系統(tǒng)構(gòu)成

　　整個(gè)滁州市芝麻等25座水庫(kù)上、下游遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下3部分組成：視頻采集壓縮模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊 、中心視頻綜合監(jiān)控管理平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，擴(kuò)展性好，能適應(yīng)并滿足水庫(kù)多變的圖像監(jiān)控需求。

　　1、前端視頻采集模塊

　　根據(jù)水庫(kù)無線視頻監(jiān)控點(diǎn)的具體分布情況，在各水庫(kù)的上、下游分別安裝一個(gè)監(jiān)控?cái)z像機(jī)(彩色活動(dòng)一體化球形攝像機(jī))監(jiān)控點(diǎn)來采集視頻信號(hào)。每個(gè)監(jiān) 控點(diǎn)的攝像機(jī)都連接著無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，其中含有了視頻編解碼模塊，這樣通過視頻編解碼模塊，一體化球形攝像機(jī)的電動(dòng)云臺(tái)和鏡頭可以由防汛監(jiān)控指揮中心 的計(jì)算機(jī)控制，控制現(xiàn)場(chǎng)一體化球型攝像機(jī)云臺(tái)的上、下、左、右旋轉(zhuǎn);電動(dòng)變焦鏡頭的變焦、聚焦和光圈的可變調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大范圍無線圖像遠(yuǎn)程調(diào)度指 揮。

　　2、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊

　　3G無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是無線傳輸系統(tǒng)的組成部分，其中包含了視頻編碼和無限傳輸兩個(gè)模塊。視頻編碼模塊是集音、視頻采集、音視頻壓縮編碼、網(wǎng) 絡(luò)傳輸、WEB Server、輸入輸出控制等功能于一體的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸模塊，可以接入各種模擬攝像頭，將模擬音、視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓縮音視頻數(shù)據(jù)流。視頻編解碼模塊負(fù)責(zé)把 攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行壓縮(H.264壓縮格式)。過無線傳輸模塊，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器。

　　3、監(jiān)控中心

　　監(jiān)控中心由一臺(tái)具有公網(wǎng)IP的代理服務(wù)器、一臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器、一臺(tái)監(jiān)控中心中繼服務(wù)器、視頻編解碼器組成。當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與代理服務(wù)器建立 通信后，由代理服務(wù)器對(duì)前端的無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和攝像機(jī)進(jìn)行管理和控制，且一邊將接收到的數(shù)字視頻信號(hào)存儲(chǔ)服務(wù)器上，以供監(jiān)控人員通過計(jì)算機(jī)訪問存儲(chǔ)服 務(wù)器查詢回放視頻錄像;一邊通過監(jiān)控中心服務(wù)器向其他用戶(比如：水利系統(tǒng)局成網(wǎng)內(nèi)用戶等)傳送信號(hào)。(圖2)為水庫(kù)3G無線監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖。

圖2  水庫(kù)3G無線監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖

　　綜合調(diào)度系統(tǒng)防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　各遙測(cè)及視頻站點(diǎn)良好的避雷措施是設(shè)備可靠運(yùn)行的保證，因此除了設(shè)備本身所具有的抗干擾能力和接口保護(hù)能力之外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工過程中一定要處理 好防雷接地系統(tǒng)，合理接地，并使接地電阻小于10Ω。本設(shè)計(jì)中考慮了多種避雷措施：從設(shè)備配置上采用電源避雷、信號(hào)避雷、防雷接地體等。

　　對(duì)于交流供電的中心站電源避雷采用兩級(jí)不同泄放電流的單相避雷器，對(duì)中心站總電源進(jìn)行避雷;避雷器之后配置交流凈化穩(wěn)壓電源或隔離變壓器，濾除電源干擾。各避雷器需要良好地接入防雷接地體。

　　對(duì)于太陽(yáng)能供電的遙測(cè)站主要設(shè)計(jì)信號(hào)避雷器;對(duì)于遠(yuǎn)傳電纜則采用金屬管保護(hù)埋地方式安裝，必要時(shí)在遠(yuǎn)傳電纜兩端加裝必要的信號(hào)避雷器。各避雷器需要良好地接入防雷接地體。

