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深耕细分行业:大华“机场AR全景”助力机场三大场景智慧安防建设

近日,浙江大华技术股份有限公司(以下简称“大华”)针对机场航站楼、飞行区、陆侧交通的智慧安保建设推出了“机场AR全景”解决方案。该解决方案不仅涵盖了AR塔台、航空器追踪、航空器挂牌、航班状态保障等功能,涉及到AR全景云眼、客流统计、排队检测等技术,还实现了与机场ADS-B系统、A-CDM系统的充分融合,并先后与青岛流亭国际机场、长沙黄花国际机场、南京禄口国际机场、广西南宁国际机场开展了合作与深度应用,充分展现出大华近年来深耕机场安防细分行业市场的成绩。

为此,为了更好地了解大华“机场AR全景”解决方案,促进机场对智慧安防新产品、新技术的了解,我网近期联系了大华航空行业技术总监韩伟钟先生,韩伟钟就该解决方案的具体内容进行了分享。相关内容如下:

“从无到有”、“从零到一”,

大华实现机场智慧安防解决方案提供商的“华丽转身”

机场安防网:近年来,机场行业与安防行业的合作越来越紧密,机场也越来越重视对安防新技术、新技术的应用,那么,请谈谈近几年大华在机场安防领域上的业务发展情况如何?

韩伟钟:我们正式进入机场这个行业应该说是在2015年。早先,大华在机场安防行业一直以机场安防设备的提供商为身份,供给机场的产品设备往往是由合作伙伴或渠道商供给的,我们对设备在机场的具体应用也知之甚少。

2015年,大华针对不同行业分别成立了不同的行业事业部,进行行业业务的深耕,包括行业解决方案和行业产品的开发工作。当时,我们成立了大交通事业部,并在大交通事业部下面单独细分出了航空领域,包括:民航局、空管局、机场集团、中航油、航空公司,以及民航相关的配套企业,开始正式深耕民航机场这个行业。由此便开始了大华从机场安防设备提供商到解决方案提供商、设备提供商身份的“华丽转身”。

航空事业部成立初期,我们对整个民航行业的了解、认知度也很浅显,通过多年来与机场业主、设计院等民航单位接触,我们结合现有的技术,根据他们的需求和应用场景,不断地研发符合机场应用的解决方案,并不断地细划这些方案,从航站楼到飞行区,再到陆侧交通,再到这三大场景中的每一个细节,我们都进行深耕、进行了融合与创新,可以说,大华在机场这个细分行业中,也经历了“从无到有”、“从零到一”的过程。

 “机场AR全景”就是我们根据机场的实地需求,结合AR技术和全景技术在航站楼、飞行区,以及陆侧交通落地应用的一个具体的解决方案。

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AR与全景双技术融合,实现大屏直接指挥调度

机场安防网:大华推出的“机场AR全景”解决方案率先应用了“AR”技术,那么,AR技术的应用与以往的全景应用又有哪些亮点和不同?

韩伟钟:这个解决方案充分利用了“AR”和“全景”两项技术。其中,全景技术其实早几年都在提,最早是利用几部摄像机或服务器拼接成一个完整的画面,但这只解决了大场景监控画面整体视觉效果的体验感。比如:指挥中心的大屏上会投射出一个非常直观、完整的画面场景,而不是一块一块的屏显示不同的监控画面,这就是全景监控的优势。

AR技术是一种增强现实技术。AR全景是在全景监控画面的基础上,叠加了增强现实的信息,这些信息可以在全景监控画面上进行实时的显示、链接跳转等功能,发挥了更加智能化、更加直观的功能,用户可以在“AR全景”画面上直接进行指挥、调度。

