水利防汛遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案

1、水利防汛遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案一、系統(tǒng)介紹     水利行業(yè)在中國有著悠久的歷史。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，水利工程在國民經(jīng)濟(jì)中所起的作用越來越大，防汛更是直接影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要方面。由于防汛信息化水平不高，以往的人工觀測數(shù)據(jù)誤差大，系統(tǒng)維護(hù)難，易誤大事。一旦遇上反常氣象，各大水庫、水閘的防汛安全令人擔(dān)憂， 同時也給城市防洪造成巨大壓力。目前，國家提出了建設(shè) “數(shù)字水利”的目標(biāo)。全面實施大型水庫遠(yuǎn)程視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。防汛抗洪工作逐步從被動抗洪向主動防汛轉(zhuǎn)變。為進(jìn)一步提高防汛抗洪決策的有效性和可靠性，實施防汛遠(yuǎn)程視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，

2、可及時對可能或正在發(fā)生的汛情、險情、災(zāi)情進(jìn)行動態(tài)監(jiān)視， 隨時了解現(xiàn)場情況，以便采取相應(yīng)的預(yù)防和補救措施確保水庫安全運行。對領(lǐng)導(dǎo)決策和減少洪水災(zāi)害，緩解城市的防洪壓力，保障人民生命財產(chǎn)的安全具有重要作用。     在通常情況下，由于水庫大壩等水利監(jiān)控點分布在較廣闊的范圍內(nèi)，并且與監(jiān)控中心的距離較遠(yuǎn)，利用傳統(tǒng)的有線連接方式，線路鋪設(shè)成本高昂，而且施工周期長，同時因為物理因素如河流山脈等障礙而難以架設(shè)線纜。     CDMA1X 無線視頻監(jiān)控解決方案可很好地解決上述問題。用戶采用無線視頻監(jiān)控解決方案，無需鋪設(shè)網(wǎng)

3、絡(luò)電纜，可迅速方便地在各種需要的地方布署數(shù)字?jǐn)z像設(shè)備，建立新的視頻監(jiān)控系統(tǒng)或?qū)ΜF(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，具有很強的靈活性和可擴(kuò)充性。     CDMA1X 水利防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過 CDMA1X 網(wǎng)絡(luò)通信線路，利用視頻技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對水庫大壩等重要水利設(shè)施實行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控?？蓪崟r監(jiān)控河流水庫水位情況，將被監(jiān)控點實時采集的視頻文件及時地傳輸給監(jiān)控中心，實時動態(tài)地報告被監(jiān)測點的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理。符合水庫防汛、供水、灌溉、發(fā)電實際需要和實施現(xiàn)代水利的需求。     例如，某省水利共有 17 個水庫大壩

4、需要遠(yuǎn)程監(jiān)控，每個大壩設(shè)6-8個監(jiān)控點。系統(tǒng)由高倍變焦可遙控攝像機(jī) （ 220 倍變焦、水平 355 度、垂直 90 度范圍移動）、高亮度探射燈、云臺 / 射燈控制解碼器、視頻傳輸服務(wù)器構(gòu)成，可實時監(jiān)測水庫大壩、溢洪道、閘門等重點防洪部位。攝像點分為室外和室內(nèi)，可抗御惡劣天氣，適應(yīng)于 24 小時全天候工作、無論白天和晚上都可以監(jiān)視水庫現(xiàn)場圖像，能夠?qū)ΜF(xiàn)場幾十米至壹千幾百米范圍的視頻圖像信息進(jìn)行采集和傳輸 , 高亮度的探射燈能保證在夜間看清現(xiàn)場實況包括水尺樁的標(biāo)記讀。     視頻監(jiān)視控制中心設(shè)在水庫管理局中心控制室，采用矩陣控制器，通過計算機(jī)控

5、制實現(xiàn)視頻切換、硬盤自動長時間錄像及攝像機(jī)、云臺等各種動作， 實時監(jiān)視水庫庫區(qū)的現(xiàn)狀、水位、壩體、溢洪壩段、閘門、壩下及放水等情況。視頻監(jiān)控信息采用 CDMA1X 網(wǎng)絡(luò)傳送，傳遞速度快，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。觀測數(shù)據(jù)傳輸至中心控制室進(jìn)行計算分析、整理和記錄，既方便又簡捷。并可確保系統(tǒng)在各種惡劣天氣情況下，都能正常運行，滿足系統(tǒng)各種信號相互傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。                      

6、                             1 、支持多 CDMA1X 信道捆綁和負(fù)載均衡技術(shù)     CDMA1X 無線接入理論速率 153.6Kbps ， 目前在大部分地區(qū) 1 路 CDMA1X 信道實際寬帶為 80kbps ，對于視頻監(jiān)控中的一些應(yīng)用

