态监测设备等。
3. 海洋环境监测人员的培训海洋环境监测人员是海洋环境监测网络的核心力量，其培养与评价应始终贯穿于海洋环境监测网络的建设过程中。
培训应包括理论教育、技能训练、实践操作等方面内容，以不断提高监测人员的专业素质和工作能力。
三、海洋环境监测网络的优化1. 数据共享在海洋环境监测网络中，各个监测站点应有机组成统一的数据共享体系，以实现监测数据的快速传递和共享。
同时，应建立统一的数据管理和维护机制，确保数据质量和数据安全。
2. 技术创新与其他科技领域一样，海洋环境监测领域也需要不断进行技术创新，引进新技术、新方法，提高监测手段和技术水平。
如利用无人机技术、卫星遥感技术等进行海洋环境监测。
3. 综合评估对于监测数据，首先应进行集成处理和质量评估，以确保数据的有效性和可信度。
在此基础上，应利用统计分析、GIS等工具进行综合评估，为决策提供科学依据。
四、结语依托海洋环境监测网络，可以实现对海洋生态环境和海洋资源的科学管理，保护海洋生态环境和维护海洋资源的可持续利用。
海洋环境监测网络需要一直不断进行建设和优化，以更好地服务于人类社会的可持续发展。
海上船舶远程视频监控系统设计方案
海上船舶远程视频监控系统设计方案1. 应用目标运输船舶：实现运输船舶的本地视频监控管理、陆地视频监控管理和突发事件发生时的远程调度指挥，减少财产损失和保障生命安全，为水上交通安全提供有力的支持和保障。
海上救援：当发生海事事故或海上突发事件时，海上救助打捞船只及时救援抢险，实现陆地应急指挥中心对突发事件现场情况的及时掌控和调度指挥。
2. 整体设计2.1. 整体网络拓扑整体网络拓扑图整个系统分为陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心及船舶无线视频监控管理系统。
陆地调度指挥中心、船舶集团监控中心设置中心管理平台及显示大屏幕系统，实现把船舶无线视频监控在一个监控平台进行管理、控制。
整体网络拓扑如图所示。
2.2. 需求分析2.2.1. 船上的摄像机数量和安装位置镜头1：安装在船头甲板上空对着甲板处，能看到船上甲板的实时情况。
镜头2：安装在船的左铉对着甲板左侧，能看到甲板左侧实时情况。
镜头3：安装在船的右铉镜头对着甲板右侧，看到甲板右侧实时情况。
镜头4：（可选待定）安装驾驶仓里面看到驾驶仓人员操作或驾驶仓后上面看到船的尾部。
（可根船的结构改动镜头的位置和数量。
）2.2.2. 设备需求1、要求摄像机设备是防暴、防水、防腐、带有红外功能。
2、设备要求有升级空间、兼容以后发展的网络。
如3G、4G 等相关的网络。
3、能够兼容以前的监控设备。
2.2.3. 功能实现需求1、能保证白天和晚上视频能看到甲板的实时情况。
2、船上的所有的视频能保存30天。
3、保证本地录像清晰流畅，在有信号情况下远程查看图像清晰流畅。
4、可以将以前的船舶监控整合到同一个操作平台上。
2.3. 设计描述根据以上需求，设计采用远程无线视频监控系统+船舶本地视频监控系统结合的方案，无线视频监控系统链路采用海事卫星和中国联通CDMA1x线路，保障无线通信稳定可靠。
系统能够兼容下一代网络扩展，系统能够对原有系统进行利用改造。
其设计图如下：2.3.1. 四卡无线视频服务器CB系列四卡无线视频服务器，基于海事卫星BGAN和CDMA1x网络传输而设计。
基于光电技术的海洋环境监测系统设计
基于光电技术的海洋环境监测系统设计海洋环境监测对于保护海洋生态环境、推动海洋可持续发展具有重要意义。
基于光电技术的海洋环境监测系统能够高效、准确地监测海洋水质、生物资源和海洋灾害等关键指标，为科学决策和资源管理提供支持。
本文将着重介绍基于光电技术的海洋环境监测系统的设计原理与关键技术。
一、设计原理基于光电技术的海洋环境监测系统主要基于光学、电子、通信等技术原理，通过对海洋水质、生物资源和海洋灾害等指标的监测和分析，实现对海洋环境的实时监测与评估。
1. 海洋水质监测海洋水质监测是海洋环境监测的重要组成部分。
基于光电技术的水质监测系统通常包括水体透明度、浊度、叶绿素-a浓度等参数的监测。
其中，透明度监测常采用激光散射和接收光强的方法，通过测量散射光的强度来判断水体的透明度。
同时，利用多光谱成像技术可实现叶绿素-a浓度的定量监测，从而对水质状况进行评估。
2. 生物资源监测海洋生物资源监测对于保护和合理利用海洋生态系统具有重要意义。
基于光电技术的生物资源监测系统主要包括水下生物声学监测和遥感技术应用等。
水下生物声学监测可以通过声纳探测和声学回声方法，对海洋生物的分布和行为进行定量化研究。
而遥感技术则能够通过光谱信息的获取，实现对海洋生物资源的空间监测和分布研究。
3. 海洋灾害监测海洋灾害监测是保障海洋安全和减少损失的关键环节。