我们以航站楼的全景监控为例,传统的全景监控类似于航站楼的二维平面图像,平面电子图上会显示出很多监控点位和报警点位,要看的话,就要用鼠标点击,然后会出现一个弹框,可以在弹框里进行单一点位视频画面信息的监看。那如果在AR全景系统中看的话,这些监控点位和报警点位是分布展示在实时的全景画面上的,除了监控点位和隐蔽报警点位以外,我们还可以在“AR全景”画面上显示门禁的点位、员工信息的点位,并且每个点位都会对应一个标签,标签上显示这个点位的信息,比如针对员工的标签,会显示出员工姓名张三、联系电话、岗位及岗位职责等信息。这些点位的信息和标签的信息在整个AR全景画面上将分图层显示出来,相较于传统的全景显示更加直观。

一方面,用户可以直接在全局上看到异常情况,然后来点击对应的监控调取详细细节;另一方面,可以直接点击画面上的任意一个想看点位的标签就可以弹出这个点位的监控画面或文字信息内容,非常的直观。

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机场AR全景系统介绍

机场安防网:该解决方案涵盖了三部分场景应用:飞行区、航站楼、机场陆侧。请分别介绍下每个场景的具体应用、功能和解决的问题?

【飞行区AR全景/AR塔台】

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韩伟钟:首先,飞行区的AR全景,我们也叫“AR塔台”,说白了,“AR塔台”最基础的就是对于机坪监控系统的改进,大家都知道原来机坪上的监控点位都是分散的,后台的监控画面也是一一独立的,这些监控画面在机场AOC运行指挥中心的大屏上是非常分散和复杂的,你要看一个机位的监控画面就要找第几号机位、第几个廊桥,就要单独点击,非常复杂,如果采用AR全景的方式将会非常直观的看到整个飞行区的情况,也可以整体的看到所有廊桥和机位信息,同时,哪个机位有任何异常也会一目了然。比如:一架飞机进入到某个机位,在整体的画面上就可以看到第37号廊桥进入一架中国国航51/52的航班。原来要通过多个系统去看,这个航班有没有到?这个廊桥停的哪个航班?……

当前,很多机场都进行了塔台的移交,移交后就由机场来进行整理航空器落地到停机位等方面的管理,这样机场自身就会更加关注整个航空器的起降,及其在机坪运行的全流程信息。“AR塔台” 除了现实机坪全景的AR显示外,主要关注了机场生产环节的整个流程,包括:航空器的起飞和降落、航空器的追踪、轨迹还原、航班挂牌、航班保障等,一方面辅助机场的塔台运行,服务机场运行的安全;另一方面,也为机场的A-CDM提供数据的支撑,助力智慧机场建设。

一是航空器的起降监控。我们利用了激光重载云台产品实现了飞机起飞和降落的全程全自动跟踪聚焦,包括起飞和落地情况的细节,全程不需要人工干预,辅助了空管人工通过传统的肉眼观察判断航空器起降的情况。  

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二是航空器的地面轨迹的跟踪及轨迹还原。比如:工作人员在后台全景画面上用鼠标框选了一架航空器,然后全景画面的下方就会弹出一个小框,小框里就可以显示出这架被框选的航空器降落后,从滑行道到联络道,再到机位的全程视频信息。方便机场工作人员在后台全景上可以直观地看到航空器整体的滑行轨迹。

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在这项功能上,我们运用了高点、低点联动的功能,当一架航空器降落后,系统就会自动调取能够拍摄到航空器的球机,球机有可能是安装在廊桥或特定的位置,只要航空器在这个球机的视野中,这个球机就会一直跟踪这架航空器,如果航空器的运行超过这个球机的视野范围,那么下一个可以看到航空器的球机就会接力跟踪,一直跟踪到航空器的停机位上,这样就实现了飞机从跑道到机位的过程跟踪。同时,当有问题发生时,机场可以查看航空器跟踪视频,进行轨迹还原,从而判断问题出现在哪一个环节上。

三是航空器的挂牌功能。我们通过与机场的ADS-B系统对接,有效地获取了整个航空器经纬度的坐标信息和航班号,实现了在视频跟踪航空器的整个过程期间,航空器的挂牌显示,机场工作人员在后台的全景视频中可以清晰地看到正在运行的每架航班的航班号及坐标信息。

