河道、水庫3G無線遠程監控系統方案

1.系統概述

水資源短缺已經成為全球性的問題，隨著經濟的發展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現代化手段，建設水資源實時監控系統，動態掌握區域水資源變化及利用情況，最大限度的調控使用效率，對區域內的雨情水情進行自動監測，實現雨情水情監測數據的及時采集和準確傳輸；對各類水資源信息和防汛抗旱信息進行快速、準確的查詢、分析和處理，是促進經濟社會可持續發展的迫切需要。為此成都遠控科技有限公司研制開發了水資源遠程監控系統，是一種軟件與硬件結合的自動化網絡式管理系統。對區域內的水資源實時評價、實時預測、實時管理；實現了重點工程圖像實時監控、政務公開，進行水資源相關業務的網上審批及水利局日常管理辦公自動化，將水政水資源業務工作和辦公自動化結合在一起。

本系統采用先進的無線視頻傳輸技術，同時支持C/S結構的客戶端監控和B/S結構的IE瀏覽器監控，還支持手機隨時隨地移動監控。

2.需求分析

計劃在各流域安裝無線視頻監控系統和水流、水位無線遙測系統，在監控中心安裝遠程監控系統，因為監控點都在較偏遠的山區、野外，沒有寬帶傳輸條件，如果租用光纖則費用太高，所以，選用CDMA無線監控系統，完全可以滿足常規的視頻監控需求。
縱觀目前無線傳輸技術，利用CDMA 1X傳輸方案是最為經濟實用運行穩定的，此系統利用目前最有優勢的CDMA（2.75 G）無線數據傳輸技術。該系統以高效率圖像的壓縮算法為手段，以CDMA作為數據傳輸方式，通過現場終端和監控中心的信息交互，實現對遠程作業現場的有效實時圖像監控。

3.應用領域

遠控科技CDMA無線網絡視頻監控系統是一套完善的、高效率的、性價比極高的網絡多媒體視頻監控系統。整合了CDMA數據通訊功能和數字視頻編碼功能為一體化的便捷式的產品。它把攝像機圖像經過視頻壓縮編碼模塊壓縮，通過智能無線通訊終端發射到CDMA網絡，實現視頻數據的交互、發送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護等功能。根據應用，把實時動態圖像傳到距離用戶最近的聯通通信網絡。可以通過Internet從系統總控中心得到實時圖像信息。 該系統整合了CDMA網絡和Internet網絡的優勢，無論您身在何處、任何時間，都可以迅速接入系統，隨時隨地的進行遠程監控管理。

遠控科技CDMA無線網絡視頻監控系統具有獨特的移動性，易操作性，可以在很多行業里應用：

4.系統結構

CDMA無線網絡視頻監控系統是基于聯通的CDMA網絡，主要由以下三部分組成：
視頻的采集壓縮模塊
無線的數據傳輸模塊
中心的監控管理平臺
系統結構簡潔明了，擴展性好，能適應多變的監控要求。
（1）前端視頻采集模塊
前端的視頻采集模塊實現的功能是從普通的視頻攝像頭中捕捉瞬時的視頻信號，然后壓縮。該模塊支持不同的壓縮比和圖像大小，用戶可以根據需要選擇不同型號產品。
（2）無線傳輸模塊
視頻采集壓縮后就可以將壓縮好的視頻圖像文件傳送到中心：傳送的方式是通過聯通的CDMA網絡，系統具有CDMA的PPP撥號過程，并嵌入式地實現了TCP/IP協議、POP3/SMTP協議，同時支持動態IP。
（3）監控中心
監控中心只要是一臺具有公網IP或者域名的服務器即可。啟動服務后，就等待各個監控終端的連接，對于始終在線模式的終端，可以按照需要查詢當前的圖像情況，也可以自動不停地記錄監控點的圖像變化。

