前言

一、

   水利行業(yè)在中國有著悠久的歷史。隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，水利工程在國民經(jīng)濟中所起的作用越來越大，防汛更是直接影響國民經(jīng)濟發(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。全面實施大型水庫/大壩遠程視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，實時監(jiān)視水庫/大壩區(qū)的現(xiàn)場狀況、水位變化、壩體、溢洪壩段、閘門、壩下及放水等情況，為進一步提高防汛抗洪決策的有效性和可靠性，實施防汛遠程視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，可及時對可能或正在發(fā)生的汛情、險情、災(zāi)情進行動態(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。防汛抗洪工作逐步從被動抗洪向主動防汛轉(zhuǎn)變。

二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

　 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，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。

　　SUNPONY太陽駒CDMA1X無線視頻監(jiān)控解決方案可很好地解決上述問題。用戶采用太陽駒科技無線視頻監(jiān)控解決方案，無需鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜，可迅速方便地在各種需要的地方安裝配備數(shù)字攝像設(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)進行擴展、改造，具有很強的靈活性和可擴充性。

　　太陽駒科技的CDMA1X水利防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)是通過CDMA1X網(wǎng)絡(luò)通信線路，利用視頻壓縮技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對水庫/大壩等重要水利設(shè)施實行遠程視頻監(jiān)控。可實時監(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。

    視頻監(jiān)視控制中心設(shè)在水庫大壩管理局中心控制室，采用矩陣控制器，通過計算機控制實現(xiàn)視頻切換、硬盤自動長時間錄像及控制攝像機、云臺等各種動作，實時監(jiān)視水庫/大壩區(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)臏蚀_性。

    系統(tǒng)采用可靠性高、操作簡單的硬件設(shè)備和工業(yè)控制專用軟件，為防止誤動作和誤操作，選用具有現(xiàn)場圖像監(jiān)視和連鎖控制功能的系統(tǒng)，信號傳輸采用聯(lián)通CDMA無線傳輸方式。

視頻監(jiān)控用戶需求

■汛期的水庫/大壩安全防衛(wèi)工作 ■時刻注意水庫的水位 ■如果水位到了警戒線 ■有了險情 ■馬上報警

■水庫/大壩重點區(qū)域的防范 ■ 隨時注意閘門、大壩的正常工作和穩(wěn)固程度

■水庫/大壩水面情況的實時遠端監(jiān)控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）

■水庫/大壩水岸情況的實時遠端監(jiān)控：岸上的物體（如人、獸）是否進入危險區(qū)（如閘門口、大堤上）■是否有可疑的情況（如有人想要破壞水庫）

■能夠隨時檢測水庫/大壩中水的水質(zhì) ■并將信息傳到遠端 ■發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標 ■馬上報警

■對水庫/大壩天氣情況的實時監(jiān)控

■遠端控制中心與水庫/大壩現(xiàn)場的語音通訊 ■遇到情況時能夠做到遠距離的指 ■揮工作

■可以在中控室直接對水庫/大壩的閘門進行控制 ■進行水資源調(diào)配

視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則

   本方案應(yīng)用于抗洪防汛無線視頻的傳輸和遠程無線應(yīng)急指揮，主要功能是將被監(jiān)控的現(xiàn)場實時圖像通過CDMA1X集群無線傳輸方式傳輸?shù)街笓]中心，采用TCP/IP技術(shù)將圖像傳到（要求能夠上因特網(wǎng)的地方, 不受距離限制）指揮中心總部的計算機或大屏幕上，便于移動指揮和監(jiān)控指揮中心總部的指揮人員及時準確的分析、判斷被監(jiān)控對像發(fā)生的情況，做出正確決策和指揮。同時能夠在移動指揮和監(jiān)控指揮中心總部存儲遠程圖像，便于以后備查取證。

    通過對市場需求進行仔細的分析和研究，我們提出了以無線視頻監(jiān)控信號、計算機網(wǎng)絡(luò)、CDMA1X集群無線移動上網(wǎng)為主體的設(shè)計方案。本設(shè)計方案自始至終體現(xiàn)了以下的設(shè)計思路:

4.1 先進性原則

   縱觀世界監(jiān)控領(lǐng)域，無線網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)已成為全球的潮流，為此，我們所推薦的系統(tǒng)，從采用CDMA1X集群無線IP方式到數(shù)字圖像處理，都標志著當今國際領(lǐng)先的通訊傳輸和數(shù)字圖像處理技術(shù)。

4.2 配置合理性原則

   在整個方案的設(shè)計過程中，我們始終把配置的合理性作為設(shè)計的重要依據(jù)。把用戶的每一分錢都用在刀刃上是我們設(shè)計的原則。為此，我們在設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都充分考慮到配置的合理性、設(shè)備的利用率以及產(chǎn)品的性價比，確保用戶的每一分投資都用在實處。

    設(shè)備的選用、系統(tǒng)化的設(shè)計，無處不體現(xiàn)本公司處處為用戶著想的思想。可以這么說，本方案每一個產(chǎn)品都能充分發(fā)揮自己的性能，決無資源的浪費，體現(xiàn)了高性價比的原則。

4.3 高可靠性原則

   由于“CDMA1X集群無線視頻監(jiān)控指揮系統(tǒng)”有其特殊性，因此必須保證其系統(tǒng)的可靠性；同時，為適應(yīng)用戶要求水平的發(fā)展，必須保證整個系統(tǒng)具有相當?shù)目蓴U充性和可升級性。經(jīng)過專家討論，我們決定在設(shè)計方案中采用國際上流行的系統(tǒng)化設(shè)計方式，以保證系統(tǒng)的可靠性和擴充性。本系統(tǒng)可全天24小時連續(xù)工作，整個系統(tǒng)具有高可靠性、高穩(wěn)定性等特點，足以保證系統(tǒng)常年連續(xù)、穩(wěn)定的正常運行。

4.4 可管理性原則

   “高科技的產(chǎn)品，‘傻瓜’式的操作”是我們設(shè)計操作軟件的宗旨。針對現(xiàn)在社會上存在的系統(tǒng)越先進，操作越復(fù)雜的情況，本公司專門對操作軟件進行了全面的優(yōu)化，并采用了“所見即所得”的直觀式操作方式。友好的用戶界面和簡潔直觀的操作方式使得用戶只需接受幾小時的培訓(xùn)，便可對此先進的系統(tǒng)進行熟練的操作，真正方便了用戶的使用管理。

4.5 經(jīng)濟性原則

   追求高效、低成本是監(jiān)控行業(yè)逐步走向商業(yè)化的必須采取的措施。因此，所選用的設(shè)備在兼顧合理的、良好的性能的基礎(chǔ)上，也要考慮經(jīng)濟性，除考慮系統(tǒng)總體造價外還應(yīng)考慮長期運行所造成的成本。
在整個方案的設(shè)計過程中，本公司始終把配置的合理性作為設(shè)計的重要依據(jù)。我們所推薦的全套系統(tǒng)具有低電耗和免維護特點。有效地降低了系統(tǒng)運行中的維護費用。整套系統(tǒng)運行節(jié)省人力費用及耗材費用。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計

5.1 系統(tǒng)組成

CDMA無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)，主要由以下三部分組成：

■視頻采集壓縮系統(tǒng)

■無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

■中心監(jiān)控管理平臺

     系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔明了，擴展性好，能適應(yīng)多變的監(jiān)控要求。

   （1）前端視頻采集系統(tǒng)

    前端的視頻采集系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是從普通的視頻攝像頭中捕捉瞬時的視頻信號，然后壓縮。該系統(tǒng)支持不同的壓縮比和圖像大小，用戶可以根據(jù)需要選擇不同型號產(chǎn)品。

   （2）無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

    視頻采集壓縮后就可以將壓縮好的視頻圖像文件傳送到中心：傳送的方式是通過聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)具有CDMA的PPP撥號過程，并嵌入式地實現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議、POP3/SMTP協(xié)議，同時支持動態(tài)IP。