基于光电技术的海洋灾害监测系统包括海浪、风暴潮、河口冲淤等指标的监测。
其中，雷达技术和激光测距技术可以实现海浪和风暴潮的精确监测与预警，而多波段遥感技术则能够对河口冲淤等问题进行监测和分析。
二、关键技术基于光电技术的海洋环境监测系统主要依赖于光学传感器、数据传输和处理、远程监控等关键技术。
1. 光学传感器技术光学传感器是实现海洋环境监测的基础。
它能够将所测量的物理量转换为光信号，进而实现对海洋环境指标的准确监测。
光学传感器技术包括激光散射传感器、光纤传感器、光谱成像传感器等。
这些传感器能够实现高精度的测量和高灵敏度的检测，为海洋环境监测提供可靠的数据支持。
智慧渔政监控系统方案设计方案
智慧渔政监控系统方案设计方案智慧渔政监控系统是基于现代信息技术和智能化设备的渔业监控管理系统，旨在提升渔政管理效率、加强渔业资源保护和执法力度。
下面是智慧渔政监控系统的设计方案。
一、系统需求分析1. 实时监测：系统能够实时监测渔业水域的渔船数量、渔具投放情况、渔获量等信息。
2. 地理信息系统：系统能够实时展示渔业水域的地理位置信息，为渔政管理人员提供参考和决策依据。
3. 数据管理功能：系统能够记录和管理渔业水域的渔船信息、渔获情况、执法记录等数据。
4. 报警功能：系统能够实时监测渔船的活动情况，当发生违规行为时能够自动报警。
5. 接口集成：系统能够与相关部门的监控设备、数据库等进行接口集成，实现信息的共享和数据的传递。
二、系统架构设计智慧渔政监控系统的架构设计如下：1. 传感器节点：在渔船上安装传感器节点，用于实时监测渔船的位置、速度、温度等信息。
2. 通信网络：通过无线网络，将传感器节点和监控中心连接起来，实现数据的实时传输。
3. 监控中心：负责接收和处理来自传感器节点的数据，进行渔船监控、数据分析等工作。
4. 数据存储：将接收到的数据存储到数据库中，以备后续使用和查询。
5. 地理信息系统：将渔船的位置和其他信息展示在地理信息系统中，为渔政管理人员提供视觉化的展示。
三、系统功能设计1. 渔船监控功能：系统能够实时监控渔船的运行轨迹、速度等信息，当渔船发生异常行为时能够及时报警。
2. 渔船管理功能：系统能够记录和管理渔船的基本信息，包括船名、船主、船籍地等，方便渔政管理人员进行登记和查询。
3. 渔获统计功能：系统能够统计和分析渔船的渔获量、鱼种等信息，为科学渔业管理提供数据支持。
4. 执法记录功能：系统能够记录和管理渔政执法记录，包括执法人员、执法地点、执法时间等，方便后续查阅和分析。
5. 报警功能：系统能够根据预设的规则，对渔船的异常行为进行监测，当发生违规行为时能够自动报警。
四、数据安全设计为保障渔政监控系统的数据安全，需要进行以下设计：1. 访问控制：设置权限管理机制，根据用户的身份和权限划分对数据的访问权限，保护数据的安全。
面向海洋监测的无线传感器网络设计
面向海洋监测的无线传感器网络设计无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布在空间中的无线传感器节点构成的自组织网络。
它们可以收集环境中的各种数据，例如温度、湿度、光照、声音等，并将这些数据通过网络传输到监测中心。
面向海洋监测的无线传感器网络设计是针对海洋环境的特殊需求进行的一种网络设计。
在面向海洋监测的无线传感器网络设计中，有几个关键的技术问题需要考虑。
首先是无线传感器节点的布局。
由于海洋环境广阔复杂，常常需要大量的无线传感器节点来覆盖一个较大的海域。
因此，在设计网络时需要合理布局传感器节点，以保证监测的全面性和准确性。
其次是无线传感器网络的能量管理。
由于传感器节点通常是由电池供电，因此能量是一个关键问题。
在海洋环境中，传感器节点通常难以更换电池，因此需要设计低功耗的传感器节点，以延长其使用寿命。
同时，还需要考虑能量传输和能量回收等技术，以保证网络的持续运行。
另一个重要问题是网络通信的可靠性。
在海洋环境中，由于水中的传播特性和天气条件的不可预测性，网络通信常常受到很大的干扰。
为了保证数据的可靠传输，可以采用多跳通信和数据重传等机制。
此外，还可以采用自适应调制和编码技术，以提高信号的抗干扰能力和传输效率。
此外，还需要考虑网络的安全性。
面向海洋监测的无线传感器网络通常需要传输一些敏感数据，例如海洋温度、水质等信息。
为了保证数据的安全性和完整性，可以采用加密技术和身份认证等手段。
同时，还需要设计安全的传输协议和机制，以防止网络被攻击和干扰。
最后，还需要考虑数据处理和存储的问题。
海洋监测通常需要收集大量的数据，因此需要设计高效的数据处理和存储机制。
可以采用数据压缩和数据聚集等技术，以降低数据传输的负载和能耗。
同时，还需要设计高可靠性的数据存储系统，以保证数据的长期保存和可查询性。
