系統(tǒng)構(gòu)成

　　整個滁州市芝麻等25座水庫上、下游遠程無線視頻監(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，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔明了，擴展性好，能適應(yīng)并滿足水庫多變的圖像監(jiān)控需求。

　　1、前端視頻采集模塊

　　根據(jù)水庫無線視頻監(jiān)控點的具體分布情況，在各水庫的上、下游分別安裝一個監(jiān)控攝像機(彩色活動一體化球形攝像機)監(jiān)控點來采集視頻信號。每個監(jiān) 控點的攝像機都連接著無線網(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，一體化球形攝像機的電動云臺和鏡頭可以由防汛監(jiān)控指揮中心 的計算機控制，控制現(xiàn)場一體化球型攝像機云臺的上、下、左、右旋轉(zhuǎn);電動變焦鏡頭的變焦、聚焦和光圈的可變調(diào)節(jié)，實現(xiàn)遠距離、大范圍無線圖像遠程調(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、視頻信號轉(zhuǎn)換為壓縮音視頻數(shù)據(jù)流。視頻編解碼模塊負責把 攝像機的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，同時進行壓縮(H.264壓縮格式)。過無線傳輸模塊，將數(shù)字信號發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器。

　　3、監(jiān)控中心

　　監(jiān)控中心由一臺具有公網(wǎng)IP的代理服務(wù)器、一臺存儲服務(wù)器、一臺監(jiān)控中心中繼服務(wù)器、視頻編解碼器組成。當無線網(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)器對前端的無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和攝像機進行管理和控制，且一邊將接收到的數(shù)字視頻信號存儲服務(wù)器上，以供監(jiān)控人員通過計算機訪問存儲服 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。(圖2)為水庫3G無線監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖。

圖2  水庫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

　　各遙測及視頻站點良好的避雷措施是設(shè)備可靠運行的保證，因此除了設(shè)備本身所具有的抗干擾能力和接口保護能力之外，系統(tǒng)設(shè)計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、信號避雷、防雷接地體等。

　　對于交流供電的中心站電源避雷采用兩級不同泄放電流的單相避雷器，對中心站總電源進行避雷;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。

　　對于太陽能供電的遙測站主要設(shè)計信號避雷器;對于遠傳電纜則采用金屬管保護埋地方式安裝，必要時在遠傳電纜兩端加裝必要的信號避雷器。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)庫管理軟件、遠程視頻中心平臺軟件。分中心計算機軟件包括：數(shù)據(jù)查詢檢索軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、視頻中心平臺軟件。各水庫站平臺計算機軟件為：雨水情監(jiān)控及接收軟件。

　　為便于進行數(shù)據(jù)共享，因此應(yīng)建立中心站水情數(shù)據(jù)庫，以便將來實現(xiàn)通過計算機局域網(wǎng)或計算機廣域網(wǎng)方便快捷地進行數(shù)據(jù)的近遠程查詢、傳輸，實現(xiàn)各 地數(shù)據(jù)庫出錯之后的修復，實現(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)標準《實時雨水情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標識符標準》要求建立標準 水情數(shù)據(jù)庫，并增加必要的、在標準中沒有規(guī)定的、且是系統(tǒng)運行管理需要的數(shù)據(jù)庫表。(圖3)及(圖4)分別為水文信息采集、遠程無線圖像監(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  遠程無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)軟件界面

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　遠程水情信息綜合調(diào)度系統(tǒng)采用C/S與B/S相結(jié)合的方式，C/S負責數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等處理，B/S主要完成數(shù)據(jù)展現(xiàn)及利用地理信息對水系、地形、流域邊界、站點分布、行政區(qū)劃等進行管理，同時提供動態(tài)顯示雨水情、視頻圖像和預報信息等功能。

　　本系統(tǒng)可以自動進行定時巡測、自報、主信道與備用信道的自動切換及數(shù)據(jù)入庫等功能;通過在中心站上微機軟件中的簡單操作，可方便實現(xiàn)隨機巡測、 隨機單站召測、遠程圖像監(jiān)視、存儲、回放等功能，同時系統(tǒng)維護人員可通過各個水庫無線站點設(shè)備的接口，隨時查閱中心站及其它測站的狀態(tài)信息。

　　系統(tǒng)具有極強可擴展性，采用多級分層設(shè)計，每一層均可獨立運行，各層之間采用標準TCP/IP協(xié)議連接，遵循標準的通信協(xié)議，并提供開放的接 口。當需要擴展新的功能或與別的系統(tǒng)進行連接，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)成一個完整的新系統(tǒng)。在系統(tǒng)升級的過程中，可采用 模塊替換的方式逐個升級模塊，不會造成整個系統(tǒng)的停運。對某一層模塊的修改和增加，不會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，標準的TCP/IP協(xié)議，凡是支持TCP/IP協(xié)議的各個站點都可以在得到授權(quán)的情況下互相訪問其它站點的資源。

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