前言

一、

   水利行業在中國有著悠久的歷史。隨著國民經濟的迅猛發展，水利工程在國民經濟中所起的作用越來越大，防汛更是直接影響國民經濟發展的一個重要方面。由于防汛信息化水平不高，以往的人工觀測數據誤差大，系統維護難，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 “數字水利”的目標。全面實施大型水庫/大壩遠程視頻實時監控系統建設，實時監視水庫/大壩區的現場狀況、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控系統建設，可及時對可能或正在發生的汛情、險情、災情進行動態監視，隨時了解現場情況，以便采取相應的預防和補救措施確保水庫安全運行。對領導決策和減少洪水災害，緩解城市的防洪壓力，保障人民生命財產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變。

二、視頻監控系統概述

　 在通常情況下，由于水庫/大壩等水利監控點分布在較廣闊的范圍內，并且與監控中心的距離較遠，利用傳統的有線連接方式，線路鋪設成本高昂，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線纜。

　　SUNPONY太陽駒CDMA1X無線視頻監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控解決方案，無需鋪設網絡電纜，可迅速方便地在各種需要的地方安裝配備數字攝像設備，建立新的視頻監控系統或對現有的視頻監控系統進行擴展、改造，具有很強的靈活性和可擴充性。

　　太陽駒科技的CDMA1X水利防汛視頻監控系統是通過CDMA1X網絡通信線路，利用視頻壓縮技術和計算機網絡技術對水庫/大壩等重要水利設施實行遠程視頻監控。可實時監控河流水庫水位情況，將被監控點實時采集的視頻文件及時地傳輸給監控中心，實時動態地報告被監測點的情況，及時發現問題并進行處理。符合水庫防汛、供水、灌溉、發電實際需要和實施現代水利的需求。

    視頻監視控制中心設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，實時監視水庫/大壩區的現狀、水位、壩體、溢洪壩段、閘門、壩下及放水等情況。視頻監控信息采用CDMA1X網絡傳送，傳遞速度快，系統結構簡單。觀測數據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。并可確保系統在各種惡劣天氣情況下，都能正常運行，滿足系統各種信號相互傳輸的準確性。

    系統采用可靠性高、操作簡單的硬件設備和工業控制專用軟件，為防止誤動作和誤操作，選用具有現場圖像監視和連鎖控制功能的系統，信號傳輸采用聯通CDMA無線傳輸方式。

視頻監控用戶需求

■汛期的水庫/大壩安全防衛工作 ■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/大壩重點區域的防范 ■ 隨時注意閘門、大壩的正常工作和穩固程度

■水庫/大壩水面情況的實時遠端監控：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控：岸上的物體（如人、獸）是否進入危險區（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 ■并將信息傳到遠端 ■發現水質超標 ■馬上報警

■對水庫/大壩天氣情況的實時監控

■遠端控制中心與水庫/大壩現場的語音通訊 ■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 ■進行水資源調配

視頻監控系統設計原則

   本方案應用于抗洪防汛無線視頻的傳輸和遠程無線應急指揮，主要功能是將被監控的現場實時圖像通過CDMA1X集群無線傳輸方式傳輸到指揮中心，采用TCP/IP技術將圖像傳到（要求能夠上因特網的地方, 不受距離限制）指揮中心總部的計算機或大屏幕上，便于移動指揮和監控指揮中心總部的指揮人員及時準確的分析、判斷被監控對像發生的情況，做出正確決策和指揮。同時能夠在移動指揮和監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控信號、計算機網絡、CDMA1X集群無線移動上網為主體的設計方案。本設計方案自始至終體現了以下的設計思路:

4.1 先進性原則

   縱觀世界監控領域，無線網絡化數字化監控系統已成為全球的潮流，為此，我們所推薦的系統，從采用CDMA1X集群無線IP方式到數字圖像處理，都標志著當今國際領先的通訊傳輸和數字圖像處理技術。