   （3）中心監(jiān)控管理平臺

　　監(jiān)控管理中心負責接收各監(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行圖像的實時監(jiān)控，并進行數(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。

　　視頻解碼器對經(jīng)CDMA1X無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的前端監(jiān)控點攝像機采集的視頻信號進行解碼處理，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、自動或輔助控制遠端的電源、攝像機開關(guān)等。

5.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能

   CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)以中心管理平臺軟件為核心，實現(xiàn)了基于無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的點對點、點對多點、多點對多點的遠程實時現(xiàn)場監(jiān)視、遠程遙控攝像機以及錄像、報警等功能。CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)支持多人同時監(jiān)控（或多監(jiān)控中心）、跨區(qū)域分級監(jiān)控，可以實現(xiàn)超大規(guī)模監(jiān)控，系統(tǒng)還擁有高質(zhì)量的視頻圖像、強大的用戶管理功能、系統(tǒng)的兼容性、方便的可擴展性等眾多優(yōu)點，代表了最先進的CDMA移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

支持鏡頭預(yù)置位

支持多畫面分組輪巡

實現(xiàn)移動檢測報警，可設(shè)定運動圖像的變化區(qū)域和靈敏度

報警管理實現(xiàn)組合報警觸發(fā)和報警聯(lián)動

提供全屏、4、6、8、9、10、12、16多種畫面實時顯示

支持多種云臺、鏡頭控制協(xié)議

實現(xiàn)遠程監(jiān)控、多監(jiān)控中心、分級監(jiān)控和分布式監(jiān)控

支持多達幾千個視頻編碼器和網(wǎng)絡(luò)攝像機

全面兼容各種視頻編解碼協(xié)議： MPEG-2、MPEG-4、H.264等

支持多種矩陣控制協(xié)議

遠程控制云臺轉(zhuǎn)動及鏡頭變焦

定時錄像、手動錄像、觸發(fā)錄像和報警預(yù)錄等多種錄像管理*

自定義錄像計劃

支持現(xiàn)場圖像抓拍功能

提供密碼保護、加密鎖、安全認證技術(shù)，保證圖像信息的安全

網(wǎng)絡(luò)化分級電子地圖

具有與其它信息系統(tǒng)集成的開放接口

用戶的分組和權(quán)限管理，有0-255個控制權(quán)限等級

支持硬件解碼，連接模擬監(jiān)視器

前端設(shè)備的分級、分組管理

IP地址、端口、云臺編碼協(xié)議、視頻編碼格式、速率等參數(shù)在線設(shè)置

可連接控制其它設(shè)備，如視頻矩陣、畫面分割器等

5.4 系統(tǒng)特點

網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控

通過計算機網(wǎng)絡(luò)，真正做到任何時間、從任何地方、對任何現(xiàn)場都能實現(xiàn)監(jiān)控;

網(wǎng)絡(luò)化存儲

    系統(tǒng)可以實現(xiàn)本地、遠程的錄像存儲及錄像查詢和回放;

高可靠性

    系統(tǒng)所采用的CDMA1X視頻編解碼器均為整機嵌入式系統(tǒng)，是工業(yè)級設(shè)備，具備極高的可靠性，即插即用，無需專人管理，特別適合于無人值守的遠程監(jiān)控點;

高圖像質(zhì)量

     系統(tǒng)所采用的CDMA1X視頻編碼器和自適應(yīng)高性能流媒體服務(wù)器設(shè)備，融合多種新型專利技術(shù)，圖像流暢、畫質(zhì)清晰、實時性好;

無線有線系統(tǒng)兼容

    前端監(jiān)控點的圖像即可以通過有線（如ADSL/光纖等）網(wǎng)絡(luò)傳送，又可以通過無線（如CDMA/微波/衛(wèi)星/WLAN等）網(wǎng)絡(luò)傳送;用戶即可以通過無線上網(wǎng)方式，也可以通過有線上網(wǎng)方式監(jiān)看圖像;