5.系統說明

● 由于這些監控點具有移動性、突發性，使用無線CDMA網絡，無需網絡布線和架設天線;
● 系統覆蓋范圍廣，可適用在全國范圍之內，包括中國聯通公司覆蓋的邊遠山區;
● 后期，線路租用成本低，每線包月CDMA服務費為100－200元
● 圖像壓縮算法：采用最新的、壓縮比極高的H.264視頻壓縮算法;
● 網絡圖像傳輸：網絡資源占用低，在低帶寬條件下傳輸高畫質、流暢圖像;
● 支持動態IP：采用動態IP解析技術，自動解析Internet分配的IP地址;
● 可移動性：在移動視頻監控條件下，實現完整的視頻監控解決方案;增強型的CDMA無線視頻監控系統最高可以實現流暢的15幀/秒的高清晰圖像效果。
● 網絡化：通過CDMA和Internet網絡，真正做到任何時間、從任何地方、對任何現場都能實現監控。
● 方便使用、操作管理簡單：既可以安裝客戶端軟件，也可以直接通過WEB方式進行遠程監控和遠程管理，圖形化界面;
● 完整的監控管理功能：系統為用戶提供了靈活的監控畫面選擇, 電子地圖使用，對云臺、變焦的行控制，預置位和鏡頭的輪巡，以及實現圖像抓拍、錄像和錄像回放、報警和報警聯動功能;
● 信息安全：充分利用網絡隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權限管理、安全認證、實時時鐘等技術，保證監控系統和錄像資料不被越權使用和破壞;
● 強大管理平臺：分布分級式管理，用戶可以不受時間、空間限制對監控管理目標進行實時監控、實時管理、實時查看、實時指揮。
●擴展性好：后期擴展非常簡單，只需聯通公司辦理上網卡即可，設備只作簡單的配置工作。
●3G網絡的平滑過渡。

6.系統工作原理

● 通過本地IP地址，預先設定代理程序的網絡位置。
● 借助與CDMA 1X無線網絡的數據業務功能，自動撥號，獲得IP地址。建立數據傳輸通道
● 通過撥號獲得的IP，通過CDMA 1X無線網絡和代理程序建立連接，開始傳輸數據。
● 用戶通過“監視器”軟件，登陸代理程序，可以觀看到遠端傳輸過來的圖像。
● 用戶通過“監視器”軟件，登陸代理程序，可以雙向交互，控制云臺等。
● 單個Agent代理程序可以支持幾十到上百個視頻服務器接入，接入的視頻服務器、CDMA 1X無線網絡、代理程序，三者結合為一體，相當于一個具有若干視頻的網絡服務器站點。

7.系統應用優勢

（1）、功能集成，充分利用網絡資源
常規的解決方案都是將上述的功能利用多個系統來實現，造價高且以后的擴充和升級不方便。本方案利用現代計算機網絡技術的先進性，將多個功能集成起來，不僅充分利用了網高速準確的優點，同時也容易將各種服務需求集成于Intranet，體現了先進性和經濟性。
（2）、優秀的圖像品質
采用先進的H.264編解碼技術，圖像清晰、自然。標準分辨率352×288像素，最高達并可自定義。圖像無閃爍，連續性好。
（3）、系統結構靈活
采用標準的組網方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監控系統，又可以組成一個中心對各站點的系統；在網絡上可以設置多個分控圖像工作站，滿足多個用戶的需要，可以組成多級監控系統。
（4）、可擴容性強
采用模塊化設計，能夠平滑實現端局擴容、中心擴容和分控臺擴容。無論單級擴容或多級擴容都可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本。
（5）、易操作性
控制界面、菜單全為中文，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。
（6）、自主開發
系統的核心硬件設備和管理軟件均采用具有自主開發能力的公司提供的產品，能夠及時提供良好的售后服務，響應用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。

8.系統的安全性

遠控科技的CDMA遠程監控系統的安全性非常高，多級用戶名/密碼保護認證機制，自主研發的嵌入式系統軟件，加密傳輸方式等等措施，保障系統的安全不受侵害。具體體現在如下四個方面：

