中联科技CDMA1X水文站视频监控解决方案———中联科技CDMA1X水文

［编辑简介］：中联视讯的CDMA1X水利防汛视频监控系统采用视频监控、计算机网络和无线通讯新技术，系统包括视频采集摄像机、视频编解码器、监控数据服务器、监控工作站网络设备等。文章着重介绍了该方案的组成及功能，给出相关产品的技术参数。［摘要］：［关键词］：中联科技 CDMA1X 水文 视频监控
  一、系统介绍
水文是水资源开发利用管理与保护、防治水害以及工程建设规划、设计、施工、管理、调度的依据。在大力加强节水、保护水质，实现水资源的可持续利用的前提下，如何提高现有水资源的管理水平就显得尤为重要。水文站是收集水信息的基本站点，是水文工作的基础。　通过水文站网持续地对我国江、河、湖、库的地表水、地下水的水量、水质等进行观测，实时收集水文水资源数据， 对水资源开发、利用、管理，保护，实现水资源的合理调配，达到提高水资源的利用率和改善水生态的目标等方面具有十分重要的作用。同时，还可为防汛防潮指挥调度提供了及时、准确的决策依据。
  目前我国北方地区尤其是海河流域水资源极度短缺，随着流域内经济的快速增长和人口的增加，水资源的供需矛盾越发突出。通过建设水文站实时监控系统，利用先进的数字电视监控手段对水源地的地上和地下水信息实施监测，采用CDMA1X无线网络实时网上传输水文数据，对水库及其附属建筑物及管理区的全面视频监控。
  长期以来，水文工作者都是，靠手测、目测收集水文信息。直接影响到测报的精度和成果质量。利用数字视监控系统采集数据、图像、声音、视频等基础信息，不但可提高精确度，还可以使水文工作者告别传统的工作方式。
  在通常情况下，由于水文站点在地理位置上分布较广或位置较偏僻。并且与监控中心的距离较远，利用传统的有线连接方式，线路铺设成本高昂，而且施工周期长，同时因为物理因素如河流山脉等障碍而难以架设线缆。而且水文信息安全防范要求高，采用有线通讯在遇到刮风、暴雨、决口等灾害时，线路一断，水文信息就无法及时传递上去，因此有线传输的抗灾性比较差，难以适应高可靠性要求，加之流域地形复杂、偏僻，铺设光纤成本也比较高。相比之下，无线通信布线简单、方便，抗灾性比较好，成本也比较低，可大量节省投资。
  中联科技CDMA1X水文数据无线视频监控解决方案可很好地解决上述问题。用户采用中联科技无线视频监控解决方案，无需铺设网络电缆，可迅速方便地在各种需要的地方布署数字摄像设备，建立新的视频监控系统或对现有的视频监控系统进行扩展，具有很强的灵活性和可扩充性。可实现真正意义的实时水文信息的采集和监控、统一管理。
  中联视讯的CDMA1X水利防汛视频监控系统采用视频监控、计算机网络和无线通讯新技术，具有实时信息自动采集、传输、视频监控、远程数据和图像传输、信息查询等功能，系统包括视频采集摄像机、视频编解码器、监控数据服务器、监控工作站网络设备等。可实时监控管理区河流水库水位、建筑物及附属设备情况等。视频监控信息采用CDMA1X网络传送，传递速度快，系统结构简单。被监控点实时采集的视频文件通过CDMA1X网络通信线路及时地传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况。视频监控中心采用矩阵控制器，通过计算机控制实现视频切换、硬盘自动长时间录像及摄像机、云台等各种动作，进行实时监控，及时发现问题并进行处理，既方便又简捷。并可确保系统在各种恶劣天气情况下，都能正常运行，满足系统各种信号相互传输的准确性。可全面实现水文信息采集自动化、数字化和网络化。
  视频监控系统将被监控点实时采集的视频文件及时地传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况，及时发现问题并进行处理。
   
  
  1、支持多CDMA1X信道捆绑和负载均衡技术
  CDMA1X无线接入理论速率153.6Kbps，目前在大部分地区1路CDMA1X信道实际宽带为80kbps，对于视频监控中的一些应用（如视频、图片的传播等）显然会有些力不从心。CDMA1X IP路由器的突出特点是支持多WAN口接入和负载均衡功能。通过捆绑多个CDMA1X信道增加带宽是CDMA1X IP路由器在CDMA1X无线网络视频监控方面的一大优势。采用中联视讯的CDMA1X IP路由器配合多WAN口宽带路由器，通过负载均衡可捆绑1至N个CDMA1X信道，形成n*80Kbps的数据传输带宽。使用多条CDMA1X，相当于将总出口带宽拓宽到原来的多倍（具体看捆绑几个CDMA1X信道）。事实上，对于一般的视频监控系统的信息传输，捆绑3个CDMA1X信道就可以达到240Kbps的总数据带宽，完全可以满足采用MPEG-4视频压缩格式的视频信息实时传输的要求，将现场视频信息实时传送到监控中心。
  并且，通过这种方式获得的“高带宽”在费用上更具优势，因为目前CDMA1X包月费用很低，多申请几条信道费用也很有限，用有限的费用换来带宽的成倍增长，对于视频监控网络是很合算的。而以往向运营商租用的有线方式高带宽接入，包月费用就很高，相比之下多CDMA1X信道捆绑方案能用极小的代价获得实用的效果。
   
