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1、水利系统网络视频集中监控解决方案一、项目概述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。防汛大坝 集中监控系统，真正体现防汛的现代化管理，智能化操作。预警防汛 大坝水位情况，为领导决策和减少洪水带来损失争取了宝贵的时间， 有效保障人民生命财产的安全。由于水利相关工程的信息化覆盖程度 不高，在汛期或旱季，都主要通过人工方法进行现场数据采集。这样 的工作环境下，数据采集带有很大的延迟，特别是一旦遇上反常状况， 信息传递的准确性和高效性，就将大大影响到广大居民的生命财产的 安全。近年来，国家提出了建设“数字水利”的目标。全面实施大型水
2、 库的信息化建设。一方面加快水利工程的信息化进程，提高其建设的 效率，另一方面可以将防汛抗旱的工作逐步从被动转为主动，通过完 善的预警机制和应急指挥系统，达到最大程度降低灾害的影响而当在 汛期的时候，相关工作人员就需要移动式的巡查水库水坝的运作状 况，并将一些异常状况的图像清晰准确地在第一时间即时传送到监控 中心。实时地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，排除汛期隐患，缓解城市的防洪压 力，危险状况预警，保障人民生命财产的安全具有重要作用。根据以往水利项目和水利行业的特点，对于水库、河道等
3、重要设 施的监控项目，往往涉及的地理范围比较广，监控点比较分散，网络 监控用户又比较多，各个水利部门需要层层监管，而且对于大规模的 监控项目对系统稳定性的要求比较高，需要尽量减少日后的设备维护 工作，为此，我公司专门针对此项水利设施监控项目设计了一套基于 视高科技系列产品的远程网络视频监控方案。二、需求分析根据需求， 水库实现无人执守及安全监控，具备以下功能：1、汛期的水库安全防卫工作，时刻注意水库的水位，如果水位到了 警戒线， 有了险情，马上报警2、水库重点区域的防范，随时注意闸门、大坝的正常工作和稳固程 度3、水库水面情况的实时远端监控：水面上是否有漂浮物（如白色垃 圾）、漂流物（如泄漏的
4、原油）4、水库水岸情况的实时远端监控：岸上的物体（如人、兽）是否进 入危险区（如闸门口、大堤上），是否有可疑的情况（如有人想要破 坏水库）5、能够随时检测水库中水的水质，并将信息传到远端，发现水质超 标，马上报警6、对水库天气情况的实时监控7、远端控制中心与水库现场的语音通讯，遇到情况时能够做到远距离的指挥工作由于水库大坝等水利监控点分布在较为广阔的范围内，并且和监 控中心/信息中心的距离较远，且观测点数量相对较多。由于水库水 坝的监控中心不仅要对水库水位、流速等做精确观察，还要对其水库 内的水质状况进行一定的评定，保证水面污染低于指标。同时，对于 监测目标的图像要求则是需要能够在不同观测范围
5、的条件下，准确观 测到目标的数据以及水位指示等。采用传统视频监控方式对带宽要求很高，一般都需要采用有线方 式才能够提供高带宽和稳定的信道传输的保障。对于水库水坝这样的 大范围多点监控，线路铺设成本高昂，而且系统架设工程耗时很大， 同时，因为很多地理和环境的因素，如河流、山脉等障碍，架设线缆 相当困难。同时，视频监控方式所能提供的图像清晰度有限，当作为 大范围鸟瞰式观测水库的水质状况的时候，就很难分辨图像的污染水 质来源、方向等细节了。深圳视高科技发展有限公司是一家专业从事数字图像通信技术 研发和应用的高新技术企业。其自行研发的 数字远程集中监控系 统 是基于 IP 网络的即时、交互式高清晰监控
6、系统。本系统采用高清 晰图像作为信息载体进行传输，可以在低带宽的条件下进行即时监 控。同时，系统的前端在支持定点目标监控的同时，也提供移动目标 跟踪监控，可以适应应急监控以及监控目标移动性大等状况。三、设计原则和依据3.1、设计原则此水利设施网络视频集中监控系统设计遵循先进性、可靠性、安 全性、可扩充性、规范性等原则，并具体体现为：1、先进性：在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一 方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发 展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。2、可靠性：系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象 的，因此系统必
7、须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的 条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应 能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便 是出现故障时，影响面也要尽可能小。3、安全性：对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时， 必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。4、可扩充性：系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的 扩充与升级换代的可能。e、 规范性：由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程 中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的 标准化设计与施工。 一切应从实际出发，使智能
8、系统具有较高的实用效能。这也是智能建 筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。3.2、系统设计依据 本系统设计依据为： 安全防范工程技术规范 (GB 50348-2004)； 安全防范工程程序与要求 (GA/T75-94)；安全防范系统验收规则(GA308-2001 ); 安全防范系统通用图形符号 ( GA/T74-2000)； 民用闭路电视监控系统工程技术规范 ( GB50198-94)； 工业电视系统工程设计规范(GBJ115-87 );音频、视频及类似电子设备安全要求 ( GB8898-2001)； 测量、控制和试验室用电气设备的安 全要求(GB4793-2001)；信息技术设备的安全