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　　應(yīng)用軟件系統(tǒng)

　　概述

　　遠(yuǎn)程水情信息綜合調(diào)度中心應(yīng)用軟件包括：雨水情監(jiān)控及接收軟件、數(shù)據(jù)查詢檢索軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、遠(yuǎn)程視頻中心平臺(tái)軟件。分中心計(jì)算機(jī)軟件包括：數(shù)據(jù)查詢檢索軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、視頻中心平臺(tái)軟件。各水庫(kù)站平臺(tái)計(jì)算機(jī)軟件為：雨水情監(jiān)控及接收軟件。

　　為便于進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，因此應(yīng)建立中心站水情數(shù)據(jù)庫(kù)，以便將來實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)方便快捷地進(jìn)行數(shù)據(jù)的近遠(yuǎn)程查詢、傳輸，實(shí)現(xiàn)各 地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)出錯(cuò)之后的修復(fù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，以充分發(fā)揮系統(tǒng)的防汛效益。分中心按照新頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《實(shí)時(shí)雨水情數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識(shí)符標(biāo)準(zhǔn)》要求建立標(biāo)準(zhǔn) 水情數(shù)據(jù)庫(kù)，并增加必要的、在標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定的、且是系統(tǒng)運(yùn)行管理需要的數(shù)據(jù)庫(kù)表。(圖3)及(圖4)分別為水文信息采集、遠(yuǎn)程無線圖像監(jiān)控的系統(tǒng)軟件界 面。

圖3  水文信息采集系統(tǒng)軟件界面

圖4  遠(yuǎn)程無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)軟件界面

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　遠(yuǎn)程水情信息綜合調(diào)度系統(tǒng)采用C/S與B/S相結(jié)合的方式，C/S負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等處理，B/S主要完成數(shù)據(jù)展現(xiàn)及利用地理信息對(duì)水系、地形、流域邊界、站點(diǎn)分布、行政區(qū)劃等進(jìn)行管理，同時(shí)提供動(dòng)態(tài)顯示雨水情、視頻圖像和預(yù)報(bào)信息等功能。

　　本系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)行定時(shí)巡測(cè)、自報(bào)、主信道與備用信道的自動(dòng)切換及數(shù)據(jù)入庫(kù)等功能;通過在中心站上微機(jī)軟件中的簡(jiǎn)單操作，可方便實(shí)現(xiàn)隨機(jī)巡測(cè)、 隨機(jī)單站召測(cè)、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視、存儲(chǔ)、回放等功能，同時(shí)系統(tǒng)維護(hù)人員可通過各個(gè)水庫(kù)無線站點(diǎn)設(shè)備的接口，隨時(shí)查閱中心站及其它測(cè)站的狀態(tài)信息。

　　系統(tǒng)具有極強(qiáng)可擴(kuò)展性，采用多級(jí)分層設(shè)計(jì)，每一層均可獨(dú)立運(yùn)行，各層之間采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議連接，遵循標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，并提供開放的接 口。當(dāng)需要擴(kuò)展新的功能或與別的系統(tǒng)進(jìn)行連接，只需遵循相應(yīng)層次的接口，就能方便接入本系統(tǒng)，與本系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)完整的新系統(tǒng)。在系統(tǒng)升級(jí)的過程中，可采用 模塊替換的方式逐個(gè)升級(jí)模塊，不會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的停運(yùn)。對(duì)某一層模塊的修改和增加，不會(huì)影響到其它層次模塊。

　　系統(tǒng)各層之間提供開放的接口，支持其它系統(tǒng)的接入和融合;開放性還包括可互操作性，可移植性和可伸縮性。

　　采用B/S方式，標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，凡是支持TCP/IP協(xié)議的各個(gè)站點(diǎn)都可以在得到授權(quán)的情況下互相訪問其它站點(diǎn)的資源。

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