水利行業3G視頻監控系統解決方案的應用

標簽：3G視頻 實時監控 無限監控點

由于水庫大壩等水利監控點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，因此無線傳輸的方式在水利行業監控系統中受青睞。現有的無線網絡主要有以下幾種：

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

·微波數據傳輸：在3G網絡沒有正式應用前，水利視頻監控項目中很多采用微波數據傳輸技術進行視頻傳輸，也可達到一般監控的要求，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;

·無線局域網技術：無線局域網可以滿足實時視頻傳輸的要求，并可通過中繼等方式顯著提高覆蓋半徑，已經可以滿足小型水利設施的網絡覆蓋要求，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絡傳輸技術(2G或3G以及正在小規模應用的4G系統)：基于運營商的無線網絡傳輸主要是指利用現有無線網絡運營商平臺進行網絡傳輸。

在運營商的網絡下，目前有GPRS/EDGE/CDMA/3G等多種方式，除3G方式外的實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網絡的日漸普及和成熟，3G視頻監控系統已成為水利視頻監控系統的熱點，相對于其它行業而言，3G視頻監控系統更適合在水利行業中應用，主要原因如下：

·水庫大壩等水利監控點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，此時突發事件較多，監控點位置不定，急需可快速部署的視頻監控解決方案;

·在水利行業抗洪搶險作業中，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控，實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，滿足一般實時視頻監控的要求。本文將結合無線視頻監控項目實例對3G視頻監控系統做一簡單介紹，并就如何更好滿足水利行業應用特點進行重點探討。

水利無線視頻監控系統的需求特點

水利部分的視頻監控系統除具備3G系統的一般特點外，還具備以下行業特點：

·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控;

·在缺乏現場供電的場合采用太陽能、風能等多種供電方式;

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

·網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。

根據以上行業應用特點，適合水利3G視頻監控系統的產品形態如表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天以上實時視頻數據。

水利行業3G視頻監控系統介紹

3G視頻監控實現了視頻完全數字化、網絡化，使用戶隨時隨地都能通過網絡進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部分。

無線監控點

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

傳輸部分

系統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，需要對當地的運營商3G網絡進行測試并從中挑選合適的3G方式;

·有線方式：有線監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絡。

指揮中心服務器

在指揮中心安裝相應的服務器系統和平臺軟件，實現對無線監控點和有線監控點的統一管理，并分發數據流和視頻流供工作人員進行監控。實際應用系統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進行操作和管理，根據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下達指令進行遠程指揮。

功能特點

3G視頻監控，在水利行業中，能夠實現實時視頻監控、報警、回放、事件和后臺管理以及地圖等功能。

實時視頻監控功能

·多畫面監控：將實時視頻窗口以多畫面的形式進行監控，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控窗，實現沙盤方式的視頻監控，并可和水利目前的水雨情系統結合，向水利業務系統提供實時視頻。

報警功能

·支持防盜報警、緊急報警以及水雨情報警(和水利數據庫聯動實現);