9、 ( GB4943-2001);电气装置工程施工及验收规范GBJ23282电子计算机场地通用规范GB/2887-2000电子计算机场地设计规范 GB50174-2000计算站场安全要求GB9361-1998计算机机房用活动地板技术条件 SJ/T10796-1996建筑防雷设计规范 GB50057-94电子计算机机房施工及验收规范 SJ/T30003-93低压配电设计规范(GB50054-95)电信工程制图与图形符号YT/T5015-95民用建筑电气设计规范JGJ / T 161992ISO/IEC14496-2 MPEG4 视音频编解码标准四、系统体系及构成4.1 视高网络监控系统解决方案视高
10、网络视频监控系统是一种以 LAN/WAN 等多种网络组成方 式，构成具有高质量的、动态图像实时的监控系统，它是大型的、分 散的地理区域监控网络系统的技术基础。视高网络视频监控系统是基 于传统模拟监控系统（采用矩阵/画面分割器/长延时录像机等很多种 设备构成的、记录和检索均为模拟信号的第一代监控系统）和数字硬 盘录像监控系统（记录和检索的是数字信号，仅具有简单的点对点联 网功能的第二代监控系统）后，最新发展的第三代监控系统，它正以 无可比拟的绝对优势取代着早期的监控系统。视高视频监控系统是完全基于计算机，以其为核心，结合安防监 控的实际要求以及多年来不断完善的安防理论和经验，运用最新的数 字视频
11、技术、现场总线技术、网络通信技术建立的一套软硬件相结合、 崭新的、完整的安防系统，优化了内部结构，减少了不必要的环节， 提高整体性能和反应速度，满足新技术不断发展的需要，并能向用户 提供全面的增值服务。视高网络监控系统相比传统的模拟监控系统具有以下几个方面 的技术优势：4.1.1 、视高网络监控系统的稳定性视高网络监控系统是建立在计算机和网络基础上的监控系统。工 业标准的计算机是大工业生产的产物，经过了全方位的质量检测，符 合国际标准，同时也通过了国际安全及质量论证。随着新技术的发展， 视频监控向以计算机为核心的数字化、网络化发展已经成为不争的事 实，而计算机的国际标准化设计又给第三代网络监控
12、系统的维护和使 用带来了极大的方便，一旦出现问题，用户只需对局部进行更换或者 维修，能保证用户的长期不间断使用。不像早期监控系统，生产厂家 的规模相对较小，没有一个统一的国际标准，产品样式繁多，不具备 大规模的监测和应用条件，产品稳定很难保证，而且一旦某个部件发 生损坏，就需要整机进行更换。4.1.2、视高网络监控系统的强大组网功能视高视频监控系统以网络为平台，采用全新的设计理念，集成当 今最先进的网络技术、计算机技术以及数字处理技术。全视高网络监 控系统以 IP 地址来识别所有的监控设备，采用统一的 TCP/IP 协议 来进行图像、声音和数据采集传输能够实现：更广阔地理区域的布局：网络视频监
13、控采用了网络数字传输信 号，没有线缆长度和信号衰减的限制，而网络自身又不受地理区域的限 制，因此，可以实现更广阔区域的监控布局，这种广阔性几乎不存在 距离的限制，唯一的限制是网络带宽和应用者的想象力。无限的可扩展能力：在一个网络视频监控系统中，只要在技术上 采用 统一的标准，对于应用的扩展而言，只是增加相同的设备和增加管理 上的IP地址而已，对管理而言，增加设备站点只是意味着IP地址的 扩充。庞大的网络监控：将型号从模拟转换到数字，在采用统一的协议 在网络上传输，对网络解决方案上的用户而言，监看视频画面、录制 视频资料、控制传统云台镜头，仅仅是网络在线连接这么简单。因此， 一个庞大的网络系统，
14、完全可以通过网管的形式，使网络监控的随时 随地性得到淋漓尽致的应用。4.1.3、视高网络监控系统的结构灵活性 视高视频监控系统的基础理论建立在传统的模拟监控理论基础 之上，结合网络的无地域及不受空间限制的特性和现今先进的视频数 字化处理技术的理论总结，以IP地址为单元组建IP地址组合的大型 监控系统，其在系统结构上具有得天独厚的灵活性。4.2.水利远程监控系统结构按照网络状况及实际操作的可行性，视高网络视频监控系统主要 组成模式为：监控中心统一监控、管理及存储，网络上的计算机，在 授权的情况下，随时 7随地可以浏览各监控点的实时图像和调用各监控点的录像资料。:、rid水利局运程视频集中监按朽扑
15、图熾凰騒 做瞬蛊益D4.2.1、前端视频采集部分 摄像装置是收集被摄物体的光信号，并将其转换为视频信号的设 备，它是整个系统的核心部分，包括镜头、摄像机、防护罩及支撑设 备等。根据被摄物体及摄像地点的不同，摄像装置的具体配置也各不 相同。同时，为适合夜间监控的要求，我们可在闸门附近安装大功率的 探照灯，系统可远程控制灯光电源开关，保证远程人员清楚的监控到 闸门的开合状态。视频服务器是实现网络化、数字化处理的重要设备，它完成模拟 视频监视信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号的采 集、网络的 Web 发布等功能。它可将前端的模拟信号同时处理成高 清晰的实时数字图像发布到网络中，可保证水
16、调中心和本地涵闸都能 实时监控到现场情况。4.2.2、网络通信部分“视高”网络视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，可直接应用在 局域网或者广域网上。针对各水库距离比较远，不易铺设有线线路的 情况，也可采用英特网传输解决远距离通信的问题。4.2.3、总部监控中心结构监控中心作为整个系统的核心，担负着整个系统的协调、监管职 责。只有保证总监控中心内所有的设备7*24 小时不间断运行，才可 以保证视高网络视频监控系统的质量，也同时可以用户建立网络化视 频监控的需要。中心服务器应用于多服务器监控网络系统，综合管理系统中所有 的转发服务器、存储服务器、管理平台（客户端）、网络视频服务器 （DVS ）和网
