河道、水庫(kù)3G無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案

1.系統(tǒng)概述

水資源短缺已經(jīng)成為全球性的問(wèn)題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日益增長(zhǎng)的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國(guó)都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，對(duì)區(qū)域內(nèi)的雨情水情進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)雨情水情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集和準(zhǔn)確傳輸；對(duì)各類(lèi)水資源信息和防汛抗旱信息進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的查詢(xún)、分析和處理，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。為此成都遠(yuǎn)控科技有限公司研制開(kāi)發(fā)了水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，是一種軟件與硬件結(jié)合的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)式管理系統(tǒng)。對(duì)區(qū)域內(nèi)的水資源實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)管理；實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)工程圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控、政務(wù)公開(kāi)，進(jìn)行水資源相關(guān)業(yè)務(wù)的網(wǎng)上審批及水利局日常管理辦公自動(dòng)化，將水政水資源業(yè)務(wù)工作和辦公自動(dòng)化結(jié)合在一起。

本系統(tǒng)采用先進(jìn)的無(wú)線視頻傳輸技術(shù)，同時(shí)支持C/S結(jié)構(gòu)的客戶(hù)端監(jiān)控和B/S結(jié)構(gòu)的IE瀏覽器監(jiān)控，還支持手機(jī)隨時(shí)隨地移動(dòng)監(jiān)控。

2.需求分析

計(jì)劃在各流域安裝無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)和水流、水位無(wú)線遙測(cè)系統(tǒng)，在監(jiān)控中心安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)楸O(jiān)控點(diǎn)都在較偏遠(yuǎn)的山區(qū)、野外，沒(méi)有寬帶傳輸條件，如果租用光纖則費(fèi)用太高，所以，選用CDMA無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，完全可以滿足常規(guī)的視頻監(jiān)控需求。
縱觀目前無(wú)線傳輸技術(shù)，利用CDMA 1X傳輸方案是最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用運(yùn)行穩(wěn)定的，此系統(tǒng)利用目前最有優(yōu)勢(shì)的CDMA（2.75 G）無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。該系統(tǒng)以高效率圖像的壓縮算法為手段，以CDMA作為數(shù)據(jù)傳輸方式，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)終端和監(jiān)控中心的信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的有效實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控。

3.應(yīng)用領(lǐng)域

遠(yuǎn)控科技CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一套完善的、高效率的、性?xún)r(jià)比極高的網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻監(jiān)控系統(tǒng)。整合了CDMA數(shù)據(jù)通訊功能和數(shù)字視頻編碼功能為一體化的便捷式的產(chǎn)品。它把攝像機(jī)圖像經(jīng)過(guò)視頻壓縮編碼模塊壓縮，通過(guò)智能無(wú)線通訊終端發(fā)射到CDMA網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互、發(fā)送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護(hù)等功能。根據(jù)應(yīng)用，把實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像傳到距離用戶(hù)最近的聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)。可以通過(guò)Internet從系統(tǒng)總控中心得到實(shí)時(shí)圖像信息。 該系統(tǒng)整合了CDMA網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，無(wú)論您身在何處、任何時(shí)間，都可以迅速接入系統(tǒng)，隨時(shí)隨地的進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。

遠(yuǎn)控科技CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有獨(dú)特的移動(dòng)性，易操作性，可以在很多行業(yè)里應(yīng)用：

4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)，主要由以下三部分組成：
視頻的采集壓縮模塊
無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸模塊
中心的監(jiān)控管理平臺(tái)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，擴(kuò)展性好，能適應(yīng)多變的監(jiān)控要求。
（1）前端視頻采集模塊
前端的視頻采集模塊實(shí)現(xiàn)的功能是從普通的視頻攝像頭中捕捉瞬時(shí)的視頻信號(hào)，然后壓縮。該模塊支持不同的壓縮比和圖像大小，用戶(hù)可以根據(jù)需要選擇不同型號(hào)產(chǎn)品。
（2）無(wú)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(guò)聯(lián)通的CDMA網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)具有CDMA的PPP撥號(hào)過(guò)程，并嵌入式地實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議、POP3/SMTP協(xié)議，同時(shí)支持動(dòng)態(tài)IP。
（3）監(jiān)控中心
監(jiān)控中心只要是一臺(tái)具有公網(wǎng)IP或者域名的服務(wù)器即可。啟動(dòng)服務(wù)后，就等待各個(gè)監(jiān)控終端的連接，對(duì)于始終在線模式的終端，可以按照需要查詢(xún)當(dāng)前的圖像情況，也可以自動(dòng)不停地記錄監(jiān)控點(diǎn)的圖像變化。

