平安城市
高空瞭望监控、平安城市监控系统边防高空瞭望监控系统城防、边防、海事、*等重点目标高空瞭望
远程监控系统 1.概述 1．深圳紫光积阳科技有限公司出品的高空瞭望监控系统是指在距离地面50-100米
，乃至100米以上的位置布设云台摄象机以实现方圆一公里到十几乃至几十公里范围的视频图像监控。
高空瞭望不同于普通的图像监控，它着力于在较高的位置实现大范围的图像精确监控，是一种既兼顾大
场面，又实现具体目标特写拍摄的视频监控手段。高空瞭望技术可以弥补普通图像监控手段无法避免环
境物体阻挡、视野范围较小的缺点，从而实现基本无阻挡的大范围监控。 2.高空瞭望用途很多，包括城
市消防监控、城市重点目标监控、城市治安监控、森林消防监控、机场周界保安监控、城市环保监控、
防空安全监控、边境防卫监控、小区防卫监控、厂区监控…… 3.在很多这类场合中，环境是相当复杂的
，采用普通摄象机与监控设备的组合方式在5-20米的空中布设，由于环境阻挡以及摄象机本身的局限性
，要*实现基本无阻挡的全面监控相当困难，而普通前端云台的不稳定性更是造成了图像的“不可用
”。而高空瞭望利用其足够的高度，配合摄象机云台的性能可以轻而易举地实现大范围的精确监控，如
果再辅助以普通的图像监控则效果更佳。 2.高空瞭望系统的实施难度 1.高空瞭望系统用途广泛，
监控成果斐然，那么为什么真正成功实施的高空瞭望系统并不多呢？原因在于高空瞭望系统的实施有一
定的难度，特别是其核心部分的云台摄象机系统的稳定性、望远能力、精确控制能力、夜视能力、自我
保护能力是影响高空瞭望系统成功实施的重要因素，而周边配套设施的组合，特别是后端控制软件的实
施也是影响其建设的重要因素。 2.为什么说前端云台摄象机的性能会影响高空瞭望系统的实施呢？
原因有以下几个方面。高空瞭望系统由于布设高度较高，一般在50米以上的高空，风速以及基础自身的
晃动较为严重，因此云台的抗风能力以及自身的运行间隙控制是影响图像稳定的一个关键；由于云台摄
象机布设位置较高，而目标的监控范围也至少在1km以上，zui远可能达到几十公里，那么如何配置摄象机
、镜头辅以云台的稳定性使远处的图像尽收眼底也是系统配置的一个难点；由于高空瞭望所覆盖的范围
较大，普通的照明灯根本不可能实现远距离的照射，因此设备自身的低照度能力就成为了夜间高空瞭望
系统实施的*有效手段了；而架设于高空的云台摄象机如何自我清洁、防锈防雷、除霜抗冻也是高空
瞭望系统中的一大难点。 可见要成功实施一个高空瞭望系统是非常复杂的。 3.高空瞭望解决方案
1..难点并非不可克服的，以紫光积阳推出的基于SUNRISE一体化高精度可编程云台摄象机系统所实
现的高空瞭望解决方案为例，该方案形成了一套真正可应用于实践的解决方式，并由前端云台摄象机、
传输线路以及后端计算机控制部分组成。 2.作为整个高空瞭望解决方案核心的前端云台摄象机选择
是极其重要的。有效的克服普通云台摄象机的弱点，是成功实现高空瞭望的关键。该解决方案选择了
SUNRISE高精度一体化可编程云台摄象机作为整个系统的前端。 3.高空瞭望的根本优势是“
*”，因此大面积的覆盖是必须达到的指标，SUNRISE一体化高精度可编程云台系列产品以其高稳
定性和高精度的设计，可以搭载各类超长焦距镜头，无论20×、22×、23×、25×、35×、50×、55×
、86×、100×变焦镜头皆可“海量以容之”。选择SUNRISE不同的云台产品，其内置的摄象机焦距范围
可以从3.6mm延伸到2322mm，轻易实现10KM以上的大范围高清晰度监控应用。 4.另外，高空瞭望的
范围可以从一公里到几十公里，不难想象，普通的照明灯、红外灯是根本无法实现夜间监控照明的，那
么夜间的高空瞭望问题如何解决呢？该系列产品拥有专门为低照度环境而设计的超低照度产品，通过搭
载3CCD超低照度摄象机，以及配套的大孔径专业镜头为辅助，配合专门设计的云台、防护罩电路，
可以使夜间的图像变得清晰可见。zui低0.00005Lux的照度指标无论是在夜间城市、森林、海港均可获得
彩色的监控图象，无论物体在100m还是5KM，无需红外灯，皆可清晰监视。 5.几公里乃至几十公里
的高空视频监控是一个很大的范围，因此利用必要的手段来“精确”操纵云台是一个很大的问题。该系
列产品不是一般的简单转动机构，而是一个结合计算机和智能化技术所实现的一个可编程管理和控制的
智能化设备。利用云台、护罩以及内置智能化电路功能，应用程序可以就设备的任何参数进行双向
的控制和管理，包括水平转角、垂直转角、雨刷动作、回转速度、镜头光圈、变焦距离、对焦距离、快
门速度、白平衡方式、增益强度等等均可双向的传输和控制。利用这些特性，哪怕是基于精确的坐标定
位的应用控制都变得轻而易举、唾手可得。 6.拥有了优秀的前端云台摄像机就意味着能够构建成功
