水利无线视频监控系统的功能特点及方案设计

根据中国建设“数字水利”的目标，全面实施水利系统远程实时监控系统，对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行实时动态监控，及时采取预防与补救措施，全面提高防汛抗洪工作的有效性和可靠性，对减少洪水灾害、缓解防洪压力、保障人民生命财产安全具有重要作用。综上所述影响河流、水库的安全因素，需要采取措施监视、防范影响河流、水库安全的各种情况发生。

水库作为国家的重要资产，在水的管理方面有着举足轻重的作用。对水库实行科学、安全、自动的管理，在现阶段已是一个符合国情而又非常迫切的要求。由于水库的面积广大、地形复杂等原因，实现有线的监控管理难度很大，广州美电贝尔公司提出了无线远距离实时图像监控的合理化建议。

水库拟实现无人执守及安全监控，要求实现以下功能：

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。

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。

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（如泄漏的原油）。

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）。

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。

水库天气情况的实时监控。

3G无线监控系统组成

无线监控系统由前端采集设备、服务器和客户端组成，可实时查看水库各地的视频图像和水位信息。前端设备包括高清摄像机、水位传感器和遥测终端机。水位信息和视频图像以3G无线网络发送；服务器提供数据中转，用户权限管理等；客户端提供用户查看水位信息和视频的界面。

前端由水位检测仪，遥测终端机，无线高清摄像机组成。遥测终端机采集来自水位传感器的数据，通过无线进行数据透明传输，能把来自串口水位信息，通过3G网络传输到数据中心。

摄像机采集高清信号编码成H.264后，通过3G网络发送到监控中心。无线高清摄像机具备双码流编码，客户可以根据实际要求自行调整，满足需求即可。3G无线路由器支持定时上下线或短信上下线控制，为用户节省费用。

监控中心有服务器和客户端。服务器提供数据和视频的转发服务，以及设备的接入，数据的存储等服务，同时提供权限配置管理。服务器运行于LINUX操作系统，相比WINDOWS具有安全性高，稳定性好，无病毒等多重优势。数据库软件采用Oracle，满足视频的海量存储。根据服务端设置的权限，客服端有相应的权限添加删除设备并观看相应设备的视频图像。

系统流程图如下：

系统功能及技术指标

中心平台采用B/S、C/S架构，该平台的服务程序包括中心管理服务、注册服务、转发服务，三种服务打包为综合平台授权。

客户端浏览功能

显示相应区域内能提供服务的摄像头，选择后浏览视频或停止视频

对接收的视频流进行解码播放

提供权限设置

用户/用户组可访问的设备的列表信息维护

用户/用户组相应的控制操作权限设置界面

提供多级区域、机构的设置界面

提供系统设备（如前端）参数设置等操作界面

提供显示系统的控制界面，如设定显示墙上监视器显示指定的实时图像数据

支持多实时视频流轮巡策略。具备策略持久性，重启后，仍然能够按照上次显示策略自动执行

云台、镜头控制

码流控制范围及清晰度功能

电子地图浏览

系统采用电子地图进行统一管理，发生报警汛情时可实现远程监控及报警、电子地图联动。

3G手机监控

可通过3G手机对堤坝环境、水位情况进行实时监控；同时系统发现汛情时触发报警，也可通过3G网络以短信等方式通知管理人员，及时采取防汛措施，保证水坝及周边人民的生命财产安全，减少或避免不必要的损失。

水位数据分析

系统采用柱状图、饼图、折线图、报表等展示数据及分析结果。

所查询出的数据表可导出到Excel进行打印。

结语

水利无线监控系统通过3G网络进行数据传输，通过太阳能、风能进行供电，可轻松解决水利监控传输、供电等难题，可实现对堤坝环境、水位情况进行实时远程监控，发现汛情时触发报警，通过声光、短信等方式通知管理人员，可及时采取防汛措施，保证水坝及周边人民的生命财产安全，减少或避免不必要的损失。

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