5.系統(tǒng)說(shuō)明

● 由于這些監(jiān)控點(diǎn)具有移動(dòng)性、突發(fā)性，使用無(wú)線CDMA網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需網(wǎng)絡(luò)布線和架設(shè)天線;
● 系統(tǒng)覆蓋范圍廣，可適用在全國(guó)范圍之內(nèi)，包括中國(guó)聯(lián)通公司覆蓋的邊遠(yuǎn)山區(qū);
● 后期，線路租用成本低，每線包月CDMA服務(wù)費(fèi)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(wǎng)絡(luò)圖像傳輸：網(wǎng)絡(luò)資源占用低，在低帶寬條件下傳輸高畫(huà)質(zhì)、流暢圖像;
● 支持動(dòng)態(tài)IP：采用動(dòng)態(tài)IP解析技術(shù)，自動(dòng)解析Internet分配的IP地址;
● 可移動(dòng)性：在移動(dòng)視頻監(jiān)控條件下，實(shí)現(xiàn)完整的視頻監(jiān)控解決方案;增強(qiáng)型的CDMA無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)最高可以實(shí)現(xiàn)流暢的15幀/秒的高清晰圖像效果。
● 網(wǎng)絡(luò)化：通過(guò)CDMA和Internet網(wǎng)絡(luò)，真正做到任何時(shí)間、從任何地方、對(duì)任何現(xiàn)場(chǎng)都能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。
● 方便使用、操作管理簡(jiǎn)單：既可以安裝客戶(hù)端軟件，也可以直接通過(guò)WEB方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理，圖形化界面;
● 完整的監(jiān)控管理功能：系統(tǒng)為用戶(hù)提供了靈活的監(jiān)控畫(huà)面選擇, 電子地圖使用，對(duì)云臺(tái)、變焦的行控制，預(yù)置位和鏡頭的輪巡，以及實(shí)現(xiàn)圖像抓拍、錄像和錄像回放、報(bào)警和報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能;
● 信息安全：充分利用網(wǎng)絡(luò)隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權(quán)限管理、安全認(rèn)證、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等技術(shù)，保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞;
● 強(qiáng)大管理平臺(tái)：分布分級(jí)式管理，用戶(hù)可以不受時(shí)間、空間限制對(duì)監(jiān)控管理目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)管理、實(shí)時(shí)查看、實(shí)時(shí)指揮。
●擴(kuò)展性好：后期擴(kuò)展非常簡(jiǎn)單，只需聯(lián)通公司辦理上網(wǎng)卡即可，設(shè)備只作簡(jiǎn)單的配置工作。
●3G網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡。

6.系統(tǒng)工作原理

● 通過(guò)本地IP地址，預(yù)先設(shè)定代理程序的網(wǎng)絡(luò)位置。
● 借助與CDMA 1X無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能，自動(dòng)撥號(hào)，獲得IP地址。建立數(shù)據(jù)傳輸通道
● 通過(guò)撥號(hào)獲得的IP，通過(guò)CDMA 1X無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和代理程序建立連接，開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。
● 用戶(hù)通過(guò)“監(jiān)視器”軟件，登陸代理程序，可以觀看到遠(yuǎn)端傳輸過(guò)來(lái)的圖像。
● 用戶(hù)通過(guò)“監(jiān)視器”軟件，登陸代理程序，可以雙向交互，控制云臺(tái)等。
● 單個(gè)Agent代理程序可以支持幾十到上百個(gè)視頻服務(wù)器接入，接入的視頻服務(wù)器、CDMA 1X無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、代理程序，三者結(jié)合為一體，相當(dāng)于一個(gè)具有若干視頻的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器站點(diǎn)。