  
  2、方案优点
  替代光纤和专线，降低了网络建设成本，为用户节省大量的费用；
  工程建设周期短；
  扩充性强；
  可灵活方便地进行安装布署；
  提供高可靠性，保证不间断的视频监控；
  传输速率高，实时性强；
  支持远程监控；
  设备成本低，性价比高。
   
  二、应用方案
中联科技 CDMA1X IP 路由器的突出特点是支持多 WAN 口路由器和负载均衡功能， 通过 负载均衡可 捆绑 1 至 N 个 CDMA1X 信道， 可以满足采用 MPEG-4 视频压缩格式的视频信息实时传输的要求，中联科技基于数字编码压缩技术（ MPEG4、MPEG2或MJPEG）的视频监控解决方案采用CDMA1X IP路由器可以将多个被监控点通过CDMA1X无线网络与监控管理中心连接起来，且搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线链路。视频数据通过CDMA1X无线网络进行传输，可以提供高质量视频监控，并且监控范围更加广泛。
  现场监控点安装的摄像机所摄录的实时和高分辨率的视频图像信息经过视频编解码器压缩，通过CDMA1X IP路由器发送到CDMA1X网络。监控中心通过专线从移动营运商网关获得实时视频信息，可以完成对远程监控点的视频监控。
  三、系统结构
  无线视频监控系统由视频信息采集压缩系统、无线数据传输系统和监控管理中心三部分组成：
  1、视频信息采集系统
  根据监控点的具体情况，在各监控点安装相应的监控摄像机（彩色或黑白、固定或活动云台、定焦或变焦）和软件系统。在每个监控点可以安装一个或数个监控摄像机，外围再各配备一台云台、防护罩及云台控制器。每个视频采集点各匹配一台视频编解码器。监控摄像机用于各监控点实时视频信号。云台可以由控制中心的计算机控制。用户可对摄像机进行水平360度，垂直90度及变焦控制。
  视频编码器是集音、视频采集、音视频压缩编码、网络传输、WEB Server、输入输出控制等功能于一体的网络视频传输设备。视频编码器可以接入各种模拟摄像头，将模拟音、视频信号转换为压缩音视频数据流，再通过网络传输到PC上解码显示或通过视频解码器还原为电视信号显示。视频编解码器负责把摄像机的模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，另外也传输控制信号，视频编解码器内置10/100M网卡，通过网线连接到无线设备上，编码压缩处理后的监控信息通过无线网络汇集到监控管理中心，监控中心能看到各监控点的实时状况，监控人员可通过监控中心局域网或Internet远程实时浏览视频图像、遥控云台。
  为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远,适用于广阔区域的监控。
  2、无线传输系统
  通过CDMA1X IP路由器采用点对多点方式建立覆盖监控领域的无线带网络。在远程监控点安装SCN2000 CDMA1X IP 路由器（以太网接口）。产品具有传输距离远、低时延（对视频应用非常关键）和设备成本低的特点，可以提供高效和经济的视频传输解决方案。CDMA1X理论速率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，是平均30-40kbps的GPRS数据传输的2-3倍。可以将不同地点的现场视频信息通过无线通讯手段传送到监控中心，支持采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，能够保证视频流的稳定持续传输，并且不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形限制。SCN2000 CDMA1X IP 路由器设备提供10/100BaseT以太网接口，监控点的交换机、视频解码器和摄像机都可以直接双绞线连接到SCN2000 CDMA1X IP 路由器的10/100BaseT以太网接口上。
  3、监控管理中心
  监控管理中心负责接收各监控点通过CDMA1X网络传输过来的视频信息，控制中心可以通过电视监视器显示各现场监控点的图像信息，也可在通过电视墙进行图像的实时监控，并进行数码录像，用户登录管理，控制信号的协调，视频数据可同时存入存储服务器，进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询回放视频录像。
  监控中心主要由视频编解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机等组成，可完成现场图像接收与显示，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。
  视频编解码器对经CDMA1X无线网络传送来的前端监控点摄像机采集的视频信号进行编解码处理，传到监控管理中心局域网视频监控服务器上，再经交换机通过内部局域网传播至各个相关部门或人员的客户端。
  监控中心发出的对于云台、镜头等的控制指令通过无线设备传送到监控点。用户可以通过位于监控中心的云台控制设备控制现场任意点的云台、镜头的光圈、焦距、变倍；云台的上、下、左、右、自动或辅助控制远端的电源、摄像机开关等。
  现场传回的视频图像转化为数字信号存储在硬盘录像机上，可方便快捷地实现资料的存储、更新、查询、备份，为交通违章处理等执法工作提供依据。
  四、系统功能参数
1、系统特点：
  采用MPEG4的压缩技术；
  支持Web Server，B/S模式操作，可通过浏览器和互联网进行远程控制访问；
  支持TCP/IP协议，
  提供RS232/485接口，RJ45以太网接口；
  2、技术指标
  视频输入
PAL彩色，75Ω，1Vpp输入

压缩方式
MPEG4

编码分辨率
D1：704*576，3CIF：528*576，2CIF：352*576，CIF：352*288

输出码率
64Kbps-1.6Mbps

控制接口
RS485/RS232接口，可接各种云台镜头

协议
TCP/IP

监控方式
B/S模式

网络接口
10/100M RJ45以太网接口

使用环境
温度： -10~40℃，湿度：90%非凝结