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CDMA1X水利防汛视频监控解决方案

文:奥科企通科技发表时间:2005-12-1 12:11:07

一、系统介绍
水利行业在中国有着悠久的历史。随着国民经济的迅猛发展，水利工程在国民经济中所起的作用越来越大，防汛更是直接影响国民经济发展的一个重要方面。由于防汛信息化水平不高，以往的人工观测数据误差大，系统维护难，易误大事。一旦遇上反常气象，各大水库、水闸的防汛安全令人担忧，同时也给城市防洪造成巨大压力。目前，国家提出了建设 “数字水利”的目标。全面实施大型水库远程视频实时监控系统建设。防汛抗洪工作逐步从被动抗洪向主动防汛转变。为进一步提高防汛抗洪决策的有效性和可靠性，实施防汛远程视频实时监控系统建设，可及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视，随时了解现场情况，以便采取相应的预防和补救措施确保水库安全运行。对领导决策和减少洪水灾害，缓解城市的防洪压力，保障人民生命财产的安全具有重要作用。

在通常情况下，由于水库大坝等水利监控点分布在较广阔的范围内，并且与监控中心的距离较远，利用传统的有线连接方式，线路铺设成本高昂，而且施工周期长，同时因为物理因素如河流山脉等障碍而难以架设线缆。

例如，某省水利共有17个水库大坝需要远程监控，每个大坝设6-8个监控点。系统由高倍变焦可遥控摄像机（220倍变焦、水平355度、垂直90度范围移动）、高亮度探射灯、云台/射灯控制解码器、视频传输服务器构成，可实时监测水库大坝、溢洪道、闸门等重点防洪部位。摄像点分为室外和室内，可抗御恶劣天气，适应于 24 小时全天候工作、无论白天和晚上都可以监视水库现场图像，能够对现场几十米至壹千几百米范围的视图像信息进行采集和传输,高亮度的探射灯能保证在夜间看清现场实况包括水尺桩的标记读。

视频监视控制中心设在水库管理局中心控制室，采用矩阵控制器，通过计算机控制实现视频切换、硬盘自动长时间录像及摄像机、云台等各种动作，实时监视水库库区的现状、水位、坝体、溢洪坝段、闸门、坝下及放水等情况。视频监控信息采用CDMA1X网络传送，传递速度快，系统结构简单。观测数据传输至中心控制室进行计算分析、整理和记录，既方便又简捷。并可确保系统在各种恶劣天气情况下，都能正常运行，满足系统各种信号相互传输的准确性。

1、支持多CDMA1X信道捆绑和负载均衡技术

CDMA1X无线接入理论速率153.6Kbps，目前在大部分地区1路CDMA1X信道实际宽带为80kbps，对于视频监控中的一些应用（如视频、图片的传播等）显然会有些力不从心。CDMA1X IP路由器的突出特点是支持多WAN口接入和负载均衡功能。通过捆绑多个CDMA1X信道增加带宽是CDMA1X IP路由器在CDMA1X无线网络视频监控方面的一大优势。采用中联视讯的CDMA1X IP路由器配合多WAN口宽带路由器，通过负载均衡可捆绑1至N个CDMA1X信道，形成n*80Kbps的数据传输带宽。使用多条CDMA1X，相当于将总出口带宽拓宽到原来的多倍（具体看捆绑几个CDMA1X信道）。事实上，对于一般的视频监控系统的信息传输，捆绑3个CDMA1X信道就可以达到240Kbps的总数据带宽，完全可以满足采用MPEG-4视频压缩格式的视频信息实时传输的要求，将现场视频信息实时传送到监控中心。

并且，通过这种方式获得的“高带宽”在费用上更具优势，因为目前CDMA1X包月费用很低，多申请几条信道费用也很有限，用有限的费用换来带宽的成倍增长，对于视频监控网络是很合算的。而以往向运营商租用的有线方式高带宽接入，包月费用就很高，相比之下多CDMA1X信道捆绑方案能用极小的代价获得实用的效果。

2、方案优点

替代光纤和专线，降低了网络建设成本，为用户节省大量的费用；

工程建设周期短；

扩充性强；

可灵活方便地进行安装布署；

提供高可靠性，保证不间断的视频监控；

传输速率高，实时性强；

支持远程监控；

设备成本低，性价比高。

二、系统结构

无线视频监控系统由视频信息采集压缩系统、无线数据传输系统和监控管理中心三部分组成：

1、视频信息采集系统

根据监控点的具体情况，在各监控点安装相应的监控摄像机（彩色或黑白、固定或活动云台、定焦或变焦）和软件系统。在每个监控点可以安装一个或数个监控摄像机，外围再各配备一台云台、防护罩及云台控制器。每个视频采集点各匹配一台视频编解码器。监控摄像机用于各监控点实时视频信号。云台可以由控制中心的计算机控制。用户可对摄像机进行水平360度，垂直90度及变焦控制。

