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技術(shù)文章

水庫無線監(jiān)控方案淺析

閱讀：1622發(fā)布時(shí)間：2014-7-19

　　一、概述
　　
　　我國是水資源豐富的大國，有著大大小小數(shù)量眾多的水庫，這些水庫在防洪減災(zāi)和水環(huán)境保護(hù)中起著重要作用，因此對水庫實(shí)行科學(xué)、安全、自動(dòng)化的管理，已經(jīng)成為了非常迫切的需求。由于水庫的面積廣大、所處地形復(fù)雜，要通過線纜的架設(shè)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的建立難度很大，為此采用無線監(jiān)控來做水庫監(jiān)控是勢在必行的。
　　
　　二、水庫無線監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能
　　
　　1、汛期的水庫安全防衛(wèi)工作，時(shí)刻注意水庫的水位，如果水位到了警戒線，有了險(xiǎn)情，馬上報(bào)警。
　　
　　2、水庫重點(diǎn)區(qū)域的防范，隨時(shí)注意閘門、大壩的正常工作和穩(wěn)固程度。
　　
　　3、水庫水面情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)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）。
　　
　　4、水庫水岸情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控：岸上的物體（如人、獸）是否進(jìn)入危險(xiǎn)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）
　　
　　5、能夠隨時(shí)檢測水庫中水的水質(zhì)，并將信息傳到遠(yuǎn)端，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)，馬上報(bào)警。
　　
　　6、對水庫天氣情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控
　　
　　7、、遠(yuǎn)端控制中心與水庫現(xiàn)場的語音通訊，遇到情況時(shí)能夠做到遠(yuǎn)距離的指揮工作。
　　
　　8、可以在監(jiān)控室直接對水庫的閘門進(jìn)行控制，進(jìn)行水資源調(diào)配。
　　
　　三、系統(tǒng)方案
　　
　　整套監(jiān)控系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成：前端部分、傳輸部分、中心部分。
　　
　　1、前端部分
　　
　　前端主要由攝像機(jī)、高速球、云臺(tái)、防護(hù)罩、視頻編碼器、以及整個(gè)前端的避雷、安裝支架和基礎(chǔ)設(shè)施組成
　　
　　A、攝像機(jī)的選?。阂话悴捎酶咔逦?、低照度的彩色攝像機(jī)或高速球；監(jiān)控范圍大的地方，采用高倍數(shù)長焦距鏡頭；防護(hù)罩可選擇帶雨恒溫裝置的，大小容得下攝像機(jī)和長焦距鏡頭。
　　
　　B、云臺(tái)的選?。哼x擇耐用、穩(wěn)定性高、抗風(fēng)能力強(qiáng)。當(dāng)選取的鏡頭和都很大時(shí)，要選擇大型云臺(tái)，載重量要大于60公斤。為了實(shí)現(xiàn)操控的靈活性，選擇帶有預(yù)置位的云臺(tái)，配合可預(yù)置位的長焦距鏡頭工作。有預(yù)置位的云臺(tái)鏡頭，可實(shí)現(xiàn)對事故多發(fā)地區(qū)的重點(diǎn)監(jiān)視監(jiān)控，使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)有的放矢。
　　
　　C、視頻編碼器的選取：由于本采用數(shù)字無線的方式來進(jìn)行傳輸，前端也直接采用數(shù)字高清攝像機(jī)，但有一些要求特殊的地方必須采用特種攝像機(jī)，則可以采用攝像機(jī)+視頻服務(wù)器的方式，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)再進(jìn)行傳。一般選擇VS系列D1視頻編碼器，這款高性能的網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼產(chǎn)品，用于以太網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)字音視頻的多媒體服務(wù)器，它能通過以太網(wǎng)（局域網(wǎng)／廣域網(wǎng)）將實(shí)時(shí)的圖像和聲音同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸；VS601HD系列D1視頻編碼器用于需要接入多路攝像機(jī)的前端監(jiān)控點(diǎn)，提供靈活的高性能視音頻接入解決方案。
　　