7.系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）、功能集成，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
常規(guī)的解決方案都是將上述的功能利用多個(gè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，造價(jià)高且以后的擴(kuò)充和升級(jí)不方便。本方案利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進(jìn)性，將多個(gè)功能集成起來(lái)，不僅充分利用了網(wǎng)高速準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也容易將各種服務(wù)需求集成于Intranet，體現(xiàn)了先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。
（2）、優(yōu)秀的圖像品質(zhì)
采用先進(jìn)的H.264編解碼技術(shù)，圖像清晰、自然。標(biāo)準(zhǔn)分辨率352×288像素，最高達(dá)并可自定義。圖像無(wú)閃爍，連續(xù)性好。
（3）、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活
采用標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個(gè)中心對(duì)各站點(diǎn)的系統(tǒng)；在網(wǎng)絡(luò)上可以設(shè)置多個(gè)分控圖像工作站，滿足多個(gè)用戶(hù)的需要，可以組成多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。
（4）、可擴(kuò)容性強(qiáng)
采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠平滑實(shí)現(xiàn)端局?jǐn)U容、中心擴(kuò)容和分控臺(tái)擴(kuò)容。無(wú)論單級(jí)擴(kuò)容或多級(jí)擴(kuò)容都可以充分利用前期資源，降低擴(kuò)容投入成本。
（5）、易操作性
控制界面、菜單全為中文，用戶(hù)可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。
（6）、自主開(kāi)發(fā)
系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備和管理軟件均采用具有自主開(kāi)發(fā)能力的公司提供的產(chǎn)品，能夠及時(shí)提供良好的售后服務(wù)，響應(yīng)用戶(hù)的特殊需求，針對(duì)用戶(hù)的要求進(jìn)行功能方面的量身定做。

8.系統(tǒng)的安全性

遠(yuǎn)控科技的CDMA遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的安全性非常高，多級(jí)用戶(hù)名/密碼保護(hù)認(rèn)證機(jī)制，自主研發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件，加密傳輸方式等等措施，保障系統(tǒng)的安全不受侵害。具體體現(xiàn)在如下四個(gè)方面：

9.遠(yuǎn)控網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)特色
1、資源集中管理。視頻、云臺(tái)、報(bào)警、串口等等資源集中管理，統(tǒng)一配置，管理方便、科學(xué)；不用針對(duì)多個(gè)設(shè)備進(jìn)行多次、單獨(dú)、重復(fù)操作。節(jié)約系統(tǒng)管理的人力、物力、財(cái)力。
2、多級(jí)用戶(hù)權(quán)限管理；用戶(hù)名密碼機(jī)制保障了系統(tǒng)使用的安全性。管理員提供了用戶(hù)帳號(hào)的開(kāi)戶(hù)、修改、刪除、密碼修改等維護(hù)操作；對(duì)于每個(gè)用戶(hù)，管理員可以分配他的操作權(quán)限（包括瀏覽/控制/管理）。
3、隨時(shí)隨地全實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)可以在遠(yuǎn)端，隨時(shí)隨地查看現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)了解、指導(dǎo)工作。對(duì)單位形象宣傳也有很好的促進(jìn)作用。
4、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)錄像管理功能，系統(tǒng)不僅能夠自動(dòng)錄像，自動(dòng)清除以往錄像，還能夠提供錄像異地查詢(xún)，下載等功能。系統(tǒng)的錄像啟動(dòng)方式有多種：
A、客戶(hù)端本地錄像：客戶(hù)在使用監(jiān)視器軟件時(shí)可以隨時(shí)啟動(dòng)/關(guān)閉“本地錄像”功能，錄像文件保存在當(dāng)前的電腦中。
B、客戶(hù)端網(wǎng)絡(luò)錄像：客戶(hù)在使用監(jiān)視器軟件時(shí)可以啟動(dòng)“網(wǎng)絡(luò)錄像”功能進(jìn)行錄像，錄像文件保存在預(yù)先設(shè)定的、指定網(wǎng)絡(luò)路徑的電腦中。
C、按時(shí)間計(jì)劃錄像：管理員可以配置“錄像計(jì)劃”進(jìn)行有目的的錄像。“錄像計(jì)劃”是設(shè)定錄像類(lèi)型、錄像啟動(dòng)時(shí)間、錄像停止時(shí)間、每個(gè)錄像文件的持續(xù)時(shí)間段、以及錄像保存周期，等等。
D、聯(lián)動(dòng)觸發(fā)錄像：管理員可以配置聯(lián)動(dòng)錄像，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某些預(yù)期的事件后（比如還面移動(dòng)檢測(cè)；比如紅外報(bào)警輸入發(fā)生、比如某個(gè)客戶(hù)登陸，等等，都是一個(gè)事件），將出發(fā)錄像啟動(dòng)。
5、智能管理功能：主要體現(xiàn)在聯(lián)動(dòng)功能上。系統(tǒng)定義了26中事件，定義了15中可執(zhí)行的操作。管理員可以任意綁定“事件”和“操作”之間的關(guān)系，建立“聯(lián)動(dòng)”。只要有任何一種事件發(fā)生，系統(tǒng)都會(huì)按照預(yù)設(shè)定的聯(lián)動(dòng)完成相應(yīng)的“操作”。不需要再人為干預(yù)，提高系統(tǒng)的智能化，節(jié)約管理成本。比如“畫(huà)面移動(dòng)”事件可以聯(lián)動(dòng)“錄像開(kāi)始”、“打開(kāi)聲光設(shè)備”、“發(fā)送文字提示信息”等等操作。
6、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，系統(tǒng)具備無(wú)限擴(kuò)展性。采用標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個(gè)中心對(duì)各站點(diǎn)的系統(tǒng)；在網(wǎng)絡(luò)上可以設(shè)置多個(gè)分控圖像工作站，滿足多個(gè)用戶(hù)的需要，可以組成多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。嵌入式的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，每個(gè)視頻服務(wù)器都是一個(gè)獨(dú)立工作的站點(diǎn)，增加/減少一個(gè)站點(diǎn)，非常方面。系統(tǒng)具備無(wú)限的擴(kuò)展性。
7、電子地圖導(dǎo)航功能，完全模擬監(jiān)控點(diǎn)實(shí)地分布圖，方便人員操作和管理，顯示簡(jiǎn)潔直觀、操作便利。
8、完全自主開(kāi)發(fā)：系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備和管理軟件均屬自主開(kāi)發(fā)，能夠及時(shí)提供良好的售后服務(wù)，響應(yīng)用戶(hù)的特殊需求，針對(duì)用戶(hù)的要求進(jìn)行功能方面的量身定做。提供完整的SDK，方便客戶(hù)作二次開(kāi)發(fā)。