7、（如視頻、圖片的傳播等）顯然會有些力不從心。 CDMA1X IP 路由器的突出特點是支持多 WAN 口接入和負(fù)載均衡功能。通過捆綁多個 CDMA1X 信道增加帶寬是 CDMA1X IP 路由器在 CDMA1X 無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方面的一大優(yōu)勢。 采用 CDMA1X IP 路由器配合多 WAN 口寬帶路由器，通過負(fù)載均衡可捆綁 1 至 N 個 CDMA1X 信道 ，形成 n*80Kbps 的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。 使用多條 CDMA1X ，相當(dāng)于將總出口帶寬拓寬到原來的多倍（具體看捆綁幾個 CDMA1X 信道）。事實上，對于一般的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息傳輸，捆綁 3 個 CDMA1X 信道就可以達(dá)到 240K

8、bps 的總數(shù)據(jù)帶寬，完全可以滿足采用 MPEG-4 視頻壓縮格式的視頻信息實時傳輸?shù)囊?，將現(xiàn)場視頻信息實時傳送到監(jiān)控中心。     并且，通過這種方式獲得的“高帶寬”在費用上更具優(yōu)勢，因為目前 CDMA1X 包月費用很低，多申請幾條信道費用也很有限，用有限的費用換來帶寬的成倍增長，對于視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)是很合算的。而以往向運營商租用的有線方式高帶寬接入，包月費用就很高，相比之下多 CDMA1X 信道捆綁方案能用極小的代價獲得實用的效果。           

9、               2 、方案優(yōu)點   · 替代光纖和專線，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，為用戶節(jié)省大量的費用；   · 工程建設(shè)周期短；   · 擴(kuò)充性強；   · 可靈活方便地進(jìn)行安裝布署；   · 提供高可靠性，保證不間斷的視頻監(jiān)控；   · 傳輸速率高，實時性強

10、；   · 支持遠(yuǎn)程監(jiān)控；   · 設(shè)備成本低，性價比高。 二、應(yīng)用方案     CDMA1X IP 路由器的突出特點是支持多 WAN 口路由器和負(fù)載均衡功能， 通過 負(fù)載均衡可 捆綁 1 至 N 個 CDMA1X 信道， 可以滿足采用 MPEG-4 視頻壓縮格式的視頻信息實時傳輸?shù)囊?，基于?shù)字編碼壓縮技術(shù)（ MPEG4 、 MPEG2 或 MJPEG ）的視頻監(jiān)控解決方案采用 CDMA1X IP 路由器可以將多個被監(jiān)控點通過 CDMA1X 無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控管理中心連接起來，且搭建迅速，可以在最

11、短的時間內(nèi)迅速建立起無線鏈路。視頻數(shù)據(jù)通過 CDMA1X 無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，可以提供高質(zhì)量視頻監(jiān)控，并且監(jiān)控范圍更加廣泛。     現(xiàn)場監(jiān)控點安裝的攝像機(jī)所攝錄的實時和高分辨率的視頻圖像信息經(jīng)過視頻編解碼器壓縮，通過 CDMA1X IP 路由器發(fā)送到 CDMA1X 網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心通過專線從移動營運商網(wǎng)關(guān)獲得實時視頻信息，可以完成對遠(yuǎn)程監(jiān)控點的視頻監(jiān)控。 三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)     無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻信息采集壓縮系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和監(jiān)控管理中心三部分組成：     1 、視頻

12、信息采集系統(tǒng)     根據(jù)監(jiān)控點的具體情況，在各監(jiān)控點安裝相應(yīng)的監(jiān)控攝像機(jī)（彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦）和軟件系統(tǒng)。在每個監(jiān)控點可以安裝一個或數(shù)個監(jiān)控攝像機(jī)，外圍再各配備一臺云臺、防護(hù)罩及云臺控制器。每個視頻采集點各匹配一臺視頻編解碼器。監(jiān)控攝像機(jī)用于各監(jiān)控點實時視頻信號。云臺可以由控制中心的計算機(jī)控制。用戶可對攝像機(jī)進(jìn)行水平 360 度，垂直 90 度及變焦控制。     視頻編碼器是集音、視頻采集、音視頻壓縮編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、 WEB Server 、輸入輸出控制等功能于一體的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸設(shè)備。