4.2 配置合理性原則

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

    設備的選用、系統化的設計，無處不體現本公司處處為用戶著想的思想。可以這么說，本方案每一個產品都能充分發揮自己的性能，決無資源的浪費，體現了高性價比的原則。

4.3 高可靠性原則

   由于“CDMA1X集群無線視頻監控指揮系統”有其特殊性，因此必須保證其系統的可靠性；同時，為適應用戶要求水平的發展，必須保證整個系統具有相當的可擴充性和可升級性。經過專家討論，我們決定在設計方案中采用國際上流行的系統化設計方式，以保證系統的可靠性和擴充性。本系統可全天24小時連續工作，整個系統具有高可靠性、高穩定性等特點，足以保證系統常年連續、穩定的正常運行。

4.4 可管理性原則

   “高科技的產品，‘傻瓜’式的操作”是我們設計操作軟件的宗旨。針對現在社會上存在的系統越先進，操作越復雜的情況，本公司專門對操作軟件進行了全面的優化，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，便可對此先進的系統進行熟練的操作，真正方便了用戶的使用管理。

4.5 經濟性原則

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

視頻監控系統總體方案設計

5.1 系統組成

CDMA無線網絡視頻監控系統是基于聯通的CDMA網絡，主要由以下三部分組成：

■視頻采集壓縮系統

■無線數據傳輸系統

■中心監控管理平臺

     系統結構簡潔明了，擴展性好，能適應多變的監控要求。

   （1）前端視頻采集系統

    前端的視頻采集系統實現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。該系統支持不同的壓縮比和圖像大小，用戶可以根據需要選擇不同型號產品。

   （2）無線數據傳輸系統

    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通的CDMA網絡，系統具有CDMA的PPP撥號過程，并嵌入式地實現了TCP/IP協議、POP3/SMTP協議，同時支持動態IP。

   （3）中心監控管理平臺

　　監控管理中心負責接收各監控點通過CDMA1X網絡傳輸過來的視頻信息，控制中心可以通過電視監視器顯示各現場監控點的圖像信息，也可在通過電視墻進行圖像的實時監控，并進行數碼錄像，用戶登錄管理，控制信號的協調，視頻數據可同時存入存儲服務器，進行錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。監控人員可以通過計算機訪問存儲服務器查詢回放視頻錄像。

　　監控中心主要由視頻編解碼器、矩陣電視墻、監控服務器、硬盤錄像機等組成，可完成現場圖像接收與顯示，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。

　　視頻解碼器對經CDMA1X無線網絡傳送來的前端監控點攝像機采集的視頻信號進行解碼處理，傳到監控管理中心局域網視頻監控服務器上，再經交換機通過內部局域網傳播至各個相關部門或人員的客戶端。

　　監控中心發出的對于云臺、鏡頭等的控制指令通過無線設備傳送到監控點。用戶可以通過位于監控中心的云臺控制設備控制現場任意點的云臺、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、攝像機開關等。

5.2 系統網絡拓撲結構

視頻監控系統功能

   CDMA移動視頻監控系統以中心管理平臺軟件為核心，實現了基于無線網絡和有線網絡的點對點、點對多點、多點對多點的遠程實時現場監視、遠程遙控攝像機以及錄像、報警等功能。CDMA移動視頻監控系統支持多人同時監控（或多監控中心）、跨區域分級監控，可以實現超大規模監控，系統還擁有高質量的視頻圖像、強大的用戶管理功能、系統的兼容性、方便的可擴展性等眾多優點，代表了最先進的CDMA移動視頻監控系統。