与此同时,我们通过与机场离港系统进行对接,把航班、航班号和机号进行了关联,这样系统就可以自动进行挂牌信息的切换,切换后可以进行机号显示、航班号显示。

四是航班保障功能。主要实现了航空器的四个检测功能。包括:航空器入位和离位检测、上轮档和侧轮档的检测、靠/侧廊桥状态检测,以及客舱舱门开关的检测。

也就是说,当航空器到达指定机位后,我们采用了专门为机场定制的两款专业相机来实现上述的功能。

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一方面,系统可以把上述所有的数据传送给机场相关部门,方便日常的管理,以及事后的分析;另一方面,也可以把上面所有的数据传送给机场的A-CDM系统,这样相当于通过视频给A-CDM系统一份数据支撑。用户可以在A-CDM系统上根据这些数据的精准程度来精确地部署整个航班的保障工作。

这里我插入一个小插曲:现在很多机场都建设了A-CDM系统,根据该系统,每个机场都要对每架航班的每个保障环节进行记录,比如:长水国际机场的A-CDM系统,每架航班都需要40个节点的保障信息,这个数据量是非常惊人的。而且这40个节点中,有很多节点根本没有自动化的数据获取手段,要依赖人工进行录入,有些是通过手持终端的APP进行录入的,这种人工录入节点数据的方式,就会导致很多是航班是在保障后或起飞后进行人工补录的数据,那这样的话,这个A-CDM系统整体智能化的意义就没有了。那我们就思考有些节点的信息是否可以通过视频监控来获取,并打通A-CDM这个系统,以便实现节点保障信息的自动录入功能,从而帮助甲方提升效率。

其中,在航空器入位和离位、上轮档和侧轮档、靠/侧廊桥的检测上,我们专门开发了一款枪型相机,安装在航站楼空侧,正对着停机位,可以拍摄到整个航空器的全貌,这款相机自带了GPU的深度学习芯片和定制开发的算法。

就像智能交通的卡口摄像机一样,卡口摄像机就是过一辆车就会自动记录这辆车的信息,包括:车标、车型、车牌号等信息记录下来,这个算法也是同理。比如:当飞机过来靠桥后,摄像机就会把飞机的信息自动提取出来,几点几分靠桥,摄像机就会自动生成一条信息记录,并把这条信息发送给机场工作人员,或者把这条信息发送给第三方系统,或者是机场自己的生产系统。当然,这个算法我们也是在机场通过成千上万个小时的录相进行深度学习得以实现的。

但是需要指出的是,上面的三组检测对于摄像头的像素和点位的安装条件要求比较高,如果机场的安装条件不好,那么检测的质量就会下降。

此外,在上述三组检测功能的基础上,我们还根据机场提出的新需求,将飞机开始加油和停止加油检测、拖车和行李传送车开始时间和截止时间节点检测,这两组新算法加入到了枪机中,目前正在进行测试,已经做了第一轮的测试,第二轮测试准备在今年年底实现。

在客舱舱门开关的检测上,我们也是研制了一款专门针对机场行业应用的半球型摄像机,我们把它安装在廊桥里面,实现对客舱舱门开关的一个检测,比如:客舱舱门什么时候开、什么时候关。

以上就是“AR全景”在飞机区的一个功能实现,从飞机落地到飞机入位的全流程,不仅仅体现在直观的看的层面上,也为机场的A-CDM系统提供了节点数据自动获取的手段和节点数据的支撑。

【航站楼AR全景应用】

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第二个应用场景是航站楼的AR全景应用。这里对于传统智能视频监控包含禁区区域入侵、快速奔跑、倒地、打架斗殴等智能分析功能我就不单独提了,因为这些都是最基本、最通用的功能,目前所有的智能视频监控产品基本上都可以实现。我主要介绍一下我们目前根据机场的实地需求推出的大场景、智能化开发的最新几项功能:主要针对一是旅客客流的分析;二是人群密度和排队的分析;三是针对旅客个体的分析。 

