水庫無線監控方案(數字網橋)

2015年02月04日

一、                  概述
我國是水資源豐富的大國,有著大大小小數量眾多的水庫,這些水庫在防洪減災和水環境保護中起著重要作用,因此對水庫實行科學、安全、自動化的管理,已經成為了非常迫切的需求。由于水庫的面積廣大、所處地形復雜,要通過線纜的架設來實現監控系統的建立難度很大,為此采用無線監控來做水庫監控是勢在必行的。
二、                  水庫無線監控系統實現功能
1、  汛期的水庫安全防衛工作,時刻注意水庫的水位,如果水位到了警戒線,有了險情,馬上報警。
2、  水庫重點區域的防范,隨時注意閘門、大壩的正常工作和穩固程度。
3、  水庫水面情況的實時遠端監控:水面上是否有漂浮物(如白色垃圾)、漂流物(如泄漏的原油)。
4、  水庫水岸情況的實時遠端監控:岸上的物體(如人、獸)是否進入危險區(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、  能夠隨時檢測水庫中水的水質,并將信息傳到遠端,發現水質超標,馬上報警。
6、  對水庫天氣情況的實時監控
7、  、遠端控制中心與水庫現場的語音通訊,遇到情況時能夠做到遠距離的指揮工作。
8、  可以在監控室直接對水庫的閘門進行控制,進行水資源調配。
三、                  系統方案
整套監控系統主要由三個部分組成: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、高速球、云臺、防護罩、視頻編碼器、以及整個前端的避雷、安裝支架和基礎設施組成
A、                  攝像機的選取:一般采用高清晰度、低照度的彩色攝像機或高速球;監控范圍大的地方,采用高倍數長焦距鏡頭;防護罩可選擇帶雨恒溫裝置的,大小容得下攝像機和長焦距鏡頭。
B、                   云臺的選取:選擇耐用、穩定性高、抗風能力強。當選取的鏡頭和都很大時,要選擇大型云臺,載重量要大于60公斤。為了實現操控的靈活性,選擇帶有預置位的云臺,配合可預置位的長焦距鏡頭工作。有預置位的云臺鏡頭,可實現對事故多發地區的重點監視監控,使整個監控系統有的放矢。
C、                   視頻編碼器的選取:由于本采用數字無線的方式來進行傳輸,前端最好也直接采用數字高清攝像機,但有一些要求特殊的地方必須采用特種攝像機,則可以采用攝像機+視頻服務器的方式,將模擬信號轉為數字信號再進行傳。一般選擇VS系列D1視頻編碼器,這款高性能的網絡視頻編解碼產品,用于以太網實時傳輸數字音視頻的多媒體服務器,它能通過以太網(局域網/廣域網)將實時的圖像和聲音同時通過網絡傳輸; VS601HD系列D1視頻編碼器用于需要接入多路攝像機的前端監控點,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器中較為常用的一種,是內部防雷的重要體現,也屬于弱電系統的范疇。主要是為了避免視頻監控系統遭受沿線路感應過來的雷電流而加裝的防雷產品。天饋防雷器是浪涌保護器的一種,主要是針對饋線所采取的防雷保護。電源防雷是防止雷電和其他內部過電壓侵入設備造成損壞。天饋防雷器又稱天饋信號防雷器,天饋避雷器,天饋線路防雷器,天饋線路避雷器。在實際選擇上,產品的頻率范圍,插入損耗,最大放電電流等參數是首要考慮的因素。
2、  傳輸部分 整個監控系統由VM5800WN-19天線一體化高帶寬遠距離無線網橋、高清網絡攝像機(或者特種攝像機)、遠距離骨干網網組成。
即:不同的監控點采集到的圖像,通過天線一體化無線網橋VM5800WN-19信道調制、發送,在水庫監控室樓頂用一臺或者多臺VM5800WN-19點對點或者點對多接收前方傳回的信號后通過交換機,進NVR或者電腦進行管理、存儲。同時,還可以分出一路通過遠距離骨干網網橋傳回遠端如水利局的總調度室,在那里也可以顯示前端攝像機拍攝到的實時畫面、調到已存儲的畫畫。
3、  中心部分監控指揮中心是整個系統的控制、圖像顯示、圖像錄像中心,監控中心能向指揮調度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現場實時圖像
     中心設備(水庫監控中心視頻監控管理系統)由視頻解碼器解壓縮,最后還原模擬的視頻信號,也可微波解擴后通過電腦安裝相應的解碼軟件,用電腦(PC式硬盤錄像機)軟解壓視頻,而且電腦還支持錄像,回放,管理,云鏡控制,報警控制等功能。中心設備由視頻解碼器、監視墻、PC監控主機、主監視器、主/分控鍵盤等組成。
水庫無線監控系統將現場采集的數據、圖像、聲音、視頻等基礎信息實時傳送到監控中心,極大地提高測報工作的精確度,改善傳統監測的工作質量,實現真正意義的實時水文信息的采集、監控和統一管理。
4如果庫區監控中心具備網絡條件,也可以通過Internet直接將圖像上載到網絡,這樣,在任何一臺可以上網的終端上都可以通過云服務看到實時的畫面情況,示意圖如下:

四、                  系統效果
    經過多個水利部門實際系統應用,在多雨的地區水庫防汛,河流重要河段的水流、水質監控, 水庫的無人執守、遠端控制、閘門的自動化升降,水庫無線監控系統完全滿足水利部門對于監控系統各項技術指標的要求,具有技術先進性、實用性、穩定性和操作簡便的特點,已經適合大面積推廣,讓科技給人們帶來更多安全和方便。
     水庫站點在地理布局上一般分布較廣且地形復雜、位置偏僻,與監控中心相距較遠,利用傳統的有線連接方式,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線纜,更重要的是,有線傳輸的抗災性比較差,在大風、暴雨、決口等惡劣環境下,有線線路極易遭到破壞,水文監測信息將無法及時傳遞,難以滿足水文信息安全防范的高可靠性要求。
     水庫無線監測系統,抗災性比較好,確保水文信息采集系統在各種惡劣天氣情況下,都能正常運行;安裝方便,無需鋪設網絡電纜,可大量節省投資;具有極強的靈活性和可擴充性,通過在需要監測的地點架設監控攝像設備和無線基站,迅速實現系統的拓展。

來源:陜西高谷智能科技有限公司

 

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