总之，面向海洋监测的无线传感器网络设计是一项复杂而关键的任务，需要综合考虑多个技术问题。
船舶G视频监控系统需求方案
船舶G视频监控系统需求方案清晨的阳光透过窗帘，洒在键盘上，敲击声在安静的房间里回响。
我的大脑开始飞速运转，10年的方案写作经验在这一刻涌上心头。
下面，就让我用意识流的方式，为你呈现这份船舶G视频监控系统需求方案。
一、项目背景船舶作为我国重要的运输工具，其安全性能至关重要。
随着科技的发展，视频监控系统在船舶上的应用越来越广泛。
为了提高船舶的安全性能，降低事故风险，我们提出了船舶G视频监控系统需求方案。
二、系统概述船舶G视频监控系统主要包括前端摄像头、传输设备、存储设备、后端管理平台等组成部分。
系统采用高清摄像头，实现船舶各部位的视频监控，同时具备远程传输、存储、查询等功能。
三、需求分析1.前端摄像头（1）具备高清画质，清晰展现船舶各部位情况。
（2）支持夜视功能，适应船舶夜间航行环境。
（3）具备防水、防尘、防震等功能，适应恶劣的海上环境。
（4）支持无线传输，降低布线成本。
2.传输设备（1）具备高速传输能力，确保视频信号的实时传输。
（2）支持多种传输方式，如有线、无线、光纤等。
（3）具备抗干扰能力，保证信号稳定传输。
3.存储设备（1）具备大容量存储空间，满足长时间视频存储需求。
（2）支持视频数据的快速检索、查询和回放。
（3）具备数据备份功能，防止数据丢失。
4.后端管理平台（1）具备实时监控、录像、回放等功能。
（2）支持远程访问，方便管理人员随时查看船舶情况。
（3）具备报警功能，及时发现异常情况。
四、系统设计1.网络架构船舶G视频监控系统采用分布式网络架构，前端摄像头、传输设备、存储设备、后端管理平台通过高速网络连接，实现数据共享和交互。
2.系统集成系统需与船舶其他系统（如导航、通信、动力等）进行集成，实现信息共享，提高船舶整体安全性能。
3.安全防护（1）前端摄像头具备防破坏功能，防止人为破坏。
（2）传输设备采用加密传输，防止数据泄露。
（3）存储设备具备数据加密功能，防止数据被篡改。
（4）后端管理平台设置权限管理，限制人员访问。
海洋气象浮标观测站功能需求书
附件1：海洋气象浮标观测站功能需求书中国气象局二〇〇八年四月海洋气象浮标观测站功能需求书1 概述1.1 本功能需求书的目的本功能需求书提出海洋气象浮标观测站的基本功能、技术性能和安装运行环境方面的主要要求，明确了数据传送的方式和文件格式，以作为设备生产、采购和运行保障的依据。
1.2 本功能需求书的范围本功能需求书仅是针对气象部门为获取海上气象水文资料，布设在近海海域的海洋气象浮标观测站提出的主要功能需求要求。
1.3 编写依据⑴中国气象局《地面气象观测规范》⑵WMO CIMO 《气象仪器和观测方法指南（第六版）》⑶《GB/T 12763.1—2007 第1部分总则》⑷《GB/T 12763.2—2007 第2部分海洋水文观测》⑸《GB/T 12763.3—2007 第3部分海洋气象观测》⑹《GB 5696—1999 中国海区水上助航标志》⑺《GB/T 13972—1992 海洋水文观测仪器通用技术条件》⑻《HY/T 059—2002 海洋站自动化观测通用技术要求》2 海洋气象浮标观测站概述海洋气象浮标观测站是布设在近海海域用于获取海上气象水文观测资料的大型综合性观测设备。
海洋气象浮标观测站将定时提供气压、温度、湿度、风向、风速、海水温盐度、浪高、海水流向、流速等海上气象水文资料增强对近海海域灾害性天气和气候变化的预测预警能力。
2.1 海洋气象浮标观测站的基本构成海洋气象浮标观测站由浮标体和系泊系统、自动观测设备和供电设备组成。
浮标体和系泊系统是一套用锚系将浮标体固定漂浮在海面上用于安装自动观测设备的钢体平台；自动观测设备是一个安装在浮标体上自动完成海上气象水文观测的自动气象站；供电设备是为海洋气象浮标监测站提供工作电源的设备。
2.2 海洋气象浮标观测站的基本性能⑴有牢固的浮标体和系泊系统；⑵具有自动测定气温、相对湿度、气压、风向、风速和海面温度、海水盐度、海浪高、海浪周期、海水流向、流速的能力，根据需要可增加能见度自动观测；⑶使用太阳能电池板蓄电池直流供电，蓄电池容量能保证维持当地连续阴雨天气时海洋气象浮标监测站正常运行；⑷能实时存储和定时传送观测资料；⑸能在布放海区极限海况条件下长期无人值守连续正常工作,维护间隔一般不短于1年；⑹应具有在至少半年内防生物附着能力和至少3年的防腐蚀能力；⑺具有报告其工作状态和位置的能力；⑻应具有夜间灯光显示装置和雷达波反射装置。
禁渔监控服务方案
禁渔监控服务方案简介针对当前海洋资源开发利用中存在的问题，例如非法捕捞、非法占海、捕捞方式不当等，禁渔监控成为了一环保海洋资源的有力手段。
本文将提供一种禁渔监控服务方案，旨在通过引入科技手段，提高禁渔监管的效率和准确性。