　　D、避雷：避雷主要是由視頻防雷、電源防雷、天饋防雷組成。視頻防雷器是浪涌保護(hù)器中較為常用的一種，是內(nèi)部防雷的重要體現(xiàn)，也屬于弱電系統(tǒng)的范疇。主要是為了避免視頻監(jiān)控系統(tǒng)遭受沿線路感應(yīng)過來的雷電流而加裝的防雷產(chǎn)品。天饋防雷器是浪涌保護(hù)器的一種，主要是針對饋線所采取的防雷保護(hù)。電源防雷是防止雷電和其他內(nèi)部過電壓侵入設(shè)備造成損壞。天饋防雷器又稱天饋信號(hào)防雷器，天饋避雷器，天饋線路防雷器，天饋線路避雷器。在實(shí)際選擇上，產(chǎn)品的頻率范圍，插入損耗，zui大放電電流等參數(shù)是首要考慮的因素。
　　
　　2、傳輸部分
　　
　　整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)由VM5800WN-19天線一體化高帶寬遠(yuǎn)距離無線網(wǎng)橋、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（或者特種攝像機(jī)）、遠(yuǎn)距離骨干網(wǎng)網(wǎng)組成。
　　
　　即：不同的監(jiān)控點(diǎn)采集到的圖像，通過天線一體化無線網(wǎng)橋VM5800WN-19信道調(diào)制、發(fā)送，在水庫監(jiān)控室樓頂用一臺(tái)或者多臺(tái)VM5800WN-19點(diǎn)對點(diǎn)或者點(diǎn)對多接收前方傳回的信號(hào)后通過交換機(jī)，進(jìn)NVR或者電腦進(jìn)行管理、存儲(chǔ)。同時(shí)，還可以分出一路通過遠(yuǎn)距離骨干網(wǎng)網(wǎng)橋傳回遠(yuǎn)端如*的總調(diào)度室，在那里也可以顯示前端攝像機(jī)拍攝到的實(shí)時(shí)畫面、調(diào)到已存儲(chǔ)的畫畫。
　　
　　3、中心部分
　　
　　監(jiān)控指揮中心是整個(gè)系統(tǒng)的控制、圖像顯示、圖像錄像中心，監(jiān)控中心能向指揮調(diào)度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像
　　
　　中心設(shè)備（水庫監(jiān)控中心視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)）由視頻解碼器解壓縮，zui后還原模擬的視頻信號(hào)，也可微波解擴(kuò)后通過電腦安裝相應(yīng)的解碼軟件，用電腦（PC式硬盤錄像機(jī)）軟解壓視頻，而且電腦還支持錄像，回放，管理，云鏡控制，報(bào)警控制等功能。中心設(shè)備由視頻解碼器、監(jiān)視墻、PC監(jiān)控主機(jī)、主監(jiān)視器、主/分控鍵盤等組成。
　　
　　水庫無線監(jiān)控系統(tǒng)將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)、圖像、聲音、視頻等基礎(chǔ)信息實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心，極大地提高測報(bào)工作的度，改善傳統(tǒng)監(jiān)測的工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)真正意義的實(shí)時(shí)水文信息的采集、監(jiān)控和統(tǒng)一管理。
　　
　　4、如果庫區(qū)監(jiān)控中心具備網(wǎng)絡(luò)條件，也可以通過Internet直接將圖像上載到網(wǎng)絡(luò)，這樣，在任何一臺(tái)可以上網(wǎng)的終端上都可以通過云服務(wù)看到實(shí)時(shí)的畫面情況，示意圖如下：
　　
　　系統(tǒng)效果
　　
　　經(jīng)過多個(gè)*門實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用，在多雨的地區(qū)水庫防汛，河流重要河段的水流、水質(zhì)監(jiān)控，水庫的無人執(zhí)守、遠(yuǎn)端控制、閘門的自動(dòng)化升降，水庫無線監(jiān)控系統(tǒng)**門對于監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求，具有技術(shù)*性、實(shí)用性、穩(wěn)定性和操作簡便的特點(diǎn)，已經(jīng)適合大面積推廣，讓科技給人們帶來更多安全和方便。
　　
　　水庫站點(diǎn)在地理布局上一般分布較廣且地形復(fù)雜、位置偏僻，與監(jiān)控中心相距較遠(yuǎn)，利用傳統(tǒng)的有線連接方式，不僅成本高昂、施工周期長，且往往因河流山脈等障礙而難以架設(shè)線纜，更重要的是，有線傳輸?shù)目篂?zāi)性比較差，在大風(fēng)、暴雨、決口等惡劣環(huán)境下，有線線路極易遭到破壞，水文監(jiān)測信息將無法及時(shí)傳遞，難以滿足水文信息安全防范的高可靠性要求。
　　
　　水庫無線監(jiān)測系統(tǒng)，抗災(zāi)性比較好，確保水文信息采集系統(tǒng)在各種惡劣天氣情況下，都能正常運(yùn)行；安裝方便，無需鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜，可大量節(jié)省投資；具有*的靈活性和可擴(kuò)充性，通過在需要監(jiān)測的地點(diǎn)架設(shè)監(jiān)控?cái)z像設(shè)備和無線基站，迅速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的拓展。

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