水库无线监控系统的功能、特点及方案设计

我国是水资源丰富的大国，有着大大小小数量众多的水库，这些水库在防洪减灾和水环境保护中起着重要作用，因此对水库实行科学、安全、自动化的管理，已经成为了非常迫切的需求。

水库无线监控方案（数字网桥）

一、概述

由于水库的面积广大、所处地形复杂，要通过线缆的架设来实现监控系统的建立难度很大，为此采用无线监控来做水库监控是势在必行的。

二、水库无线监控系统实现功能

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。

8、可以在监控室直接对水库的闸门进行控制，进行水资源调配。

三、系统方案

整套监控系统主要由三个部分组成：前端部分、传输部分、中心部分。

1、前端部分前端主要由摄像机、高速球、云台、防护罩、视频编码器、以及整个前端的避雷、安装支架和基础设施组成

A、摄像机的选取：一般采用高清晰度、低照度的彩色摄像机或高速球；监控范围大的地方，采用高倍数长焦距镜头；防护罩可选择带雨恒温装置的，大小容得下摄像机和长焦距镜头。

B、云台的选取：选择耐用、稳定性高、抗风能力强。当选取的镜头和都很大时，要选择大型云台，载重量要大于60公斤。为了实现操控的灵活性，选择带有预置位的云台，配合可预置位的长焦距镜头工作。有预置位的云台镜头，可实现对事故多发地区的重点监视监控，使整个监控系统有的放矢。

C、视频编码器的选取：由于本采用数字无线的方式来进行传输，前端最好也直接采用数字高清摄像机，但有一些要求特殊的地方必须采用特种摄像机，则可以采用摄像机+视频服务器的方式，将模拟信号转为数字信号再进行传。一般选择VS系列D1视频编码器，这款高性能的网络视频编解码产品，用于以太网实时传输数字音视频的多媒体服务器，它能通过以太网（局域网／广域网）将实时的图像和声音同时通过网络传输；VS601HD系列D1视频编码器用于需要接入多路摄像机的前端监控点，提供灵活的高性能视音频接入解决方案。

D、避雷：避雷主要是由视频防雷、电源防雷、天馈防雷组成。视频防雷器是浪涌保护器中较为常用的一种，是内部防雷的重要体现，也属于弱电系统的范畴。主要是为了避免视频监控系统遭受沿线路感应过来的雷电流而加装的防雷产品。天馈防雷器是浪涌保护器的一种，主要是针对馈线所采取的防雷保护。电源防雷是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成损坏。天馈防雷器又称天馈信号防雷器，天馈避雷器，天馈线路防雷器，天馈线路避雷器。在实际选择上，产品的频率范围，插入损耗，最大放电电流等参数是首要考虑的因素。

2、传输部分整个监控系统由VM5800WN-19天线一体化高带宽远距离无线网桥、高清网络摄像机（或者特种摄像机）、远距离骨干网网组成。

即：不同的监控点采集到的图像，通过天线一体化无线网桥VM5800WN-19信道调制、发送，在水库监控室楼顶用一台或者多台VM5800WN-19点对点或者点对多接收前方传回的信号后通过交换机，进NVR或者电脑进行管理、存储。同时，还可以分出一路通过远距离骨干网网桥传回远端如水利局的总调度室，在那里也可以显示前端摄像机拍摄到的实时画面、调到已存储的画画。

3、中心部分监控指挥中心是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，监控中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像

中心设备（水库监控中心视频监控管理系统）由视频解码器解压缩，最后还原模拟的视频信号，也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件，用电脑（PC式硬盘录像机）软解压视频，而且电脑还支持录像，回放，管理，云镜控制，报警控制等功能。中心设备由视频解码器、监视墙、PC监控主机、主监视器、主/分控键盘等组成。

水库无线监控系统将现场采集的数据、图像、声音、视频等基础信息实时传送到监控中心，极大地提高测报工作的精确度，改善传统监测的工作质量，实现真正意义的实时水文信息的采集、监控和统一管理。

如果库区监控中心具备网络条件，也可以通过Internet直接将图像上载到网络，这样，在任何一台可以上网的终端上都可以通过云服务看到实时的画面情况。

四、系统效果

经过多个水利部门实际系统应用，在多雨的地区水库防汛，河流重要河段的水流、水质监控，水库的无人执守、远端控制、闸门的自动化升降，水库无线监控系统完全满足水利部门对于监控系统各项技术指标的要求，具有技术先进性、实用性、稳定性和操作简便的特点，已经适合大面积推广，让科技给人们带来更多安全和方便。

水库站点在地理布局上一般分布较广且地形复杂、位置偏僻，与监控中心相距较远，利用传统的有线连接方式，不仅成本高昂、施工周期长，且往往因河流山脉等障碍而难以架设线缆，更重要的是，有线传输的抗灾性比较差，在大风、暴雨、决口等恶劣环境下，有线线路极易遭到破坏，水文监测信息将无法及时传递，难以满足水文信息安全防范的高可靠性要求。

水库无线监测系统，抗灾性比较好，确保水文信息采集系统在各种恶劣天气情况下，都能正常运行；安装方便，无需铺设网络电缆，可大量节省投资；具有极强的灵活性和可扩充性，通过在需要监测的地点架设监控摄像设备和无线基站，迅速实现系统的拓展。

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