1、水利視頻監(jiān)控解決方案一、前言 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)與測(cè)試測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，“數(shù)字水利”的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。采用微波通信技術(shù)、數(shù)字視頻處理技術(shù)、IP通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)等先進(jìn)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)圖像監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)觀測(cè)河道、水庫(kù)的各種變化及涵閘的運(yùn)行情況，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了直觀的圖像信息，同時(shí)可以改善觀測(cè)、測(cè)量工作人員的工作環(huán)境，減少工作人員，做到無(wú)人值守、少人值班。二、需求分析水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要可應(yīng)用在水庫(kù)管理和河道監(jiān)控兩個(gè)方面：水庫(kù)管理通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)水庫(kù)蓄水水位情況。操作人員在使用控制系統(tǒng)操作閘門(mén)時(shí)，需要通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視閘門(mén)和水流情況。在水庫(kù)的溢洪道等地方，大部分時(shí)間屬于無(wú)人值守狀態(tài)，需要設(shè)

2、置監(jiān)控?cái)z像機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)測(cè)水庫(kù)、壩區(qū)的周邊環(huán)境，防止人為破壞。河道監(jiān)控通過(guò)一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能及時(shí)了解上下游河流的水文情況。操作人員操作閘門(mén)時(shí)，需要通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視閘門(mén)的開(kāi)合情況。監(jiān)測(cè)水面清潔，對(duì)河道內(nèi)水草及時(shí)清理，保證河道暢通、水質(zhì)清潔。監(jiān)控河道沿線重要地段的情況，防止對(duì)水利設(shè)施的破壞。和水文監(jiān)測(cè)儀等設(shè)備配合使用，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控水文監(jiān)測(cè)儀的直觀視頻圖象。三、系統(tǒng)組成根據(jù)以往水利項(xiàng)目和水利行業(yè)特點(diǎn)，對(duì)于河道、水庫(kù)等重要設(shè)施的監(jiān)控項(xiàng)目，往往涉及的地理范圍比較廣，監(jiān)控點(diǎn)比較多，需要監(jiān)控的用戶人員相對(duì)分散，而且，對(duì)于大規(guī)模的監(jiān)控項(xiàng)目對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性要求非常高，需要盡量減少日后的設(shè)備維護(hù)工作。我們根據(jù)

3、如上特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了針對(duì)水利行業(yè)應(yīng)用的水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)組網(wǎng)方式可分為：前端視頻采集部分、網(wǎng)絡(luò)通訊部分和中心控制部分。前端視頻采集部分主要由攝像機(jī)、視頻服務(wù)器以及相關(guān)輔助配套設(shè)備組成。攝像機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分之一，包括鏡頭、CCD、云臺(tái)、解碼器、防護(hù)罩及支架等。根據(jù)被攝物體及攝像地點(diǎn)的不同，攝像裝置的具體配置也各不相同，現(xiàn)在室外一般采用一體化球形攝像機(jī)，自身帶云臺(tái)、解碼器、一體化變倍鏡頭，一體化球形防護(hù)罩，可靠性較高，效果好。根據(jù)具體環(huán)境需求，可以配置一些輔助設(shè)備，比如紅外燈，大功率探照燈等，比如可在閘門(mén)附近安裝大功率的探照燈及紅外線燈，系統(tǒng)可遠(yuǎn)程控制燈光電源開(kāi)關(guān)，保證遠(yuǎn)程人員清楚的監(jiān)控到閘

4、門(mén)的開(kāi)合狀態(tài)。視頻服務(wù)器是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化處理的重要設(shè)備，它完成模擬視頻監(jiān)視信號(hào)的數(shù)字采集、影像壓縮、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理、報(bào)警信號(hào)的采集、網(wǎng)絡(luò)的Web發(fā)布等功能。它可將前端的模擬信號(hào)同時(shí)處理成高清晰的實(shí)時(shí)數(shù)字圖像發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)中，可保證水調(diào)中心和本地涵閘都能實(shí)時(shí)監(jiān)控到現(xiàn)場(chǎng)情況。系統(tǒng)采用前端視頻編解碼設(shè)備均為嵌入式結(jié)構(gòu)，可靠性極高，真正克服了原有PC系統(tǒng)的不穩(wěn)定、易死機(jī)的問(wèn)題，可完全安裝在水利這種少人值守的監(jiān)控環(huán)境。 網(wǎng)絡(luò)通信部分網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，可直接應(yīng)用在局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)上。針對(duì)各閘站距離比較遠(yuǎn)，不易鋪設(shè)有線線路的情況，也可采用無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)來(lái)解決遠(yuǎn)距離通信的問(wèn)題。通過(guò)我們對(duì)