10.設(shè)備介紹

CDMA視頻服務(wù)器簡(jiǎn)介
CDMA無(wú)線視頻服務(wù)器是一種獨(dú)立運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)，通過(guò)CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。在一個(gè)小巧的鋁制機(jī)殼內(nèi)集成了視頻壓縮及通訊控制板和無(wú)線Modem等全部功能部件，只需外接攝像機(jī)和電源即可構(gòu)成一臺(tái)完整的基于CDMA信道的遠(yuǎn)程無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在PC機(jī)上無(wú)論利用寬帶方式或是撥號(hào)方式接入Internet，遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)場(chǎng)景便活靈活現(xiàn)，盡現(xiàn)眼前。
采用了面向窄帶信道研發(fā)的專(zhuān)有的CAMEC活動(dòng)視頻壓縮算法，壓縮效率遠(yuǎn)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(lèi)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高的傳輸幀率。同時(shí)由于CAMEC算法在色度壓縮上的特殊處理，在實(shí)現(xiàn)高壓縮效率的同時(shí)也保證了很好的清晰度和色彩還原質(zhì)量。

產(chǎn)品主要特點(diǎn)：

嵌入式設(shè)計(jì)，內(nèi)置CDMA或GPRS無(wú)線Modem，獨(dú)立工作，體積小，功耗低，高可靠
硬件發(fā)送，軟件接收
2路視頻輸入，內(nèi)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(zhì)量CAMEC-I/II活動(dòng)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(nèi)置CDMA/GPRS通訊控制協(xié)議及TCP/IP協(xié)議
支持動(dòng)態(tài)或固定IP地址方式，支持域名解析，多種觸發(fā)啟動(dòng)模式
2路雙向輔助串行口可控制云臺(tái)鏡頭，可連接串行用戶(hù)設(shè)備
支持雙向測(cè)控?cái)?shù)據(jù)復(fù)用，1路視頻+2路雙向串行數(shù)據(jù)可同時(shí)傳輸
兩路數(shù)字量輸入/輸出，支持外部開(kāi)關(guān)量觸發(fā)，支持報(bào)警前后現(xiàn)場(chǎng)錄像
支持GPS數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸，支持工業(yè)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)同時(shí)傳輸
支持事件短信提示
接收軟件支持網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)端共享瀏覽