水利行業(yè)3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案的應用

標簽：3G視頻 實時監(jiān)控 無限監(jiān)控點

由于水庫大壩等水利監(jiān)控點分布在較為廣闊的范圍內，與監(jiān)控中心的距離較遠，利用傳統(tǒng)的有線連接的方式，線路鋪設成本高昂，并且施工周期長，有時還會因山川河流的阻礙難以架設線纜，因此無線傳輸?shù)姆绞皆?a class="contentlabel" href="http://www.2s4d.com/news/listbylabel/label/水利">水利行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中受青睞。現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡主要有以下幾種：

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

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

·無線局域網(wǎng)技術：無線局域網(wǎng)可以滿足實時視頻傳輸?shù)囊?，并可通過中繼等方式顯著提高覆蓋半徑，已經(jīng)可以滿足小型水利設施的網(wǎng)絡覆蓋要求，但是在中大型的水利設施中，仍需要鋪設大量AP，項目的實施和安裝難度不亞于線纜連接方式;

·基于運營商的無線網(wǎng)絡傳輸技術(2G或3G以及正在小規(guī)模應用的4G系統(tǒng))：基于運營商的無線網(wǎng)絡傳輸主要是指利用現(xiàn)有無線網(wǎng)絡運營商平臺進行網(wǎng)絡傳輸。

在運營商的網(wǎng)絡下，目前有GPRS/EDGE/CDMA/3G等多種方式，除3G方式外的實際數(shù)據(jù)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)絡的日漸普及和成熟，3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)的熱點，相對于其它行業(yè)而言，3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控點分布在較廣闊的范圍內，與監(jiān)控中心的距離較遠，且比較孤立，利用傳統(tǒng)的有線連接方式，線路鋪設成本高昂，施工周期長，甚至往往由于河流山脈等障礙而難以架設線纜;

·由于水利設施多處于野外，易遭受雷擊，應盡量減少線纜特別是金屬線纜的鋪設;

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

·在水利行業(yè)抗洪搶險作業(yè)中，人員和車輛的調度是重中之重，而在調度過程中，人員和車輛的位置和實時視頻是關鍵信息，通過無線方式對車輛和人員進行移動視頻監(jiān)控，實現(xiàn)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，滿足一般實時視頻監(jiān)控的要求。本文將結合無線視頻監(jiān)控項目實例對3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)做一簡單介紹，并就如何更好滿足水利行業(yè)應用特點進行重點探討。

水利無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求特點

水利部分的視頻監(jiān)控系統(tǒng)除具備3G系統(tǒng)的一般特點外，還具備以下行業(yè)特點：

·設備需滿足野外使用的要求，特別充分考慮防水、防雷、抗風等要求;

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

·在缺乏現(xiàn)場供電的場合采用太陽能、風能等多種供電方式;

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

·網(wǎng)絡年使用費上應和電信等3G運營商充分溝通，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行結算。

根據(jù)以上行業(yè)應用特點，適合水利3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)的產品形態(tài)如表1所示。

以上各類無線視頻編碼器可采用硬盤進行存儲，也可采用FLASH進行存儲，對于便攜和車載的場合，建議采用FLASH方式進行存儲，一般目前16G的FLASH可滿足單路視頻保存3天以上實時視頻數(shù)據(jù)。

水利行業(yè)3G視頻監(jiān)控系統(tǒng)介紹

3G視頻監(jiān)控實現(xiàn)了視頻完全數(shù)字化、網(wǎng)絡化，使用戶隨時隨地都能通過網(wǎng)絡進行遠程監(jiān)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(tǒng)主要分為四個部分。

無線監(jiān)控點

監(jiān)控點部分由攝像機、無線編碼器(包含內嵌3G模塊)組成，攝像機負責采集視頻數(shù)據(jù)并由無線編碼器進行編碼處理，把編碼后的數(shù)據(jù)通過3G傳送到指揮中心，該部分主要分為移動監(jiān)控點和無線定點監(jiān)控兩種類型，考慮到系統(tǒng)的完整性，無線監(jiān)控系統(tǒng)中也可接入原有的有線監(jiān)控點。

傳輸部分

系統(tǒng)中將綜合采用無線和有線兩種傳輸方式。

·無線方式：采用3G方式進行視頻傳送，在實際應用中，需要對當?shù)氐倪\營商3G網(wǎng)絡進行測試并從中挑選合適的3G方式;

·有線方式：有線監(jiān)控主要采用有線寬帶方式傳送視頻，可租用電信或者其他運營商的有線網(wǎng)絡。

指揮中心服務器

在指揮中心安裝相應的服務器系統(tǒng)和平臺軟件，實現(xiàn)對無線監(jiān)控點和有線監(jiān)控點的統(tǒng)一管理，并分發(fā)數(shù)據(jù)流和視頻流供工作人員進行監(jiān)控。實際應用系統(tǒng)中將包含多個服務器，主要有管理服務器、錄像服務器、流媒體轉發(fā)服務器以及若干應用服務器，每個應用服務器供若干功能。

應用軟件

工作人員通過客戶端軟件對本系統(tǒng)進行操作和管理，根據(jù)用戶權限獲取相應的視頻和其他水利相關信息以盡快做出決策，同時也可通過本系統(tǒng)下達指令進行遠程指揮。

功能特點

3G視頻監(jiān)控，在水利行業(yè)中，能夠實現(xiàn)實時視頻監(jiān)控、報警、回放、事件和后臺管理以及地圖等功能。

實時視頻監(jiān)控功能

·多畫面監(jiān)控：將實時視頻窗口以多畫面的形式進行監(jiān)控，最高支持36畫面，并支持多種窗口顯示模式;

·全屏顯示：將實時視頻窗口以全屏方式顯示;

·手動錄像：手動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和燈光等設備的開啟，適合夜間水利監(jiān)控使用，可在視頻畫面上直接進行控制;

·可直接在電子地圖上點擊GPS軌跡點獲得實時浮動視頻監(jiān)控窗，實現(xiàn)沙盤方式的視頻監(jiān)控，并可和水利目前的水雨情系統(tǒng)結合，向水利業(yè)務系統(tǒng)提供實時視頻。

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(shù)據(jù)庫聯(lián)動實現(xiàn));