5、不同網(wǎng)絡(luò)條件的測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可穩(wěn)定的運(yùn)行在光纖網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線擴(kuò)頻網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星信道之上。中心控制部分水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用Brower/Sever結(jié)構(gòu)，用戶在水利調(diào)度中心設(shè)置一臺(tái)中心監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，該系統(tǒng)配合數(shù)據(jù)庫(kù)，主要完成現(xiàn)場(chǎng)圖像接收，用戶登錄管理，優(yōu)先權(quán)的分配，控制信號(hào)的協(xié)調(diào)，圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)控，錄象的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。在監(jiān)控中心或者本地涵閘監(jiān)控點(diǎn)可安裝網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端，用戶利用IE瀏覽器查看本地和遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)情況。在客戶端上還可實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)云臺(tái)、燈光控制、制訂錄像計(jì)劃等操作，是一套可適合水利管理的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)我們根據(jù)流域視頻監(jiān)控管理的特點(diǎn)，將系

6、統(tǒng)分為兩級(jí)進(jìn)行視頻監(jiān)控管理，即：水調(diào)中心、本地涵閘。每一級(jí)都有相應(yīng)的權(quán)限，并有其獨(dú)立的工作環(huán)境。水調(diào)中心擁有最高的優(yōu)先權(quán)，所有下級(jí)用戶對(duì)涵閘的控制操作都需要向其申請(qǐng)，只有被授權(quán)的用戶才能在權(quán)限內(nèi)實(shí)施操作：本地涵閘也是涵閘的直接控制端，根據(jù)分級(jí)控制的要求，在無(wú)高權(quán)限人員控制時(shí)，可執(zhí)行控制操作，以確保高級(jí)管理層的優(yōu)先權(quán)，規(guī)范閘門(mén)的管理制度。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及調(diào)用采用集中存儲(chǔ)或分布式存儲(chǔ)，授權(quán)調(diào)用的思想。水調(diào)中心建立一臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器集中存儲(chǔ)重要的控制錄像，也可以在視頻服務(wù)器進(jìn)行本地錄像（需要視頻服務(wù)器支持），遠(yuǎn)程調(diào)用。本地涵閘用戶在授權(quán)后可調(diào)用查詢管轄范圍內(nèi)的涵閘的相關(guān)圖像信息。 水調(diào)中心可以根據(jù)具體

7、情況可以考慮安裝多畫(huà)面顯示電視墻，配置相應(yīng)的電視墻服務(wù)器，可以任意切換圖象顯示。四、系統(tǒng)功能支持多畫(huà)面（16畫(huà)面）或者全屏顯示，畫(huà)面可根據(jù)閘站位置任意分組。自動(dòng)控制鏡頭光圈的大小、聚焦的遠(yuǎn)近、焦距的長(zhǎng)短等參數(shù)，以改變圖象的大小。自動(dòng)控制云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，變換攝像機(jī)的方位，從而根據(jù)使用需要調(diào)整視場(chǎng)。自動(dòng)控制攝像端各類設(shè)備電源的開(kāi)關(guān)，如攝像機(jī)電源的開(kāi)關(guān)及照明電源的開(kāi)關(guān)等。提供計(jì)劃錄像、手動(dòng)錄像、報(bào)警錄像、移動(dòng)偵測(cè)等錄像模式。 支持報(bào)警、視頻任意聯(lián)動(dòng)。報(bào)警聯(lián)動(dòng)包括：打開(kāi)聲光報(bào)警器、單支或多支攝像機(jī)錄像、在屏幕的最前面顯示預(yù)設(shè)攝像機(jī)的即時(shí)影像、控制云臺(tái)攝像機(jī)轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)點(diǎn)位置、客戶端彈出報(bào)警提示。提供強(qiáng)大的圖像存儲(chǔ)功能，可同時(shí)存儲(chǔ)數(shù)十路圖像存儲(chǔ)功能。錄像記錄可按照時(shí)間、地點(diǎn)和報(bào)警類