的高空瞭望系统了吗？答案是否定的。用户对未来的监控系统要求是一个以计算机、网络技术为基础的
、结合*的设备控制能力，而实现的一个基于视频的快速反应系统。因此高空瞭望系统也同样需要
*的后端处理平台来实现*的系统控制。前端云台摄像机的图像和控制可以通过光端机或者*
的数字视频编解码设备传输至后端控制中心，该选型可以因地制宜。 7.后端管理中心获取了控制信
息和视频信息后如何进行处理呢？简单的通过矩阵或者传统的DVR、云台控制键盘实现人工非定量的控制
是不可能真正发挥高空瞭望系统的功效的。原因有三，*高空瞭望摄像机监控范围极广，从几公
里到几十公里的范围，即使后端再慢速的控制也会导致前端图像聚焦点极快的移动速度，这样根本不可
能精确地把一个需要监控的图像放置在画面的合适位置；第二由于监控距离极远，因此可能导致视角范
围只有零点几度，过小的视角范围人眼很难分辨所监控位置实际是在哪里；第三假如需要跟踪变速运行
的物体（如起飞的飞机）仅仅通过手动摇杆操纵根本不可能实现云台、聚焦点的联动变速。因此在不排
除控制键盘的前提下，真正能够发挥高空瞭望系统功效的是一个以GIS（地理信息系统）为基础，以全功
能云台直接控制为手段，辅助云台*的控制能力实现的一个“所选即所见、所见即所现”的高空瞭
望系统。 8.针对一个高空瞭望的区域环境，可以首先建立该区域的GIS系统，以形成一个监控范围
的数字化地标。每一个被安装的高空瞭望摄象机可以以定点的方式在地图上进行显示。构建完基础平台
后，可以通过RS485直接、精确控制前端云台的每一个动作，并通过云台的返回状态功能精确地获知云台
的当前状态。 9.合理地组合各种功能可以实现应对于各行各业的高空瞭望解决方案。以下就几个基
本的高空瞭望功能进行简单的描述： 10.固定重点监控位置的快速定位：任何一个高空瞭望区域中必
定存在一些固定的重要目标（该特点在城市高空瞭望监控中尤为突出，一些城市的重要建筑往往是固定
不变的重要目标），这些目标在监控的时候，需要快速地定位视频图像。可以利用云台所拥有的255个预
置位以及*精度的预置位再现能力实现对这些固定目标的监控图像再现。GIS系统可以以固定点位的方
式显示这些重点目标，一旦用户选择该目标，则可监视该目标的一台或者多台摄像机可以通过计算机直
接获得预置位再现指令，此时监控管理计算机或者监视器可以同时显示出该目标的一个或者多个摄像机
的多角度图像。充分利用智能路径选择功能以及高速回转能力，实现该目标定位往往时间不会超过2秒；
11.任意位置的监控定位：除了固定目标外，也许用户需要任意选择一个位置进行视频实时监控（该特点
在森林或者海域、空域监控中尤为突出，往往这些环境中任何一个位置都是需要进行监视的，而该环境
又没有特定的重点目标），针对这样的监控点，预置位的再现是无法覆盖的，因为这样的点也许是无限
多的；而针对这样的监控，普通的云台摄像机也是无法完成的，因为普通的云台摄像机根本不可能实现
位置的精确定位。然而利用*的云台摄像机系统以及GIS系统却可以毫不费力地定位每一个视频监
控点。用户可以直接在GIS系统上点击一个位置，利用GIS的计算功能，系统能够自动选择1－4台可“看
到”该点的高空摄像机。利用简单的立体几何计算，系统可以马上计算出每一个云台“看到”该目标点
所需要转动的水平角、垂直角、焦距，计算机把这些参数传递给前端的云台摄像机，那么不超过3秒的时
间后端的管理人员就可以马上在PC或者监视器上看到该目标的不同角度图像； 12. 监控目标的地图定位
：监控人员看到一个目标后，也许根本不知道该图像在地图上是那个位置（该特点在森林、城市的夜间
监控中尤为突出，以消防应用为例，超大范围的图像监控在发现远距离的火灾点后管理人员也许根本无
法在夜间快速定位该火灾位置在哪里），此时利用该云台的信息回传能力，控制计算机可以快速获得发
现该图像的云台当前的水平转角、垂直转角、镜头变焦值、镜头焦距等几个重要参数。在GIS系统中快速
计算这几个参数，那么GIS就可以在zui多1秒钟的时间内显示出该摄像机当前所监控区域的扇形角，以及
聚焦位置的大致地图范围。该功能为广域的图像定位提供了一个zui为快捷与精确的手段。 13.当然
高空瞭望的控制系统决不仅仅是实现以上三个功能，各种不同的应用场合可以根据自身的需要定义不同
的应用，包括高空摄像机的定轨迹寻检、随意轨迹寻检、监控目标跟踪监控、监控位置坐标定位等各种
功能。甚至可以把视频智能检测的应用引入到高空瞭望中，诸如通过高空瞭望摄像机实现高空不明飞行
物的检测、水域异常行进船只识别等等。 14.需要高空瞭望解决方案的场合往往是很特殊的场合，
如：山区的低温、森林的高潮湿环境、海岸的高腐蚀性，即使是城市高空瞭望也必须面对50米以上高空
的强大风力。这样也就需要组成高空瞭望解决方案的核心设备——高精度可编程云台一体机可以针对这
些特殊环境提供专门的解决方案。
