根據(jù)中國建設(shè)“數(shù)字水利”的目標(biāo)，全面實(shí)施水利系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)可能或正在發(fā)生的汛情、險(xiǎn)情、災(zāi)情進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，及時(shí)采取預(yù)防與補(bǔ)救措施，全面提高防汛抗洪工作的有效性和可靠性，對(duì)減少洪水災(zāi)害、緩解防洪壓力、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要作用。綜上所述影響河流、水庫的安全因素，需要采取措施監(jiān)視、防范影響河流、水庫安全的各種情況發(fā)生。

水庫作為國家的重要資產(chǎn)，在水的管理方面有著舉足輕重的作用。對(duì)水庫實(shí)行科學(xué)、安全、自動(dòng)的管理，在現(xiàn)階段已是一個(gè)符合國情而又非常迫切的要求。由于水庫的面積廣大、地形復(fù)雜等原因，實(shí)現(xiàn)有線的監(jiān)控管理難度很大，廣州美電貝爾公司提出了無線遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控的合理化建議。

水庫擬實(shí)現(xiàn)無人執(zhí)守及安全監(jiān)控，要求實(shí)現(xiàn)以下功能：

汛期的水庫安全防衛(wèi)工作，時(shí)刻注意水庫的水位，如果水位到了警戒線，有了險(xiǎn)情，馬上報(bào)警。

水庫重點(diǎn)區(qū)域的防范，隨時(shí)注意閘門、大壩的正常工作和穩(wěn)固程度。

水庫水面情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）。

水庫水岸情況的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控：岸上的物體（如人、獸）是否進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)（如閘門口、大堤上），是否有可疑的情況（如有人想要破壞水庫）。

能夠隨時(shí)檢測(cè)水庫中水的水質(zhì)，并將信息傳到遠(yuǎn)端，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)，馬上報(bào)警。

水庫天氣情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3G無線監(jiān)控系統(tǒng)組成

無線監(jiān)控系統(tǒng)由前端采集設(shè)備、服務(wù)器和客戶端組成，可實(shí)時(shí)查看水庫各地的視頻圖像和水位信息。前端設(shè)備包括高清攝像機(jī)、水位傳感器和遙測(cè)終端機(jī)。水位信息和視頻圖像以3G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送；服務(wù)器提供數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，用戶權(quán)限管理等；客戶端提供用戶查看水位信息和視頻的界面。

前端由水位檢測(cè)儀，遙測(cè)終端機(jī)，無線高清攝像機(jī)組成。遙測(cè)終端機(jī)采集來自水位傳感器的數(shù)據(jù)，通過無線進(jìn)行數(shù)據(jù)透明傳輸，能把來自串口水位信息，通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

攝像機(jī)采集高清信號(hào)編碼成H.264后，通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心。無線高清攝像機(jī)具備雙碼流編碼，客戶可以根據(jù)實(shí)際要求自行調(diào)整，滿足需求即可。3G無線路由器支持定時(shí)上下線或短信上下線控制，為用戶節(jié)省費(fèi)用。

監(jiān)控中心有服務(wù)器和客戶端。服務(wù)器提供數(shù)據(jù)和視頻的轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，以及設(shè)備的接入，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等服務(wù)，同時(shí)提供權(quán)限配置管理。服務(wù)器運(yùn)行于LINUX操作系統(tǒng)，相比WINDOWS具有安全性高，穩(wěn)定性好，無病毒等多重優(yōu)勢(shì)。數(shù)據(jù)庫軟件采用Oracle，滿足視頻的海量存儲(chǔ)。根據(jù)服務(wù)端設(shè)置的權(quán)限，客服端有相應(yīng)的權(quán)限添加刪除設(shè)備并觀看相應(yīng)設(shè)備的視頻圖像。

系統(tǒng)流程圖如下：

系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)

中心平臺(tái)采用B/S、C/S架構(gòu)，該平臺(tái)的服務(wù)程序包括中心管理服務(wù)、注冊(cè)服務(wù)、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，三種服務(wù)打包為綜合平臺(tái)授權(quán)。

客戶端瀏覽功能

顯示相應(yīng)區(qū)域內(nèi)能提供服務(wù)的攝像頭，選擇后瀏覽視頻或停止視頻

對(duì)接收的視頻流進(jìn)行解碼播放

提供權(quán)限設(shè)置

用戶/用戶組可訪問的設(shè)備的列表信息維護(hù)

用戶/用戶組相應(yīng)的控制操作權(quán)限設(shè)置界面

提供多級(jí)區(qū)域、機(jī)構(gòu)的設(shè)置界面

提供系統(tǒng)設(shè)備（如前端）參數(shù)設(shè)置等操作界面

提供顯示系統(tǒng)的控制界面，如設(shè)定顯示墻上監(jiān)視器顯示指定的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)

支持多實(shí)時(shí)視頻流輪巡策略。具備策略持久性，重啟后，仍然能夠按照上次顯示策略自動(dòng)執(zhí)行

云臺(tái)、鏡頭控制

碼流控制范圍及清晰度功能

電子地圖瀏覽

系統(tǒng)采用電子地圖進(jìn)行統(tǒng)一管理，發(fā)生報(bào)警汛情時(shí)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及報(bào)警、電子地圖聯(lián)動(dòng)。

3G手機(jī)監(jiān)控

可通過3G手機(jī)對(duì)堤壩環(huán)境、水位情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；同時(shí)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)汛情時(shí)觸發(fā)報(bào)警，也可通過3G網(wǎng)絡(luò)以短信等方式通知管理人員，及時(shí)采取防汛措施，保證水壩及周邊人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，減少或避免不必要的損失。

水位數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)采用柱狀圖、餅圖、折線圖、報(bào)表等展示數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。

所查詢出的數(shù)據(jù)表可導(dǎo)出到Excel進(jìn)行打印。

結(jié)語

水利無線監(jiān)控系統(tǒng)通過3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過太陽能、風(fēng)能進(jìn)行供電，可輕松解決水利監(jiān)控傳輸、供電等難題，可實(shí)現(xiàn)對(duì)堤壩環(huán)境、水位情況進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)汛情時(shí)觸發(fā)報(bào)警，通過聲光、短信等方式通知管理人員，可及時(shí)采取防汛措施，保證水壩及周邊人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，減少或避免不必要的損失。

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