服务对象渔政执法部门禁渔监控服务方案主要面向渔政执法部门，通过科学的禁渔区域划分和禁渔监控，有效保护海洋生物资源，促进海洋生态系统可持续发展。
运维部门禁渔监控服务方案需由专门的运维团队进行维护和管理，确保系统的稳定性、准确性和高效性。
方案构建禁渔监控服务方案由以下几个主要部分构成：加密孔径雷达（SAR）加密孔径雷达（SAR）是一种监测禁渔区域的非常有效的手段。
使用SAR技术，可以进行全天候海洋监控，而无需受到天气、云层和光线等的影响。
全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）用于监测违规捕捞船只的动态位置信息。
基于GPS定位和传真，可以实现对船只的实时跟踪和记录。
网络视频监控网络视频监控是禁渔监控服务方案中非常重要的一环。
通过网络摄像机和云技术，可以实现对禁渔区域进行联网和远程监控。
同时，监控人员也可以通过网络实时监控渔船的动态情况。
数据分析和处理技术数据分析和处理技术用于对监测到的数据进行分析和处理。
比如，对渔船位置、速度、航向等数据进行分析，可以判断其是否违规捕捞或占海等行为。
应用软件系统应用软件系统是禁渔监控服务方案的核心部分，通过软件的界面，对监控数据进行实时监控和分析处理。
具体包括：船只实时定位、渔船状态监控、报警和应急处理等。
方案优势本禁渔监控服务方案的优势主要表现在以下几个方面：高精度采用加密孔径雷达（SAR）技术和全球定位系统（GPS）技术，保障监测数据的精准度和高可信度。
全天候监测加密孔径雷达（SAR）技术可全天候海洋监控，非常适合陆地条件恶劣、海上行动多、流动性强的禁渔监测。
高效采用网络视频监控、数据分析和处理技术、应用软件系统，实现监测数据的快速收集和处理，提高数据的可读性和可操作性。
深海潜标观测数据无线实时传输系统设计
深海潜标观测数据无线实时传输系统设计深远海数据的连续和实时观测能力建设对海洋与气候预报和海洋环境安全保障意义重大[1]。
深海观测数据的长时间连续积累和实时化传输，将加快我国海洋与气候预报和环境保障业务系统建设步伐，提升我国深海探测和科学研究能力，为实施“21世纪海上丝绸之路”倡议、保障国家海洋环境安全提供重要基础支撑[2]。
长期以来深海潜标数据获取主要通过长时间布放潜标后，返回布放现场回收潜标，以获取过去一段时间的观测数据，这种工作模式降低了海洋观测数据的时效性，无法满足短期内获取观测数据的实际需求，因此如何实现潜标的数据实时获取是物理海洋科学家迫切需要解决的问题。
美国在20世纪80年代就开始尝试实时获取CTD(盐度、温度、深度)和流速等传感数据，1986年美国新罕布什尔大学[3]为了监测缅因湾口的水质季节变化，利用磁感应传输对水下CTD数据进行了实时获取，在6个月时间内获取了水深270m的CTD数据。
美国科学家后来相继开展利用磁感应传输技术获取海洋观测数据的研究，包括实时获取北极水面下1000m CTD剖面[4]、水下地震和火山低频噪声采集器时间同步[5]、监测鱼类和浮游生物[6]等。
磁感应传输获取水下数据具有比较高的功耗效率比，但是由于设备间需要通过钢缆连接，连接缆重力较大，需要匹配浮力设备，因此不适合几千米长距离的水下数据实时传输。
水声通信是目前水下远距离无线通信的唯一手段，为了进行大水深条件下水下数据获取，科研机构开始尝试采用水声通信技术进行水下观测数据的实时获取。
在1990年，美国WoodsHole海洋研究所就尝试采用水声通信技术将多个水下设备数据传到浮标[7]，然后通过卫星中继到岸站基地，该系统对水下300m、1500m和2900m 3套设备，这是一次典型的水下无线数据获取尝试，实际应用过程中仅有1500m水深的通信机正常工作，该通信机采用非相干通信技术，通信速率为600bit/s，平均误码率为0.1%。
海边水产养殖无线视频监控系统方案
海边水产养殖无线视频监控系统方案一、背景概述靠山吃山、靠海吃海，这是我国从古至今谋求生计的不变法则。
随着水产也的不断发展，海上水产养殖逐渐增多，海上养殖是养殖行业中管理最难之一。
为了保证养殖出来的海产品保留原始海洋味道，整个海区养殖距离陆地最远达到了30海里。
渔民往返需要很长的时间，同时为管理也带来了较大的麻烦，因此安装视频监控必不可少。
但是海陆地相距较远，有线布线困难，同时通讯网络差，导致无法正常使用3G网络等。
最后有效的办法还是利用无线数据传输技术来解决这个问题。
这样渔民可以联合起来实现对整个养殖区域的安全防范，同时降低了作业时间和降低了人工时间，大大节约了成本。
二、系统组成设计无线监控系统主要由：网络摄像头、无线网桥、天线、避雷、防水防侵蚀、无线视频监控终端等组成。
三、拓扑图如下：四、系统优势综合成本低，只需一次性投资，无需挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合。