视频编码器是集音、视频采集、音视频压缩编码、网络传输、WEB Server、输入输出控制等功能于一体的网络视频传输设备。视频编码器可以接入各种模拟摄像头，将模拟音、视频信号转换为压缩音视频数据流，再通过网络传输到PC上解码显示或通过视频解码器还原为电视信号显示。视频编解码器负责把摄像机的模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，另外也传输控制信号，视频编解码器内置10/100M网卡，通过网线连接到无线设备上，编码压缩处理后的监控信息通过无线网络汇集到监控管理中心，监控中心能看到各监控点的实时状况，监控人员可通过监控中心局域网或Internet远程实时浏览视频图像、遥控云台。

为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远,适用于广阔区域的监控。

2、无线传输系统

通过CDMA1X IP路由器采用点对多点方式建立覆盖监控领域的无线带网络。在远程监控点安装SCN2000 CDMA1X IP 路由器（以太网接口）。产品具有传输距离远、低时延（对视频应用非常关键）和设备成本低的特点，可以提供高效和经济的视频传输解决方案。CDMA1X理论速率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，是平均30-40kbps的GPRS数据传输的2-3倍。可以将不同地点的现场视频信息通过无线通讯手段传送到监控中心，支持采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，能够保证视频流的稳定持续传输，并且不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形限制。特别适合像交通路口远程监控的通信需求。SCN2000 CDMA1X IP 路由器设备提供10/100BaseT以太网接口，监控点的交换机、视频解码器和摄像机都可以直接双绞线连接到SCN2000 CDMA1X IP 路由器的10/100BaseT以太网接口上。

3、监控管理中心

监控管理中心负责接收各监控点通过CDMA1X网络传输过来的视频信息，控制中心可以通过电视监视器显示各现场监控点的图像信息，也可在通过电视墙进行图像的实时监控，并进行数码录像，用户登录管理，控制信号的协调，视频数据可同时存入存储服务器，进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询回放视频录像。

监控中心主要由视频编解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机等组成，可完成现场图像接收与显示，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。

视频编解码器对经CDMA1X无线网络传送来的前端监控点摄像机采集的视频信号进行编解码处理，传到监控管理中心局域网视频监控服务器上，再经交换机通过内部局域网传播至各个相关部门或人员的客户端。

监控中心发出的对于云台、镜头等的控制指令通过无线设备传送到监控点。用户可以通过位于监控中心的云台控制设备控制现场任意点的云台、镜头的光圈、焦距、变倍；云台的上、下、左、右、自动或辅助控制远端的电源、摄像机开关等。

现场传回的视频图像转化为数字信号存储在硬盘录像机上，可方便快捷地实现资料的存储、更新、查询、备份，为交通违章处理等执法工作提供依据。

三、系统功能参数
1、系统特点：

采用MPEG4的压缩技术；

支持Web Server，B/S模式操作，可通过浏览器和互联网进行远程控制访问；

支持TCP/IP协议，

提供RS232/485接口，RJ45以太网接口；

2、技术指标

视频输入
PAL彩色，75Ω，1Vpp输入

压缩方式
MPEG4

编码分辨率
D1：704*576，3CIF：528*576，2CIF：352*576，CIF：352*288

输出码率
64Kbps-1.6Mbps

控制接口
RS485/RS232接口，可接各种云台镜头

协议
TCP/IP

监控方式
B/S模式

网络接口
10/100M RJ45以太网接口

使用环境
温度： -10~40℃，湿度：90%非凝结

四、行业应用：

行业
应用

电力系统无线视频监控
无人值守监控点、电厂视频监控

水利系统无线视频监控
河流、水库、船闸视频监控

水文站网监控
水文站点视频监控

铁路运输系统无线视频监控
车站、铁路道口视频监控

工厂监控
工厂、车间视频监控

港口码头仓库监控
港口、码头、仓库设施视频监控

交通路口无线视频监控
城市路口、道路车流量视频监控

无人值守机房监控。
电力、电信无人值守机房视频监控

社区保安监控
住宅楼、停车场安全防范视频监控

医院监控
医院视频监控

公安监控
公共场所、山林交通治安消防视频监控

军事设施监控
军事基地、边境、哨卡远程视频监控

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