淺談數字視頻監控系統在機場的應用

鄒銳

【摘 要】科學技術的創新發展與普及應用推動了視頻監控系統自動化、智能化的發展。在此背景下，數字化視頻監控系統取代了傳統模擬化系統，并在各領域安全防護體系中得到廣泛應用。基于此，將數字視頻監控系統應用于機場安全管理中成為人們關注的重點話題。本文以機場跑道安全管理為例，從數字視頻監控系統設計角度出發，就數字視頻監控系統在機場中的應用進行了分析，以供參考。

【關鍵詞】數字視頻監控系統；機場；機場跑道

0 引言

在機場管理中，安全問題一直是機場各單位與部門（包括機場運行指揮中心、航站樓管理、機場消防、機場跑道監管等等）關注的重點問題。隨著近年來我國航空事業的不斷發展，關于機場跑道異物監控的研究成為機場安全管理中思考的重點問題之一。為提升機場跑道安全管理質量與工作效率，數字視頻監控系統的應用得到人們越來越多的關注。成為改善機場跑道安全問題的重要手段。基于此，在關于數字視頻監控系統在機場應用的研究中，認知并掌握數字視頻在機場跑道異物監測中的有效應用至關重要。

1 問題的提出背景

經濟全球化的深入發展以及我國國民經濟水平的提升，推動了我國航空事業的高速發展。在此背景下，國內機場運輸量得到大幅度提升，飛機起降率愈發頻繁。機場跑到作為飛機安全起飛的重要載體，其安全管理是機場安全管理工作中的重點也是難點。在機場跑道安全管理中，跑道異物（FOD，Foreign Object Debris）是影響機場跑到安全的重要因素之一。通常情況下，跑道異物來源有許多種，例如工作人員攜帶、機場環境、機場基礎設施或機場設備運行等等，而跑道異物的產生對航空飛行設備處在嚴重的破壞性，嚴重將導致飛機失事。故在機場管理工作中，需對機場跑道進行嚴格檢查，但僅靠人為巡檢無法做到全天、全時檢查，且工作負擔中，存在人力資源浪費問題。基于此，實現機場跑道智能化監控檢查已經成為國內外學者以及相關工作人員研究的重點課題。據文獻資料分析可知，英國奎奈蒂克公司、以色列Xsight公司以及美國Trex Enterprises公司關于機場跑道異物監測系統進行了研究，提出毫米波雷達方案、高分辨率相機集成方案以移動毫米波方案等等[1]。在此過程中數字視頻監控技術得到廣泛應用，數字視頻監控系統成為機場跑道異物監測體系中不可或缺的存在，具有重要研究價值與現實意義。

2 數字視頻監控系統在機場中的應用

本文以機場跑道異物監測為實例應用，就數字視頻監控系統在機場中的應用進行了具體分析，在工作經驗總結與文獻分析基礎上，提出如下數字視頻監控系統設計方案。

2.1 數字視頻監控系統基礎組成結構

在機場跑到異物監測體系中數字視頻監控系統主要發揮著視覺驗證與動作指導作用，它通過借助以太網、光纖、網絡攝像機等實現圖像信息的采集與管控。因此，數字視頻監控系統通常情況下主要由數字攝像機、伺服云臺、電源系統、鏡頭、照明組織、后臺管控軟件體系等溝通組成[2]。其中數字攝像機與鏡頭是整個系統不可或缺的存在，作用于物體成像與傳遞；照明組織側重于系統夜間作業物體照明補光，提升物體影像清晰度；伺服云臺側重于圖像信息傳輸管控；后臺管控軟件則用以進行數據信息以及相應系統與設備的管控。

