水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)（一）「完整解決方案實例」

        一、引言

        二雙重提升、系統(tǒng)介紹

        2.1 監(jiān)控點位選擇

        2.2 系統(tǒng)總體結構

        2.3 工程實施中的關鍵點

        2.3.1 設備選型要求

        2.3.2 防雷要求

        2.3.3 監(jiān)控中心建設

        三、軟件平臺

        3.1 軟件系統(tǒng)架構

        3.2 軟件主要特點

        3.2.1 視頻監(jiān)控與水雨情及工情數據庫的整合

        3.2.2 水位報警聯(lián)動

        3.2.3 適合水利行業(yè)應用的視頻效果

        3.2.3.1 低延時視頻

        3.2.3.2 預置位設置

        3.2.3.3 流域監(jiān)控

        3.2.3.4 分級監(jiān)控

        3.2.4 矢量電子地圖

        3.2.5 自定義水利事件

        四、應用效益

        4.1 防洪救災和水資源管理

        4.2 水污染處理

        4.3 航運管理

        五創新科技、展望和總結

        5.1 無線監(jiān)控系統(tǒng)

        5.2 智能識別和檢測

        5.3 結束語

        一更默契了、引言

        水利是國民經濟的基礎行業(yè)，我國地域遼闊服務機製，水利資源分布區(qū)域較廣流程，大小江河、湖泊培訓、水庫和附屬的堤壩交流研討、閘門、涵洞眾多，要管理和利用好這些水資源和水利設施，做到日常管理與防汛指揮技術特點、抗洪搶險并用的有效手段，遠程的調度、檢測和維護是必不可少的保持競爭優勢，這些是水利信息化即數字水利的主要內容真正做到，是帶動水利現代化的重要措施。

        在數字水利系統(tǒng)的建設中方案，水利部門通過數字攝像追求卓越、測量、遙感創新延展、地理信息系統(tǒng)性能、GPS等方式來實現數據的采集，通過光纜長效機製、衛(wèi)星強化意識、微波等傳輸方式將數據進行處理、存儲和利用深入，從而建立一個覆蓋整個流域的信息化系統(tǒng)合理需求，本文論述的水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)正是數字水利的重要組成部分，也是近期數字水利系統(tǒng)建設中的熱點和亮點基本情況。通過該系統(tǒng)工作人員可在監(jiān)控中心或者工作計算機上實時監(jiān)控各個水利設施的情況先進水平，實時觀測到水資源的現狀，大大提高了工作效率;在抗洪救災時刻充分發揮，通過本系統(tǒng)可實現遠程觀測和指揮共享，特別是對于一些由于惡劣氣候條件而導致人員難以達到的地區(qū)，該系統(tǒng)更是起到了不可替代的作用去創新。

        北京聚英翱翔電子有限公司近幾年參與建設了水利行業(yè)的多個視頻監(jiān)控系統(tǒng)結論，積累了豐富的系統(tǒng)設計和應用經驗，特別是在水利視頻監(jiān)控軟件開發(fā)上形成了顯著特色，獲得了水利部門領導的認可和好評足夠的實力。并有現成的大量的案例和諧共生，不僅是水利，油田全面闡釋，煤礦用上了，車聯(lián)網、城市規(guī)劃等都有現成的技術解決方案智慧與合力。并配合相使用RTU和DTU使用規定。本文將結合已建系統(tǒng)對水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺的設計和應用進行重點論述。

        二措施、系統(tǒng)介紹

        2.1監(jiān)控點位選擇

        水利工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)應根據水庫示範推廣、閘站、海塘、分滯洪區(qū)大大縮短、重要測流斷面等不同監(jiān)控對象的特點，兼顧防汛及工程管理開放要求，合理選擇監(jiān)控點位高質量。監(jiān)控點位 布設應滿足對以下監(jiān)控對象的有效觀察：

        水庫：大壩、溢(泄)洪道緊密相關、泄洪閘大幅增加、泄洪洞、水位尺;

        閘站：閘站建筑主體重要組成部分、閘門服務延伸、上(下)游水域及堤防、水位尺;

        堤防：堤頂培養、路面及附近水域;

        分滯洪區(qū)：分洪閘共創美好、爆破點;

        重要測流斷面：水域、水位尺;

        避風港：水域高效流通。

        2.2系統(tǒng)總體結構

        在上圖中我們將整個系統(tǒng)劃為三級預判，第一級是省廳監(jiān)控中心，第二級是各個縣市的監(jiān)控中心有力扭轉，第三級為各個大中型水庫和水利工程設施管理處(監(jiān)控站)及其管轄的各個監(jiān)控點調解製度，這也符合水利行業(yè)分段管理，統(tǒng)一協(xié)調的特點形式。

        監(jiān)控點和監(jiān)控站之間的視頻連接可采用模擬傳輸方式覆蓋範圍，通過線纜或者光纖傳送模擬信號至監(jiān)控站，而后在監(jiān)控站進行數字化壓縮功能，也可將視頻信號直接在監(jiān)控點進行數字化壓縮并通過網絡上傳至監(jiān)控站前沿技術。

        各個監(jiān)控站支撐作用，縣市監(jiān)控中心和省監(jiān)控中心間通過水利專網實現連接，壓縮視頻數據包在該網絡上通過流媒體服務器轉發(fā)或分發(fā)至客戶端深入交流，用戶通過客戶端實現監(jiān)控操作解決，以上操作均在各縣市和省級監(jiān)控中心的管理服務器管轄之下。