方便使用、操作管理簡單

    既可以安裝客戶端軟件，也可以直接通過WEB方式進行遠程監(jiān)控和遠程管理，圖形化界面;
完整的監(jiān)控管理功能

    系統(tǒng)為用戶提供了靈活的監(jiān)控畫面選擇, 電子地圖使用，對云臺、變焦的行控制，預(yù)置位和鏡頭的輪巡，以及實現(xiàn)圖像抓拍、錄像和錄像回放、報警和報警聯(lián)動功能;

信息安全

    充分利用網(wǎng)絡(luò)隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權(quán)限管理、安全認證、實時時鐘等技術(shù)，保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞;

有效利用帶寬

    根據(jù)CDMA網(wǎng)絡(luò)帶寬視頻流可自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可以在現(xiàn)有的其他任何網(wǎng)絡(luò)中完成各種監(jiān)控功能;
設(shè)備的分級、分組管理

    強大的分級、分組功能可將攝像機、視頻服務(wù)器、報警設(shè)備等前端設(shè)備根據(jù)監(jiān)控地點和管理需要編成不同區(qū)域和工作組，區(qū)域可以分級（分層）。每個工作組可分配數(shù)個前端設(shè)備，同一個前端設(shè)備可同時分配在不同的工作組中。缺省工作組為系統(tǒng)內(nèi)所有監(jiān)控點的列表;

用戶的分級、分組管理

    根據(jù)管理需要可將用戶劃分成不同級別，最上層是超級管理員。不同級別的管理員被賦予不同的權(quán)限。管理員可以創(chuàng)建用戶，分配初始密碼，也可以將用戶劃分為用戶組進行管理。系統(tǒng)將控制權(quán)限分為0-255個等級，可根據(jù)需要靈活地分配給相應(yīng)的用戶和用戶組;

可擴展性

     增加CDMA無線視頻傳輸設(shè)備和監(jiān)控工作站非常簡單，能夠持續(xù)平滑升級和擴展，降低對系統(tǒng)的整體投資成本，和其他管理控制兼容;

強大管理平臺

    分布分級式管理，用戶可以不受時間、空間限制對監(jiān)控管理目標進行實時監(jiān)控、實時管理、實時查看、實時指揮。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

視頻監(jiān)控應(yīng)用行業(yè)

水利：防汛指揮;水庫安全;應(yīng)急搶險
林業(yè)：森林防火
建設(shè)：施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控管理
政府：政府機構(gòu)的安全監(jiān)控，加強管理職能
煤炭：安全監(jiān)控管理、瓦斯報警聯(lián)動
礦山：安全監(jiān)控管理
醫(yī)院：醫(yī)院視頻監(jiān)控
石油/石化：天然氣、輸油管道;儲油罐、儲氣罐、油庫;陸上、海上鉆井平臺;工藝流程管理;加油站;石油運輸
金融：營業(yè)大廳、金庫的監(jiān)控管理;自動提款機及自助銀行的監(jiān)控;遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系;運鈔車
公安：110聯(lián)動工程;移動偵察車;公共場所防盜、防搶
交通：高速公路的收費管理;公路、高速公路實時監(jiān)控;重點路口的流量監(jiān)控;闖紅燈、違章的監(jiān)控;停車場的監(jiān)控;車站監(jiān)控

鐵路：車站安全;站間管理;列車調(diào)度;列車安全;應(yīng)急搶險
司法：監(jiān)獄、看守所的監(jiān)控;遠程審訊;庭審直播
電力：變電站無人值守;視頻調(diào)度指揮;電廠安全管理
軍事：營房周邊、邊防哨所;軍械庫遠程監(jiān)控;危險品及保密場所;實戰(zhàn)、演習(xí)
教育：監(jiān)考、校園保安、考卷管理
連鎖企業(yè)：實現(xiàn)安全監(jiān)控，提高管理效率
連鎖超市/商店/飯店：遠程可視化管理、安全管理