2.2 主要結構的設計

首先，硬件結構設計。針對實際情況，機場跑道數字視頻監控系統布設的位置存在一定的要求，通常情況下數字視頻監控系統中的攝像監控點需配置在距離機場跑道邊緣線300與500米范圍內，其高度在據跑道地面7～10米氛圍之間，要求數字攝像機能夠對不超過地面4厘米，水平延伸1100米的空間進行監控[3]。在此背景下，需科學選用各項組成設備，保證設備性能指標對實際需求的滿足。例如，就數字攝像機而言，在進行設計時，需做到以下幾點：其一，處于數字視頻監控系統設置的網絡環境中，進行數字信息編碼傳送；其二，基于嵌入式架構的設計，借助圖像傳感器、數字信號編碼壓縮器、數據信息交換與傳輸裝置等，實現視頻信息采集、數字信息傳遞與處理、信息存儲與應用等作用的有效發揮。基于此，數字視頻檢測系統中的數字攝像機需具備圖像高質量傳感性能，需具備較高的圖像分辨能力，需具備適宜的成像靶面尺寸，需具備良好的視覺感官。從而實現對監控物體的有效監控與管理。就鏡頭的設計而言，需選用高清鏡頭，通過焦距、光圈、雨刷管控法，進行不同環境下鏡頭的有效管控，從而實現數字監控系統對機場跑道的實時監控。

其次，軟件結構設計。在數字視頻監控系統中，其軟件設計主要指代系統后臺控制系統的設計。側重于對圖像信息的管理與處理，數字視頻監控設備的管理與維護。因此，數字視頻監控系統在機場應用中，其軟件設計主要從視頻顯示、攝像機鏡頭設計、云臺管控等環節入手，進行軟件開發與應用。例如，關于視頻顯示方面的設計，可采用OSD（on-screen display，屏幕菜單式調節法）進行視頻預覽與屏幕顯示設計，在此過程中可通過對數字攝像機采集到的視頻信號進行解碼處理，對實時監控目標的動態信息，包括目標坐標位置等進行顯示；關于云臺管控的設計，主要側重于實現伺服云臺的動態管控。對此，可通過創設模擬方位板塊，實現云臺轉動方位的模擬控制在，值得注意的云臺轉動方位的控制可通過轉動速度與時間設置得以具體體現；通過創設數字坐標與預制位置板塊，實現伺服云臺的精細化管控，在此過程中可通過建立協議與設計角度參數值實現盱眙轉動角度的精細化管控，并對其運行狀態進行準確記錄。

此外，各項參數的配置與系統日常管理設計。數字視頻監控系統在機場中的有效應用，離不開系統內部組織結構各項參數的優化配置與系統（設備）日常管理與維護。對此，在系統設計與應用過程中，需注重系統前端與后端各項參數的科學配置。例如，在進行前端參數配置時，需重點對伺服云臺參數（包括云臺轉動速度、云臺控制協議等）、鏡頭焦距參數、鏡頭光圈調節速度參數、攝像機視頻傳輸位率、視頻幀率等進行科學配置；在進行后端參數配置時，需重點對圖文傳輸路徑、用戶日志文件存儲路徑、系統網絡參數等進行配置。并在實際應用中，注重網絡故障、系統運行程序故障的日常檢修與維護。

3 結論

總而言之，數字視頻監控系統在機場，尤其是機場安全管理工作中具有重要應用價值，數字視頻監控系統設計與實踐應用，是當今機場建設與發展過程中不可或缺的存在。本文在文獻資料分析的基礎上，結合實踐工作經驗就數字視頻監控系統在機場跑道異物監測工作中的應用進行了分析，旨在提升機場跑道安全管理水平與效率，進一步認知數字視頻監控系統在機場中應用的價值與意義。

【參考文獻】

[1]李振宇.視頻監控技術在公共安全中的應用[J].湖北農機化，2016，（01）：61.

[2]王健，孫凌宇，田冰.網絡視頻監控系統在民航機場建設中的設計和應用[J].山東工業技術，2013，（13）：62-63.

[3]孫源，孫燦飛，劉佳偉.數字視頻監控技術在機場跑道異物監測系統中的應用[J].電子技術與軟件工程，2013，（15）：91-93.endprint