智慧渔政——“铁塔+AI”筑牢生态保护屏障_刘阳.pdf

50 2023年第02期2023年第02期数字乡村智慧农业建设典型智慧渔政“铁塔+AI”筑牢生态保护屏障流经娄底境内的资江，作为长江重要支流，是我国鱼类资源的基因宝库，也是水生生物资源多样性的典型代表。对资江河段通过信息化手段协助禁渔执法管理，有利于保护资江水域生态环境，恢复和保护渔业资源，规范河道管理，保障水上安全通畅，美化城市环境，提升城市品位。为实现渔船昼夜监控、重点水域入侵报警、执法取证、过往船只信息智能采集等功能，构建沿岸、水面、空中的立体综合监管网络，娄底市农业农村局依托中国铁塔股份有限公司娄底市分公司丰富的存量铁塔资源，立足于渔业资源的可持续发展，建设了一套采用数字视频处理技术、IP通信技术和光纤通信技术的网络图像监控系统，对资江流域进行全面监控，为各项保护修复措施顺利实施提供有力保障。一、做法与技术中国铁塔股份有限公司娄底市分公司（以下简称“公司”）作为中国铁塔股份有限公司下属分公司，积极推动“社会塔”和“通信塔”相互转化，践行国家“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展战略，与各领域广泛合作，促成公共资源和社会资源的开放共享，为娄底市信息高速公路建设做出了突出贡献。公司的基站资源多达4600多个，站址分布广泛，与“智慧渔政”“秸秆禁烧”“平安乡镇”“基本农田监测”等多行业领域的需求点位、建设功能契合度极高，铁塔拥有的“塔、房、电、维”等优势，可直接复制用于智慧农业相关信息化建设，解决常规低位监控“视野窄、引电难、建设慢、维护难”等问题。1.硬件设施建设 系统采用当前先进的技术和设备，包括视频传输技术（光纤/无线）、视频智能分析技术、H.264/H.265图像编码压缩技术、存储备份技术、控制技术，使系统具有强大的稳定性及可延续性。前端视频监控选取了3种类型的摄像机：热成像双光谱球机、热成像双光谱1.5千米中载云台、热成像双光谱2.25千米中载云台。热成像球机与双光谱中载云台的区别在于球机不带激光补光，中载云台带激光补光。考虑到性价比和投资的经济性，本次设备选型原则为：对于监控距离较近的点（11.5千米以内），采用热成像双光谱球机；对于监控距离较远（1.52.5千米）的点，主要采用热成像双光谱中载云台。前端摄像机内置船只检测算法，当有非法渔船进入禁捕区，通过行为分析和智能跟踪的方式，及时产生报警提醒，通知管理人员调看现场画面，并能联动可见光镜头进行抓拍（夜间自动开启激光给可见光补光，类似黑白图片的单色效果），记录事件发生时间、地点，事后可对事件详情进行视频资料查询分析。在娄底市农业农村局机房部署指挥渔政管理平台，配置一个独立机柜用来放置平台管理服务器湖 南 省 农 业 农 村 信 息 中 心 湖 南 省 农 业 农 村 信 息 中 心 中国铁塔股份有限公司娄底市分公司 中国铁塔股份有限公司娄底市分公司 娄 底 市 农 业 综 合 行 政 执 法 支 队 娄 底 市 农 业 综 合 行 政 执 法 支 队 刘阳刘阳张琳张琳谢伦宏谢伦宏2023年第02期2023年第02期 51数字乡村（1台）、流媒体服务器（1台）、含48个8TB企业级硬盘的网络存储服务器（1台），采用集中部署方式，方便后续系统扩展和集中运维管理，减少故障点，提高系统稳定性。同时冷水江市和新化县无需再建设机房，可降低投资成本，也便于统一集中运维管理。2.应用技术创新 智慧渔政监控项目方案设计本着“实用、便利、高效、实惠、可延展”5项基本原则，为各项保护修复措施顺利实施提供有力保障。采用高架视频监控、大数据分析，全面提升渔政工作感知能力，推进资江流域各领域数字化、网络化、智能化的智慧应用，以提升渔政业务支撑、决策支持、公共服务水平。充分利用现有的塔体资源进行布点，减少杆塔建设、电力引入、网络部署等多项投资，实现系统的快速部署。第一期建设44个高点监测点位，努力实现娄底境内资江全域覆盖。系统主要有以下4个特点：一是高点监测。用通信铁塔的既有高度，每个点位可轻松实现23千米高清巡航，高低结合，实现宽领域由面至点的监测。二是精准执法。进入警戒区域即开始连续跟踪，利用AI智能识别技术进行视频取证，证据链完整，联合调度，实现最优执法，对执法全流程进行监管，实现闭环管理，执法过程全程可溯。三是开放共享。所有监控设备均可实现“一机多用”，通过平台功能的不断升级，可应用于河道监管、采砂治理、智慧综治等项目，促进视频共建、共享、共用，实现投资效益最大化，为后期智慧农业的功能实现奠定良好的应用基础。四是运维监管模式革新。采用服务采购模式，利用全国最大的设备监管网络，设立故障调度子系统，全流程管控故障处理，及时输出各类评估数据，实现平台运行长期有效。3.运营模式创新 该项目平台由娄底市农业农村局委托娄底市政府采购中心就智慧渔政项目实行政府采购，服务期为3年。由公司安排专业队伍进行系统软、硬件维护，实现全天24小时监管，做到出现故障2小时内响应。执法人员可以专注于系统应用，并可借助系统具有的天然区域划分优势，实现执法网格化管理。二、经验与成效2020年10月，娄底市农业农村局组织资江流域沿线区县，联合公司对娄底境内资江流域周边站点进行全量查勘，经过多轮需求讨论后，制定了智慧渔政技术方案。目前全市44个规划点位已经全部上线使用，娄底境内资江流域可视化覆盖率超过90，平台（图1）稳定运行，AR算法不断完善，船只告警识别能力超过90。依托目前搭建的平台和逐步完善的AI识别能力，即将实现基本农田监测、农业基本信息采集等功能。图1 部分流域监控平台该系统已在资江流经的新化县、冷水江市广泛应用。为实现数据共享应用，新化县、冷水江市均在本地公安指挥大厅进行了系统安装应用，便于大型联合抓捕行动的组织调度。配套的渔政执法App（图2）的广泛应用和渔船监测告警的及时捕捉、受理，增强了打击违捕的针对性和时效性，通过数据共享，成功实现与公安部门的联动管理、联合出警，形成了实时监管、快速出警、联合打击、闭环监管的高效流程，变被动为主动，执法效率大幅提升。图2 渔政执法App