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一是旅客客流的分析、人员情况的分析,这也是整个机场AR全景解决方案中最重要的部分。我们在航站楼出入口、航站楼和航站楼之间的通道等这些关键的位置布设一些具有人员统计功能的摄像机,这个摄像机可以进行一个旅客专项客流信息的统计。

二是对于人群密度和排队的分析,我们在值机岛、安检待检区域和安检通道三个位置进行人群的分析。一方面主要是看这个区里的人群态势,现在比较热的一款产品是人群热度图,如果这个区域里人群密度过大,那么这个区域中就会呈现红色,这时系统就可以自动报警,同时,系统也可以自动计算出这一区域中人群的数量。比如:我们可以在系统中设定安检待区域或值机岛区域的人数上限为80人,一旦现场超过了80人那么系统就自动报警,那我们就可以在这块报警区域增设人力或其它应急手段等方式,缓解区域人群过于集中的情况。

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另一方面,主要是针对比较规则的人群队列分析。我们在每个安检通道、值机柜台通道、登机口位置安装相关的设备进行人群排队的检测,这个检测是比较精确的。我用我们在湖南长沙黄花国际机场和南京禄口国际机场部署的这套系统为案例介绍一下,系统可以检测到目前安检待检区有多少人在排队,每个人进入排队队列的时间,排队等待的时间大概是多少,这样我们可以进行安检通道通过率的计算。如果一个安检通道进入的旅客数量超过十人,并且排队等待的时间可能会超过十分钟,这时候系统可以告警给机场安检部门,机场安检部门的负责人就会知道现在安检通道的情况,以此来判断是否有必要增开安检通道,或增加一些安保人员到现场进行指挥引导、安全维护等。

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三是针对旅客个体的分析。

我们都知道,现在机场的业主和航空公司都比较关注一点是“找人”的需求,比如:临近登机了或已经开始登机了,在航站楼里的旅客还一直没有出现,广播也找不到人,因为航站楼比较大,有些时候旅客可能不在这个区域,在另外的区域中,所以听不到广播,这样就会造成航班的延误。那我们的系统中有一项功能是以图搜人,就可以有效地解决这个问题。

首先,我们会在安检通道里抓拍一张旅客的照片进行入库,这个抓拍不是安检信息系统在安检验证台的人脸识别比对,而是在安检通道里面进行抓拍的。

然后,我们在通过安检的隔离区的路口、隔离区的分叉路口等关键节点和登机口的位置会安装一些具备人脸拍抓功能的摄像机。一旦出现上面的情况时,我们可以输入旅客在安检通道中抓拍的照片,然后寻找这位旅客在航站楼隔离区中的轨迹,就可以通过视频找到这位旅客几点几分在隔离区的那个位置出现过,最终通过工作人员或广播定向的找到这位旅客,以有效避免航班延误的可能。

【陆侧交通AR全景】

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第三个场景应用是陆侧交通的AR全景。

由于机场的地面交通涉及有高架桥、地面停车场、停车楼、出租车的蓄车池、网约车的集中停放点等非常复杂的基础设施,所以当前机场的陆侧交通车辆管理也是一个很大的痛点,包括大兴国际机场也是如此。那么,对于这些车辆的管理以及整体交通实时的态势分析,以及车辆轨迹搜索,我们就可以通过一个陆侧的全景制高点来进行AR增强应用,这样会有一个非常直观的效果,以便于机场对陆侧交通综合态势的管理与分析。

其实,这个场景我们最早在公安的平安城市、上海的进博会等都进行了应用,效果是很好的,那对于整个机场来说,它可以起到对社会车辆、员工车辆、重点旅客车辆的关注。

具体来讲主要针对两块。一是针对陆侧交通情况和路状分析管理。主要是通过摄像机检测到整个陆侧的拥堵情况,信号灯情况。有些机场公安会用我们的设备进行红绿灯信息号灯的控制和交通管理,类似于一个小城市的交通管理。

