水利行業(yè)3G視頻監控系統解決方案的應用

標簽：3G視頻 實(shí)時(shí)監控 無(wú)限監控點(diǎn)

由于水庫大壩等水利監控點(diǎn)分布在較為廣闊的范圍內，與監控中心的距離較遠，利用傳統的有線(xiàn)連接的方式，線(xiàn)路鋪設成本高昂，并且施工周期長(cháng)，有時(shí)還會(huì )因山川河流的阻礙難以架設線(xiàn)纜，因此無(wú)線(xiàn)傳輸的方式在水利行業(yè)監控系統中受青睞?，F有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )主要有以下幾種：

·衛星通訊：衛星通訊由于成本較高，需要預先申請等特點(diǎn)，一般僅在軍用或特殊場(chǎng)合使用，不適合在水利行業(yè)大規模應用;

·微波數據傳輸：在3G網(wǎng)絡(luò )沒(méi)有正式應用前，水利視頻監控項目中很多采用微波數據傳輸技術(shù)進(jìn)行視頻傳輸，也可達到一般監控的要求，但是微波技術(shù)需要視距傳輸，對地形的限制很多，只有在空曠處方能獲得較好效果;

·無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)：無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)可以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)視頻傳輸的要求，并可通過(guò)中繼等方式顯著(zhù)提高覆蓋半徑，已經(jīng)可以滿(mǎn)足小型水利設施的網(wǎng)絡(luò )覆蓋要求，但是在中大型的水利設施中，仍需要鋪設大量AP，項目的實(shí)施和安裝難度不亞于線(xiàn)纜連接方式;

·基于運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)(2G或3G以及正在小規模應用的4G系統)：基于運營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳輸主要是指利用現有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商平臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )傳輸。

在運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )下，目前有GPRS/EDGE/CDMA/3G等多種方式，除3G方式外的實(shí)際數據上傳速度一般在60-80kbps左右，在這樣的帶寬下視頻效果不是很理想。由于3G網(wǎng)絡(luò )的日漸普及和成熟，3G視頻監控系統已成為水利視頻監控系統的熱點(diǎn)，相對于其它行業(yè)而言，3G視頻監控系統更適合在水利行業(yè)中應用，主要原因如下：

·水庫大壩等水利監控點(diǎn)分布在較廣闊的范圍內，與監控中心的距離較遠，且比較孤立，利用傳統的有線(xiàn)連接方式，線(xiàn)路鋪設成本高昂，施工周期長(cháng)，甚至往往由于河流山脈等障礙而難以架設線(xiàn)纜;

·由于水利設施多處于野外，易遭受雷擊，應盡量減少線(xiàn)纜特別是金屬線(xiàn)纜的鋪設;

·防汛是水利部門(mén)的頭等大事，此時(shí)突發(fā)事件較多，監控點(diǎn)位置不定，急需可快速部署的視頻監控解決方案;

·在水利行業(yè)抗洪搶險作業(yè)中，人員和車(chē)輛的調度是重中之重，而在調度過(guò)程中，人員和車(chē)輛的位置和實(shí)時(shí)視頻是關(guān)鍵信息，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式對車(chē)輛和人員進(jìn)行移動(dòng)視頻監控，實(shí)現可視化的調度和指揮。

目前在3G方式下的視頻傳輸最高可達到700Kbps的上傳速度，一般也可在400-500Kbps左右，滿(mǎn)足一般實(shí)時(shí)視頻監控的要求。本文將結合無(wú)線(xiàn)視頻監控項目實(shí)例對3G視頻監控系統做一簡(jiǎn)單介紹，并就如何更好滿(mǎn)足水利行業(yè)應用特點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)探討。

水利無(wú)線(xiàn)視頻監控系統的需求特點(diǎn)

水利部分的視頻監控系統除具備3G系統的一般特點(diǎn)外，還具備以下行業(yè)特點(diǎn)：

·設備需滿(mǎn)足野外使用的要求，特別充分考慮防水、防雷、抗風(fēng)等要求;

·支持3G方式下的攝像機遠程控制，具備較好的操控性，便于指揮中心進(jìn)行全局監控;

·在缺乏現場(chǎng)供電的場(chǎng)合采用太陽(yáng)能、風(fēng)能等多種供電方式;

·系統應預留多個(gè)串行和IO接口，便于其他水利檢測系統也可以通過(guò)3G系統上傳信息;