采用无线网络监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。
组网灵活，可扩展性好，即插即用，网络管理人员可迅速将新的监控点加入到现有的网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备等。
维护费用低，无线网络维护由网络提供商维护，前端设备即插即用、免维护系统。
系统功能强大、利用灵活、视频采集、视频叠加、语音及对讲、报警、GPS定位、抓拍、云台控制、硬盘存储、SD卡存储及远程视频回放等技术。
及时发现养殖过程碰到的问题，查找分析原因，确保安全生产。
五、系统特点*系统采用无线传输，特别适用于斜巷运输安全监控、采掘工作面监控等经常移动、传输线缆敷设和维护不方面的区域。
*本安型无线摄像机支持电口，可以采用矿用阻燃网线接入井下工业环网即可远距离传输清晰的视频图像，取代原有的光纤传输方式，解决了井下光纤熔接困难的问题，从而可以灵活、快捷建设煤矿井下视频监控系统，大大减少安装、维修的工作量。
*通过强光抑制等技术手段，解决了井下部分场景由于灯光的直射而造成画面大面积发白的现象。
无线传感器网络在海洋资源监测服务中的应用案例
无线传感器网络在海洋资源监测服务中的应用案例1. 引言现代社会对海洋资源的需求与日俱增，因此海洋资源的监测和管理变得至关重要。
传统的监测方法通常需要大量人力和资源，而无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）的出现为海洋资源的监测和管理提供了全新的解决方案。
本文将介绍几个应用案例，以展示无线传感器网络在海洋资源监测服务中的重要性和价值。
2. 海洋环境监测案例无线传感器网络在海洋环境监测方面的应用范围广泛。
例如，可以通过部署大量的传感器节点来监测海洋中的水质、温度、盐度、氧含量等参数，以及潮汐、波浪和海洋生物的分布和行为等情况。
这些传感器节点可以实时地收集数据，并通过数据传输和处理技术将数据传输到地面站或云服务器进行分析和应用。
这样的监测系统可以提供及时的海洋环境信息，有助于保护和管理海洋生态系统，预测海洋灾害，并为渔业、航海和海洋旅游等行业提供重要依据。
3. 海洋生态系统监测案例无线传感器网络在海洋生态系统监测方面的应用也具有重要的价值。
通过在海洋中部署传感器节点，可以实时监测海洋生物的分布、数量和行为。
例如，可以通过传感器节点收集浮游生物的数据，了解海洋中植物和动物的生长状况，以及它们对海洋生态系统的影响。
此外，无线传感器网络还可以用于监测海洋中的底栖生物群落、鱼类迁徙和繁殖行为等重要信息，为保护海洋生态系统和渔业资源提供科学依据。
4. 海洋油污监测案例海洋油污是当前全球关注的问题之一。
无线传感器网络的应用可以显著提高海洋油污监测的效率和准确性。
通过在海洋中部署传感器节点，可以实时监测海洋中的油污浓度、污染源的位置以及油污的扩散趋势等信息。
传感器节点可以通过水下通信技术将数据传输到地面站，并通过数据处理和分析算法实现实时监测和预警。
这样的监测系统可以帮助相关部门及时采取措施应对海洋油污问题，减少环境损害和生态影响。
5. 海洋研究与探测案例无线传感器网络在海洋科学研究和探测方面也有广泛应用。
基于浮标设备的UWSN汇聚点通信设计
１ 水 下无线传 感器网络 （ ＷＳ ） Ｕ Ｎ 系统结构
水 下无 线 传 感 器 主 要 由分 布 于海 平 面 或 者 海 水 中的大量 节 点构 成 ， 个传 感 器 节 点 为 一个 独 立 每 的海 洋浮 标 或 者潜 标 。基 于 浮 标 设 备 的 传 感 器 节 点通 过有线 或者 无 线 水声 通 信 传 递 数据 信 息 ， 感 传 器 节 点 间协 作感 知 、 集 、 理 和 发 布感 知 信 息 ， 采 处 按 照一定 路 由方 式 发送 到海 面 汇 聚点 （ ｉｋ点 ） Ｓｎ 。典 型 的通 用 水 下 传 感 器 网 络 （ ＷＳ 结 构 如 图 １ Ｕ Ｎ）
６２ ４
科
学
技
术
与
工
程
Ｉ 卷 Ｉ
数据 中心 之 间 的 通 信 有 无 线 数 传 电 台 、 星 、 线 卫 无
基于 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ的 海 面 汇 聚点 Ｓｎ ｉｋ通 信 系 统 结构 通 信结 构 中 ， 务 Ｇ Ｒ 服 Ｐ Ｓ支 持 节 点 （ ｅｖ ｇ Ｇ Ｒ Ｓｒｉ Ｐ Ｓ ｎ
ＷＳ Ｎ研 究 的相 关 技 术 无 法 完 全 适 用 于 Ｕ Ｎ。在 ＷＳ Ｕ Ｎ 领 域 许 多 挑 战 性 的 开 放 课 题 等 待 进 一 步 ＷＳ
