马强+牛婷

作者简介：马强（1981—），男，新疆人,工程师,主要从事通讯及自动化研究工作。

通讯作者：牛婷（1981—）,女,新疆人,主要从事遥感信息应用方面的研究工作。中图分类号：TV11文献标识码：A文章编号：16749944(2014)05031402

1引言

随着现代通信技术与测试测量技术的发展,数字水利的时代已经到来。采用微波通信技术、数字视频处理技术、通信技术和光纤通信技术等先进通信技术的网络图像监控系统,可以实时观测河道、水库的各种变化及涵闸的运行情况,为领导决策提供直观的图像信息,同时可以改善观测、测量工作人员的工作环境,减少工作人员,做到无人值守、少人值班。

2应用分析

水利工程网络视频监控系统主要可应用在水库管理和河道(管线供水)监控两个方面。

2.1水库管理

通过视频监控系统可监测水库蓄水水位情况。操作人员在使用控制系统操作闸门时,需要通过视频监控系统监视闸门和水流情况。在水库的溢洪道等地方,大部分时间属于无人值守状态,需要设置监控摄像机实时监控。监测水库、坝区的周边环境,防止人为破坏。

2.2河道监控

通过一套视频监控系统,能及时了解上下游河流的水文情况。操作人员操作闸门时,需要通过视频监控系统监视闸门的开合情况。监测水面清洁,对河道内水草及时清理,保证河道畅通、水质清洁。监控河道沿线重要地段的情况,防止对水利设施的破坏。和水文监测仪等设备配合使用,可以远程监控水文监测仪的直观视频图象。

3传输方式

由于新疆水利工程大位于人员稀少的山区、平原,通讯覆盖情况较差,想借助公网传输视频数据难度较大,如果采用无线传输费用也高。目前我们设计的关于水利视频传输的方式有以下两种,就这两种方案进行简单的分析。

3.1无线传输

采用无线网桥组网,数据型无线网桥采用IP传输机制,接口协议采用桥接原理实现,具有组网灵活,成本低廉,传输距离远(最大可达约50km),抗干扰能力强的特征,适合于网络数据传输和低等级监控类图像传输,广泛应用于各种基于纯IP构架的数据网络解决方案。

无线网桥传输标准常采用802.11b或802.11g、802.11a和802.11n标准,802.11b标准的数据速率是11Mbit/s,在保持足够的数据传输带宽的前提下,802.11b通常能够提供4Mbit/s到6Mbit/s的实际数据速率,而802.11g、802.11a标准的无线网桥都具备54Mbit/s的传输带宽,其实际数据速率可达802.11b的5倍左右,目前通过turb和Super模式最高可达108Mbit/s的传输带宽;802.11n通常可以提供150Mbit/s到600Mbit/s的传输速率。

由于水利工程一般没有高楼等建筑的阻挡,传输点间不可视的情况基本没有,所以采用无线网桥组成传输网络的可行性非常大,这种方式尤其适合在水库周围布置监控点。

优点包括:成本低,传输距离远(最大可达约50km),组网灵活,抗干扰能力强。

缺点为新疆尤其是南疆的风沙大,导致长距离传输速率不稳定。

3.2光纤传输

由于新疆特殊气候条件,造成水资源的时空分布极不平衡,长距离输水就成了一道新疆发展的必答题。由于距离长,地势起伏大,无线传输受影响的因素太多,所以一般采取光纤传输的方式,设备可用工业以太网交换机、光纤收发器等。一般单独为视频监控敷设的光纤线路使用光纤收发器即可满足要求。泵站、闸室等小型水工建筑附近的视频监控设备一般采用工业以太网交换机,工业以太网交换机不仅可以传输视频监控数据,同时也能为MCU、PLC等监测、控制、IP语音设备提供网络通道。

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