支持鏡頭預置位

支持多畫面分組輪巡

實現移動檢測報警，可設定運動圖像的變化區域和靈敏度

報警管理實現組合報警觸發和報警聯動

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、鏡頭控制協議

實現遠程監控、多監控中心、分級監控和分布式監控

支持多達幾千個視頻編碼器和網絡攝像機

全面兼容各種視頻編解碼協議： MPEG-2、MPEG-4、H.264等

支持多種矩陣控制協議

遠程控制云臺轉動及鏡頭變焦

定時錄像、手動錄像、觸發錄像和報警預錄等多種錄像管理*

自定義錄像計劃

支持現場圖像抓拍功能

提供密碼保護、加密鎖、安全認證技術，保證圖像信息的安全

網絡化分級電子地圖

具有與其它信息系統集成的開放接口

用戶的分組和權限管理，有0-255個控制權限等級

支持硬件解碼，連接模擬監視器

前端設備的分級、分組管理

IP地址、端口、云臺編碼協議、視頻編碼格式、速率等參數在線設置

可連接控制其它設備，如視頻矩陣、畫面分割器等

5.4 系統特點

網絡化監控

通過計算機網絡，真正做到任何時間、從任何地方、對任何現場都能實現監控;

網絡化存儲

    系統可以實現本地、遠程的錄像存儲及錄像查詢和回放;

高可靠性

    系統所采用的CDMA1X視頻編解碼器均為整機嵌入式系統，是工業級設備，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控點;

高圖像質量

     系統所采用的CDMA1X視頻編碼器和自適應高性能流媒體服務器設備，融合多種新型專利技術，圖像流暢、畫質清晰、實時性好;

無線有線系統兼容

    前端監控點的圖像即可以通過有線（如ADSL/光纖等）網絡傳送，又可以通過無線（如CDMA/微波/衛星/WLAN等）網絡傳送;用戶即可以通過無線上網方式，也可以通過有線上網方式監看圖像;

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方式進行遠程監控和遠程管理，圖形化界面;
完整的監控管理功能

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

信息安全

    充分利用網絡隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權限管理、安全認證、實時時鐘等技術，保證監控系統和錄像資料不被越權使用和破壞;

有效利用帶寬

    根據CDMA網絡帶寬視頻流可自動調節，系統可以在現有的其他任何網絡中完成各種監控功能;
設備的分級、分組管理

    強大的分級、分組功能可將攝像機、視頻服務器、報警設備等前端設備根據監控地點和管理需要編成不同區域和工作組，區域可以分級（分層）。每個工作組可分配數個前端設備，同一個前端設備可同時分配在不同的工作組中。缺省工作組為系統內所有監控點的列表;

用戶的分級、分組管理

    根據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限。管理員可以創建用戶，分配初始密碼，也可以將用戶劃分為用戶組進行管理。系統將控制權限分為0-255個等級，可根據需要靈活地分配給相應的用戶和用戶組;

可擴展性

     增加CDMA無線視頻傳輸設備和監控工作站非常簡單，能夠持續平滑升級和擴展，降低對系統的整體投資成本，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、空間限制對監控管理目標進行實時監控、實時管理、實時查看、實時指揮。

視頻監控系統主要技術參數

視頻監控應用行業

水利：防汛指揮;水庫安全;應急搶險
林業：森林防火
建設：施工現場視頻監控管理
政府：政府機構的安全監控，加強管理職能
煤炭：安全監控管理、瓦斯報警聯動
礦山：安全監控管理
醫院：醫院視頻監控
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：營業大廳、金庫的監控管理;自動提款機及自助銀行的監控;遠程聯網監控系;運鈔車
公安：110聯動工程;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、高速公路實時監控;重點路口的流量監控;闖紅燈、違章的監控;停車場的監控;車站監控

鐵路：車站安全;站間管理;列車調度;列車安全;應急搶險
司法：監獄、看守所的監控;遠程審訊;庭審直播
電力：變電站無人值守;視頻調度指揮;電廠安全管理
軍事：營房周邊、邊防哨所;軍械庫遠程監控;危險品及保密場所;實戰、演習
教育：監考、校園保安、考卷管理
連鎖企業：實現安全監控，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