研究 。
…
…
ｊ 』 ］底 ≥ ～ Ｉ氐 （ 拇 海 Ｊ
图 １ ７ 下 传 感 器 网络 系统 结 构 图 Ｋ
移 动 技 术 的 近 海 、 岸 Ｕ Ｎ 汇 聚 点 的通 信 设 计 实现 ， 于 ＳＭ ０ 近 ＷＳ 基 Ｉ ３ ０模 块 的 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ接 口实现 了浮标 设 备 采 集 到 的 数据 信 息 与数 据 中心 的 可 靠连 接 。
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Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｄ Ｏ Ｎ ＧＳ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ７ ６ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２－ ４ ０ ２ ６ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ５ ． ０ １ ７
第２ ７卷 第 ５期 ２ ０ １ ４年 １ ０月出版 Ｖ ｏ ｌ ． ２ ７Ｎ ｏ ． ５Ｏ ｃ ｔ ． ２ ０ １ ４
４ ］ 接收客户端组成 ［ ， 系统组成示意图
如图 １所示。依据海洋监测浮标上的 特殊使用环境， 主要进行了视频系统 供电的电源管理设计与摄像头的防护 与水密设计。电源管理模块主要以单
图１ 浮标无线视频监控系统示意图 Ｆ ｉ ｇ １ Ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｂ ｕ ｏ ｙｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
３ ］ 术的发展 ［ ， 使得在大型海洋监测浮标上安装视频监控系统成为可能。
针对视频监控系统在无人值守的海洋监测浮标上应用存在的问题， 本文设计了一种应用在大型海洋资 料浮标上的无线视频传输系统。目前， 该系统已经在我国近海的赤潮浮标上安装应用两年多， 取得了较好的 实际应用效果。
１ 总体设计
无线视频监控系统由供电系统、 ３ Ｇ无线视频传输模块、 视频传输控制 模块、 防水摄像头、 外置天线以及视频
摘要： 设计了一种应用在无人值守的大型海洋资料浮标上的 ３ Ｇ无线视频传输系统。系统采用值班电路对无线视频传输 模块进行功耗控制， 降低了系统的功耗。同时， 对普通摄像头进行了防水工艺设计， 可以有效耐受海上恶劣的使用环境。 该系统已经在海上业务运行的浮标上安装应用， 近两年的视频数据表明， 监控效果良好， 可有效地发现涉及浮标安全和 海洋污染等问题。 关键词： ３ Ｇ无线视频系统； 监控； 浮标 中图分类号： Ｐ ７ １ ５ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ２ ４ ０ ２ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ ０ ０ ９ ３ ０ ５
海洋科技与装备专栏
海洋监测浮标上的 ３ Ｇ无线视频监控系统设计
郭发东１， 刘海丰１， 李麟２， 李选群１， 李民１， 刘世萱１， 李效东２
（ １ 山东省海洋环境监测技术重点实验室， 山东省科学院海洋仪器仪表研究所， 山东 青岛 ２ ６ ６ ０ ０ １ ； ２ 福建省大气探测技术保障中心， 福建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ １ ）
Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｏ ｆ ３ Ｇｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓｖ ｉ ｄ ｅ ｏｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｏ ｎｏ ｃ ｅ ａ ｎｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｂ ｕ ｏ ｙ
１ １ ２ １ １ １ ２ Ｇ Ｕ ＯＦ ａ ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ ＵＨ ａ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｌ ｉ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｘ ｕ ａ ｎ ｑ ｕ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｍｉ ｎ ， Ｌ Ｉ ＵＳ ｈ ｉ ｘ ｕ ａ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｘ ｉ ａ ｏ ｄ ｏ ｎ ｇ