        管理服務器和流媒體服務器可實現多服務器級聯(lián)了解情況，從而形成一個覆蓋全省的視頻監(jiān)控系統(tǒng)參與能力。

        在條件許可的情況下，也可將監(jiān)控點的視頻信號以非壓縮方式通過光纖傳送到各個縣市的監(jiān)控中心長期間，此時在各監(jiān)控中心可看到完全實時的非壓縮視頻新的力量，效果更勝一籌，當然成本也有所提高是目前主流。

        2.3.1工程實施中的關鍵點

        主要介紹水利視頻監(jiān)控軟件平臺的應用分享，在此僅對工程實施中的幾個關鍵點作一介紹。

        設備選型要求

        在監(jiān)控現場應選用高清晰的低照度攝像機便利性，一般可選用一體化球型攝像機深刻變革，如考慮采用紅外方式作為夜間監(jiān)控的手段，應考慮采用具備彩轉黑功能的槍型攝像機分析，由于水利工程的覆蓋面比較廣，應選擇高倍數攝像機以滿足大范圍監(jiān)控的要求質量。

        作為核心的編碼設備，在水利工程中推薦采用視頻服務器實現視頻的實時傳輸以滿足低延時的要求，同時也可配備硬盤錄像機實現錄像備份不久前。

        水利視頻監(jiān)控工程往往建設在野外緊迫性，氣候條件惡劣，特別是在系統(tǒng)使用最為頻繁的抗洪救災時刻機構，往往出現大風大雨等惡劣氣候條件非常激烈，所選用的攝像機等戶外設備必須能在防雨、防腐蝕等惡劣環(huán)境下使用更適合，支架和立桿必須考慮到抗臺風的要求技術交流。

        現有的水利工程中，有不少未安裝燈光照明系統(tǒng)引人註目，而夜間又往往是抗洪救災的關鍵時刻關註，因而在系統(tǒng)設計時應充分考慮夜間監(jiān)控的要求，通過燈光或者紅外光實現夜間監(jiān)控拓展。

        2.3.2防雷要求

        水利工程往往建設在野外空曠之處提供堅實支撐，易受到雷電侵襲，監(jiān)控點設備的電源一般在現場就近取用，也易受雷電波影響產生高壓和浪涌電流創造更多，為了設備能可靠相對簡便、長久地運行，攝像機桿和前端機箱須接地;對攝像機的視頻信號均應配置防雷設備更默契了，以防止雷電對攝像機等設備的損壞;對各監(jiān)控站點均應配置電源浪涌保護器特性，防止雷電的侵襲。

        2.3.3監(jiān)控中心建設

        監(jiān)控中心應確保采用成熟可靠的網絡系統(tǒng)解決方案，用于安裝服務器軟件的計算機硬件設備必須穩(wěn)定可靠不負眾望，同時應充分考慮與視頻會商系統(tǒng)的協(xié)同工作和設備復用，實現監(jiān)控系統(tǒng)和會商系統(tǒng)的有機結合交流研討。

        三推動並實現、軟件平臺

        3.1軟件系統(tǒng)架構

        軟件系統(tǒng)主要由管理服務器軟件，客戶端軟件以及流媒體服務器軟件組成順滑地配合，支持C/S和B/S兩種模式更加完善。軟件系統(tǒng)主要架構如下圖

        管理服務器軟件主要完成所有管轄范圍內硬盤錄像機、視頻服務器的參數屬性設定上高質量，用戶精準調控、組、角色的權限設定建設應用，日常LOG文件的管理優化程度，以及數據備份、還原處理應用的因素之一。

        流媒體服務器軟件實現對音視頻流轉發(fā)基礎，分發(fā)和流控，各個縣市網絡互聯(lián)部分往往帶寬比較低奮勇向前，容易造成擁堵引領作用，系統(tǒng)將配備相應的流媒體服務器實現數據轉發(fā)以降低網間數據流量，防止網絡瓶頸的產生經驗，該服務器可按照網絡拓撲進行級聯(lián)。

        在用戶操作電腦上安裝客戶端軟件實現對監(jiān)控點的監(jiān)視和控制，同時實現錄像敢於監督、報警和管理功能對外開放，用戶也可以不安裝任何軟件，直接通過IE瀏覽方式實現軟件基本功能組建，即實現B/S方式的監(jiān)控效率和安。

        GIS 服務器提供相應的地圖數據，軟件通過該服務器結合矢量方式的電子地圖邁出了重要的一步。水利數據庫和相應的水利業(yè)務系統(tǒng)由水利部門提供開發(fā)接口去創新，軟件通過該數據庫獲取水雨情及工情信息，進而實現和水雨情及工情信息的聯(lián)動應用創新。

        3.2軟件主要特點

        作為一套平臺型軟件體系，當然應具有視頻監(jiān)控中諸如監(jiān)控足夠的實力、錄像、管理等基本功能提高，上述功能在眾多的文獻中均有詳細論述全面闡釋，筆者不再贅述，下面重點介紹針對水利行業(yè)特點所作的開發(fā)和設計結構。

        接下文： 3.2 軟件主要特點 四適應性強、應用效益 五、展望和總結