9.遠控網絡視頻監控系統特色
1、資源集中管理。視頻、云臺、報警、串口等等資源集中管理，統一配置，管理方便、科學；不用針對多個設備進行多次、單獨、重復操作。節約系統管理的人力、物力、財力。
2、多級用戶權限管理；用戶名密碼機制保障了系統使用的安全性。管理員提供了用戶帳號的開戶、修改、刪除、密碼修改等維護操作；對于每個用戶，管理員可以分配他的操作權限（包括瀏覽/控制/管理）。
3、隨時隨地全實時視頻監控。通過網絡，用戶可以在遠端，隨時隨地查看現場情況，及時了解、指導工作。對單位形象宣傳也有很好的促進作用。
4、強大的網絡錄像管理功能，系統不僅能夠自動錄像，自動清除以往錄像，還能夠提供錄像異地查詢，下載等功能。系統的錄像啟動方式有多種：
A、客戶端本地錄像：客戶在使用監視器軟件時可以隨時啟動/關閉“本地錄像”功能，錄像文件保存在當前的電腦中。
B、客戶端網絡錄像：客戶在使用監視器軟件時可以啟動“網絡錄像”功能進行錄像，錄像文件保存在預先設定的、指定網絡路徑的電腦中。
C、按時間計劃錄像：管理員可以配置“錄像計劃”進行有目的的錄像。“錄像計劃”是設定錄像類型、錄像啟動時間、錄像停止時間、每個錄像文件的持續時間段、以及錄像保存周期，等等。
D、聯動觸發錄像：管理員可以配置聯動錄像，當系統發生某些預期的事件后（比如還面移動檢測；比如紅外報警輸入發生、比如某個客戶登陸，等等，都是一個事件），將出發錄像啟動。
5、智能管理功能：主要體現在聯動功能上。系統定義了26中事件，定義了15中可執行的操作。管理員可以任意綁定“事件”和“操作”之間的關系，建立“聯動”。只要有任何一種事件發生，系統都會按照預設定的聯動完成相應的“操作”。不需要再人為干預，提高系統的智能化，節約管理成本。比如“畫面移動”事件可以聯動“錄像開始”、“打開聲光設備”、“發送文字提示信息”等等操作。
6、系統結構靈活，系統具備無限擴展性。采用標準的組網方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監控系統，又可以組成一個中心對各站點的系統；在網絡上可以設置多個分控圖像工作站，滿足多個用戶的需要，可以組成多級監控系統。嵌入式的產品設計，每個視頻服務器都是一個獨立工作的站點，增加/減少一個站點，非常方面。系統具備無限的擴展性。
7、電子地圖導航功能，完全模擬監控點實地分布圖，方便人員操作和管理，顯示簡潔直觀、操作便利。
8、完全自主開發：系統的核心硬件設備和管理軟件均屬自主開發，能夠及時提供良好的售后服務，響應用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。提供完整的SDK，方便客戶作二次開發。

10.設備介紹

CDMA視頻服務器簡介
CDMA無線視頻服務器是一種獨立運行的嵌入式系統，通過CDMA無線網絡實現遠程視頻監控。在一個小巧的鋁制機殼內集成了視頻壓縮及通訊控制板和無線Modem等全部功能部件，只需外接攝像機和電源即可構成一臺完整的基于CDMA信道的遠程無線視頻監控系統。在PC機上無論利用寬帶方式或是撥號方式接入Internet，遠端實時場景便活靈活現，盡現眼前。
采用了面向窄帶信道研發的專有的CAMEC活動視頻壓縮算法，壓縮效率遠高于JPEG靜止圖像壓縮算法，在CDMA/GPRS信道上可比采用JPEG壓縮算法的同類產品實現更高的傳輸幀率。同時由于CAMEC算法在色度壓縮上的特殊處理，在實現高壓縮效率的同時也保證了很好的清晰度和色彩還原質量。

產品主要特點：

嵌入式設計，內置CDMA或GPRS無線Modem，獨立工作，體積小，功耗低，高可靠
硬件發送，軟件接收
2路視頻輸入，內置雙模式視頻壓縮編碼器，壓縮模式可在線選擇
壓縮編碼器-1：高質量CAMEC-I/II活動視頻壓縮編碼
壓縮編碼器-2：JPEG靜止圖像壓縮編碼
傳輸速度：
彩色320x240/GPRS Class10 - 最高2幀/秒
彩色320x240/CDMA2000 1X - 最高15幀/秒
彩色640x480/CDMA2000 1X - 最高2幀/秒
內置CDMA/GPRS通訊控制協議及TCP/IP協議
支持動態或固定IP地址方式，支持域名解析，多種觸發啟動模式
2路雙向輔助串行口可控制云臺鏡頭，可連接串行用戶設備
支持雙向測控數據復用，1路視頻+2路雙向串行數據可同時傳輸
兩路數字量輸入/輸出，支持外部開關量觸發，支持報警前后現場錄像
支持GPS數據同時傳輸，支持工業測控數據同時傳輸
支持事件短信提示
接收軟件支持網絡客戶端共享瀏覽