在大型海洋浮标上安装视频传输系统可以实时观察浮标布放海域的真实场景， 比如过往船只、 海水污 染、 海上漂浮物、 实时海况和浮标受到的船只碰撞或人为破坏等情况， 对浮标的安全运行发挥着非常重要的
１ ］ 作用 ［ 。因此， 无线视频监控传输系统在大型海洋资料浮标上的应用研究， 对于浮标的业务运行、 故障判断
ｓ ｈ ｒ ｏ ｕ ｄ
涂抹 ９ ０ ６密封胶， 特别恶劣的环境下还可以在外面刷一层防锈油漆。经过改良的此摄像头装置地达到了防 水、 防潮、 防腐蚀与防暴晒的目的， 大大延长了摄像头的使用寿命。不锈钢护罩与浮标采用连杆连接， 安装时 可以按具体要求去自由调整摄像角度。通过实际应用证明， 此设计安装使用方便， 能够很好地完成系统所要 求的功能。 ２ ５ 天线 由于海洋监测浮标整体是由铁壳构成的封闭屏蔽壳体， 普通室内天线放在舱内没有信号， 因此天线部分 的设计采用视频天线先用馈线引至浮标小平台， 然后再连接外置天线的方式。外置天线采用高增益抗恶劣 环境的玻璃钢全向天线。
以及赤潮、 溢油等海洋环境灾害的观测具有重要意义。 由于海洋监测浮标在无人值守、 由太阳能供电、 高湿高盐以及温度跨度大等环境条件下工作， 因此浮标
收稿日期： ２ ０ １ ３ ０ ９ １ ７ 基金项目： 国家高技术研究发展计划（ ８ ６ ３计划） （ ２ ０ ０ ７ Ａ Ａ ０ ９ ２ ０ ０ １ １ ） ； 福建省社会发展重点项目（ ２ ０ １ ３ Ｙ ０ ０ ２ ０ ） 。 作者简介： 郭发东（ １ ９ ７ ６－ ） ， 男， 高级工程师， 研究方向为海洋仪器设备的应用。
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ∶Ｗｅｄ ｅ ｖ ｉ ｓ ｅａ３ Ｇｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓｖ ｉ ｄ ｅ ｏｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｂ ｌ ｅｔ ｏｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅｕ ｎ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄｏ ｃ ｅ ａ ｎｄ ａ ｔ ａｂ ｕ ｏ ｙ ．Ｉ ｔ ｅ ｍｐ ｌ ｏ ｙ ｓａｄ ｕ ｔ ｙｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｔ ｏｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓｖ ｉ ｄ ｅ ｏｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｓ ｏｉ ｔ ｓｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈｃ ａ ｎｅ ｎ ｄ ｕ ｒ ｅｈ ａ ｒ ｓ ｈｏ ｃ ｅ ａ ｎｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｉ ｔ ｉ ｓｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ｗｅａ ｌ ｓ ｏｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｏ ｆ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙｆ ｏ ｒ ａ ｎｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｒ ｙｃ ａ ｍｅ ｒ ａ ｈ ａ ｓｂ ｅ ｅ ｎｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｅ ｄｉ ｎａｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｂ ｕ ｏ ｙ ．Ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｔ ｗ ｏ ｙ ｅ ａ ｒ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏｄ ａ ｔ ａｓ ｈ ｏ ｗｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｓｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｃ ａ ｎｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙｆ ｉ ｎ ｄｓ ｕ ｃ ｈｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓａ ｓｂ ｕ ｏ ｙｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙａ ｎ ｄｍａ ｒ ｉ ｎ ｅｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｋ ｅ ｙｗｏ ｒ ｄ ｓ ∶３ Ｇｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓｖ ｉ ｄ ｅ ｏｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ；ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ；ｂ ｕ ｏ ｙ
９ ４
山 东 科 学 ２ ０ １ ４年
上的供电能力有限， 环境恶劣。当前工业或民用的视频监控系统大都采用 ２ ２ ０Ｖ交流供电， 不需要考虑供电
２ ］ 能力的问题， 应用场合环境相对较好， 对摄像头外壳材质防水防盐雾等工艺要求也不高 ［ 。而在浮标上应
用实时视频监控系统， 亟需解决系统功耗控制及摄像头在恶劣环境下的防护问题。到目前为止， 国内外的浮 标受电源容量、 摄像头在海上的使用寿命和数据传输带宽等因素的制约， 基本没有安装视频传输系统， 有的 也只是安装了本地录像系统， 没有实现视频或图片的实时传输。随着当前网络通信、 安防和太阳能供电等技
６ ］ ３ ２位嵌入式处理器， 内嵌完备的 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协议栈， 可适应不同的行业应用需求和运营商的网络环境 ［ 。
图２ 视频控制模块硬件结构原理示意图 Ｆ ｉ ｇ ２ Ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅｏ ｆ ｖ ｉ ｄ ｅ ｏｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ｅ
５ ］ 电系统采用太阳能电池板与免维护蓄电池组合方式供电 ［ 。
第 ５期
郭发东， 等： 海洋监测浮标的 ３ Ｇ无线视频监控系统设计
９ ５
２ ３ 视频系统电源管理模块设计 视频控制模块的主要功能是将输入的宽范围的电压（ ９～ １ ８Ｖ ） 转换为满足视频传输模块和摄像头的工
７ ］ 作电压（ １ ２Ｖ ） ， 并可用于控制视频传输模块的加断电时间 ［ ， 例如可以设置系统只在白天加电工作或者每
个小时只工作几分钟的工作模式， 这样既能保证图片质量， 还可以节约浮标系统的耗电量。 ２ ４ 防腐蚀水密摄像头设计 海上长期暴晒与水雾的长期腐蚀， 使得摄像设备材料容易开 裂或者受到化学腐蚀， 影响摄像头的拍摄， 所以对摄像头与防护 外壳的材质要求很高， 既要考虑防护壳内摄像头的紧固和密封， 又要保证拍摄的清晰度。因此本系统在摄像设备外部增加一层 专用 ３ １ ６不锈钢外壳保护装置（ 见图 ３ ） ， 不锈钢材料抗腐蚀与防 暴晒性能良好， 外壳的前端放置一层玻璃， 玻璃周围不锈钢壳前
８ ］ Ｏ ” 型圈密封 ［ ， 周边 端凸出一部分， 玻璃内嵌在里面， 内部采用“
再涂抹 ９ ０ ６密封胶。这样既考虑了密封， 又保证了拍摄清晰度， 紫外线、 耐腐蚀的尼龙 ６ ６材质的防水索头引出， 外层各连接处再
图３ 摄像头不锈钢护罩三维示意图
两层外壳对摄像头起到了双重保护的作用。通信电缆通过由防 Ｆ ｉ ｇ ３３ Ｄｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆｃ ａ ｍ ｅ ｒ ａｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓｓ ｔ ｅ ｅ ｌ
２ 系统硬件设计
视频控制模块硬件结构见图 ２所 示。 ２ １ 浮标供电系统简介 为了防止功耗较大的视频监控系 统对浮标采集控制系统造成干扰， 视 频监控系统由浮标上的配电箱提供一 路独立的开关进行单独供电。浮标供 ２ ２ ３ Ｇ无线视频传输模块 本设计中的 ３ Ｇ无线视频传输模块采用市面上成熟的 ３ Ｇ无线视频模块。这类模块一般采用高性能的