·網(wǎng)絡(luò )年使用費上應和電信等3G運營(yíng)商充分溝通，在汛期提高流量帶寬以確保獲得較好的應用，建議按照年流量費用進(jìn)行結算。

根據以上行業(yè)應用特點(diǎn)，適合水利3G視頻監控系統的產(chǎn)品形態(tài)如表1所示。

以上各類(lèi)無(wú)線(xiàn)視頻編碼器可采用硬盤(pán)進(jìn)行存儲，也可采用FLASH進(jìn)行存儲，對于便攜和車(chē)載的場(chǎng)合，建議采用FLASH方式進(jìn)行存儲，一般目前16G的FLASH可滿(mǎn)足單路視頻保存3天以上實(shí)時(shí)視頻數據。

水利行業(yè)3G視頻監控系統介紹

3G視頻監控實(shí)現了視頻完全數字化、網(wǎng)絡(luò )化，使用戶(hù)隨時(shí)隨地都能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行遠程監控和集中管理，徹底解決了地域界限的限制，具體結構如圖1所示。我們將本系統主要分為四個(gè)部分。

無(wú)線(xiàn)監控點(diǎn)

監控點(diǎn)部分由攝像機、無(wú)線(xiàn)編碼器(包含內嵌3G模塊)組成，攝像機負責采集視頻數據并由無(wú)線(xiàn)編碼器進(jìn)行編碼處理，把編碼后的數據通過(guò)3G傳送到指揮中心，該部分主要分為移動(dòng)監控點(diǎn)和無(wú)線(xiàn)定點(diǎn)監控兩種類(lèi)型，考慮到系統的完整性，無(wú)線(xiàn)監控系統中也可接入原有的有線(xiàn)監控點(diǎn)。

傳輸部分

系統中將綜合采用無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)兩種傳輸方式。

·無(wú)線(xiàn)方式：采用3G方式進(jìn)行視頻傳送，在實(shí)際應用中，需要對當地的運營(yíng)商3G網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行測試并從中挑選合適的3G方式;

·有線(xiàn)方式：有線(xiàn)監控主要采用有線(xiàn)寬帶方式傳送視頻，可租用電信或者其他運營(yíng)商的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。

指揮中心服務(wù)器

在指揮中心安裝相應的服務(wù)器系統和平臺軟件，實(shí)現對無(wú)線(xiàn)監控點(diǎn)和有線(xiàn)監控點(diǎn)的統一管理，并分發(fā)數據流和視頻流供工作人員進(jìn)行監控。實(shí)際應用系統中將包含多個(gè)服務(wù)器，主要有管理服務(wù)器、錄像服務(wù)器、流媒體轉發(fā)服務(wù)器以及若干應用服務(wù)器，每個(gè)應用服務(wù)器供若干功能。

應用軟件

工作人員通過(guò)客戶(hù)端軟件對本系統進(jìn)行操作和管理，根據用戶(hù)權限獲取相應的視頻和其他水利相關(guān)信息以盡快做出決策，同時(shí)也可通過(guò)本系統下達指令進(jìn)行遠程指揮。

功能特點(diǎn)

3G視頻監控，在水利行業(yè)中，能夠實(shí)現實(shí)時(shí)視頻監控、報警、回放、事件和后臺管理以及地圖等功能。

實(shí)時(shí)視頻監控功能

·多畫(huà)面監控：將實(shí)時(shí)視頻窗口以多畫(huà)面的形式進(jìn)行監控，最高支持36畫(huà)面，并支持多種窗口顯示模式;

·全屏顯示：將實(shí)時(shí)視頻窗口以全屏方式顯示;

·手動(dòng)錄像：手動(dòng)錄像當前窗口中視頻;

·支持圖片抓拍功能;

·可遠程控制攝像機轉動(dòng)和燈光等設備的開(kāi)啟，適合夜間水利監控使用，可在視頻畫(huà)面上直接進(jìn)行控制;

·可直接在電子地圖上點(diǎn)擊GPS軌跡點(diǎn)獲得實(shí)時(shí)浮動(dòng)視頻監控窗，實(shí)現沙盤(pán)方式的視頻監控，并可和水利目前的水雨情系統結合，向水利業(yè)務(wù)系統提供實(shí)時(shí)視頻。

報警功能

·支持防盜報警、緊急報警以及水雨情報警(和水利數據庫聯(lián)動(dòng)實(shí)現);