二是针对于具体车辆的管理。主要是针对过往车辆的车辆信息识别、大数据分析,一方面是对危险车辆和危险旅客的预警;另一方面是对员工或VIP贵宾车辆的重点关注和服务保障的提醒,比如:**领导目前已经到哪里了,即将到达机场,以便工作人员提前安排保障工作。

第三方面是针对个体车辆的违章行为的管理。比如:出发层有一个限时车辆违章的管理,3分钟车辆还没有离开,就可以进行违章抓拍和告警。

第四方面是整个陆侧还有一个很大的功能区,就是停车场或停车楼,我们有一套完整的解决方案,从前端的无卡停车到车位诱导、再到手机APP反向寻车,以及缴费和管理。目前这套陆侧停车场的系统已经在长水国际机场的停车楼进行了整体应用,总共管理了3800多个车位。这个项目今年也被民航局列为了民航机场智慧停车场的十大项目之一。

如果陆侧道路的AR全景和停车场系统结合在一起的话,整个方案就可以实现对所有进入机场的任意车辆进行轨迹还原。

其实,从更大的层面上来看,如果我们把陆侧AR全景、停车场系统,以及航站楼的人脸识别系统打通,就可以清楚的知道某一车辆在某时进入到机场、停在哪个车位、车主人脸信息、航站楼里的轨迹信息、某时离开等全部信息。如果有暴恐份子进入机场的话,那么我们就可以从车辆定位到人员定位把这一整块给串联起来,这就是一个非常完整的轨迹,这对于机场公安进行重点车辆定位、人员定位有很大的帮助。

落地应用情况喜人,大华将进一步布局机场行业

机场安防网:该款“机场AR全景”解决方案目前在哪些机场进行了应用?在应用过程中都取得了怎样的成绩?

韩伟钟:今年6月份我们正式对外发布了飞行区的AR全景解决方案;10月份我们正式对外发布了航站楼AR全景解决方案;现在我们进行所有系统方案的整合发布。因此,机场AR全景解决方案之前与机场的合作也是分区分步实现的。

最早,我们与青岛流亭机场合作进行飞行区AR全景整体系统的开发和应用;然后,我们配合湖南长沙黄花国际机场的安防集成平台,开发了面向安防系统的整合,包括:视频、门禁、报警三大系统的整合,并在湖南长沙黄花国际机场的航站楼侧我们部署了航站楼的AR系统;今年年初,我们与南京禄口国际机场的航站楼智能化系统进行合作,也实现了南京禄口机场航站楼的AR全景系统的应用,包括:值机岛和安检区的人员态势、排队长度,而旅客寻找以图搜人这项功能正在落地中;在广西南宁国际机场我们目前实现了飞行区AR全景的机位检测功能落地。此外,目前还有一些正在合作的机场。

机场安防网:2020年大华将如何布局机场安防行业市场?

韩伟钟:明年,我们将针对机场比较关注的上述三个场景,围绕我们推出的“机场AR全景”进行全面推广,让更多的机场了解和有效地应用到“机场AR全景”。

同时,在我们推广和落地的过程中,也会进一步吸收和融合不同机场的不同实地需求,后续会针对整个机场行业研发出更为精细化的平台,并整合到机场行业应用的大系统中。也就是说,2020年,我们要实现的目标就是产品和解决方案的进一步落地,然后吸收需求,再进行公司产品的升级和迭代,同时,我们也会在更多的民航活动中展现大华进年来深耕民航市场行业的新产品、新技术、新的解决方案。

机场安防网:以上为大华近年来深耕民航安防市场所取得的一系列经验与成绩,希望大华未来也能继往开来,茁壮成长为机场安防行业的领先解决方案提供商。更希望广大的安防小伙伴们可以更好地与机场合作,助力智慧机场与平安机场的建设!更多地推出机场需要的新产品新技术!感谢!

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