13、60; 視頻編碼器可以接入各種模擬攝像頭，將模擬音、視頻信號轉(zhuǎn)換為壓縮音視頻數(shù)據(jù)流，再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?PC 上解碼顯示或通過視頻解碼器還原為電視信號顯示。視頻編解碼器負(fù)責(zé)把攝像機(jī)的模擬視頻信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，同時進(jìn)行壓縮，另外也傳輸控制信號，視頻編解碼器內(nèi)置 10/100M 網(wǎng)卡，通過網(wǎng)線連接到無線設(shè)備上，編碼壓縮處理后的監(jiān)控信息通過無線網(wǎng)絡(luò)匯集到監(jiān)控管理中心，監(jiān)控中心能看到各監(jiān)控點的實時狀況，監(jiān)控人員可通過監(jiān)控中心局域網(wǎng)或 Internet 遠(yuǎn)程實時瀏覽視頻圖像、遙控云臺。     為充分保證每個監(jiān)控點的帶寬，采用 MPEG4 的編碼標(biāo)準(zhǔn)，帶

14、寬占用較低，并可實現(xiàn)圖像的優(yōu)質(zhì)傳輸和存儲，而且傳輸距離較遠(yuǎn) , 適用于廣闊區(qū)域的監(jiān)控。     2 、無線傳輸系統(tǒng)     通過 CDMA1X IP 路由器采用點對多點方式建立覆蓋監(jiān)控領(lǐng)域的無線帶網(wǎng)絡(luò)。在遠(yuǎn)程監(jiān)控點安裝 SCN2000 CDMA1X IP 路由器（以太網(wǎng)接口）。產(chǎn)品具有傳輸距離遠(yuǎn)、低時延（對視頻應(yīng)用非常關(guān)鍵）和設(shè)備成本低的特點，可以提供高效和經(jīng)濟(jì)的視頻傳輸解決方案。 CDMA1X 理論速率 153.6Kbps ，目前實際測試速率為 80kbps ，超過目前普通有線電話撥號上網(wǎng)的 56kbps ，是平

15、均 30-40kbps 的 GPRS 數(shù)據(jù)傳輸?shù)?2-3 倍?？梢詫⒉煌攸c的現(xiàn)場視頻信息通過無線通訊手段傳送到監(jiān)控中心，支持采用 H.263/ MPEG-1/2/4 等格式的數(shù)字視頻流穩(wěn)定可靠地進(jìn)行傳輸 ， 能夠保證視頻流的穩(wěn)定持續(xù)傳輸，并且不受山川、河流、橋梁道路等復(fù)雜地形限制。 SCN2000 CDMA1X IP 路由器設(shè)備提供 10/100BaseT 以太網(wǎng)接口，監(jiān)控點的交換機(jī)、視頻解碼器和攝像機(jī)都可以直接雙絞線連接到 SCN2000 CDMA1X IP 路由器的 10/100BaseT 以太網(wǎng)接口上。     3 、監(jiān)控管理中心  &

16、#160; 監(jiān)控管理中心負(fù)責(zé)接收各監(jiān)控點通過 CDMA1X 網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的視頻信息，控制中心可以通過電視監(jiān)視器顯示各現(xiàn)場監(jiān)控點的圖像信息，也可在通過電視墻進(jìn)行圖像的實時監(jiān)控，并進(jìn)行數(shù)碼錄像，用戶登錄管理，控制信號的協(xié)調(diào)，視頻數(shù)據(jù)可同時存入存儲服務(wù)器，進(jìn)行錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。監(jiān)控人員可以通過計算機(jī)訪問存儲服務(wù)器查詢回放視頻錄像。     監(jiān)控中心主要由視頻編解碼器、矩陣電視墻、監(jiān)控服務(wù)器、硬盤錄像機(jī)等組成，可完成現(xiàn)場圖像接收與顯示 ， 錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。    

17、; 視頻編解碼器對經(jīng) CDMA1X 無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的前端監(jiān)控點攝像機(jī)采集的視頻信號進(jìn)行編解碼處理 ， 傳到監(jiān)控管理中心局域網(wǎng)視頻監(jiān)控服務(wù)器上，再經(jīng)交換機(jī)通過內(nèi)部局域網(wǎng)傳播至各個相關(guān)部門或人員的客戶端。     監(jiān)控中心發(fā)出的對于云臺、 鏡頭等的控制指令通過無線設(shè)備傳送到監(jiān)控點。 用戶可以通過位于監(jiān)控中心的云臺控制設(shè)備控制現(xiàn)場任意點的云臺、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺的上、下、左、右、自動或輔助控制遠(yuǎn)端的電源、攝像機(jī)開關(guān)等。     現(xiàn)場傳回的視頻圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存

18、儲在硬盤錄像機(jī)上，可方便快捷地實現(xiàn)資料的存儲、更新、查詢、備份，為交通違章處理等執(zhí)法工作提供依據(jù)。 四、系統(tǒng)功能參數(shù)     1 、系統(tǒng)特點：       · 采用 MPEG4 的壓縮技術(shù)；       · 支持 Web Server ， B/S 模式操作，可通過瀏覽器和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制訪問；       · 支持 TCP/IP 協(xié)議，       · 提供 RS232/485 接口， RJ45 以太網(wǎng)接口；    &