浅谈3G无线网络技术在水利行业视频监控的应用优势

2015-04-06廉瑞佳

陕西水利 2015年5期

廉瑞佳

（1.陕西水环境工程勘测设计研究院陕西西安 710018；2.西安迪飞科技有限责任公司陕西西安 710018）

1 概述

随着通信技术日益发展，迎来了4G时代，但由于4G网络的成熟性不够和覆盖范围较小暂时未被广泛使用，而3G无线网络传输技术成熟，已被业界所接受。3G无线网络在通信领域的成熟应用，为其在其它行业中也铺平了道路，这无疑将极大地加速无线传输技术在安防监控中的应用。3G无线网络视频监控可以大幅降低布线成本，也可以在一定程度上解决线路被损毁的问题。

3G无线网络视频监控是基于3G通信网络的多媒体视频监控系统，通常使用摄像机对现场情况进行实时采集，摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩后，经智能无线通讯终端发射到3G网络，并通过3G网络将数据信号发送到远程监控中心，实现视频数据的交互、发送、接受、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。用户可以方便的通过Internet从系统监控中心得到实时图像信息。该系统整合了3G网络和Internet网络的优势，无论身在何处、任何时间，都可以迅速接入系统，随时随地地进行远程控制管理。

目前在3G方式下的视频传输速率最高可达到700Kbps，一般也可在400Kbps～500Kbps左右，能够满足一般实时视频监控的要求。3G网络传输安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得很多行业的安防都在采用3G无线监控。

2 水利行业视频监控

2.1 视频监控站、点构成

监视站是对所辖的视频监视前端的视频信息进行控制、监视、管理、调阅等操作，并存储视频信息。根据《水利视频监视系统技术规范（SL 515-2013）》将监视站分为本地监视站和远程监视站两级。在视频监视前端所在地建设本地监视站，在所属管理单位建设远程监视站。分别对本地监视点负责监视前端的接入、汇聚上传、本地监视和远程监视点控制、监视、管理、调阅所辖监视前端视频信息，并存储视频信息；监控点是通过前端摄像机采集图像，利用网络上传到所属单位对监控点视频进行统一管理，调阅、查看、控制，并且需要将各个水利部门分别建立起来的监控站在整个水利系统全部联网进行远程调阅、查看。

2.2 视频监控站、点特点

（1）布设位置特点

通常水利设施如水库、大坝、闸站、泵站、海塘、分滞洪区、堤防及一些重要保护区域如水源地、易滑坡面和易变形处，城市重要易涝点、重要测流断面等基本分部在较广阔的区域，很多设施都处于野外，并且人烟稀少与城镇的距离较远，比较孤立的位置。所以本地监控站只能根据这些设施的位置建设在本区域，而监控点在这些设施上选择的安装位置必须紧密结合现场的实际情况布设，尽可能地扩大监控点的监控范围提高监控点的效能。

（2）互联互通特点

水利视频监视系统站、点可由各级水利部门分别按照本标准要求进行建设、使用和管理。各单位建设的水利视频监视系统站、点应支持通过计算机网络实现互连互通，可查阅调看经过授权后的视频监控点。

（3）突发性特点

水利行业在防汛期间突发事件较多，监控站、点位置不固定，很多时候需要大范围移动视频站、点来观察现场突发情况，急需快速部署视频监控站或监控点。

3 3G无线网络视频监控优势

3G无线网络视频监控综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合距离较远的位置观测；在许多情况下，往往由于受到地理环境和工作内容的限制，有线网络、有线传输的布线给工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用3G无线网络视频监控可以摆脱线缆的束缚，有覆盖面广、部署方便、业务多样的优点。

（1）覆盖面广：无线网络覆盖率极高，几乎可以部署在室外的任何地方，包括水体、崎岖地带、偏远地方，几乎不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形和区域限制。

（2）部署方便：3G无线网络视频监控可以将不同地点的现场信息通过无线通讯手段传送到任何得到授权的监控中心、电脑、手机上，可以不受时间、空间限制对任何监控目标进行调阅、查看。真正做到了任何时间、从任何地方、对任何现场都能实时监控、实时管理、实时查看。

（3）组网灵活：管理人员可以迅速将新的视频监控点加入到现有网络中，用户不需要为新建传输铺设网络、增加设备，只需要在网络覆盖下，就能很方便、很简易地搭建起监控点实现远程视频监控。

可靠性高：3G无线网络视频监控系统传输可靠性高达99.999%的载波级，可以实现无中断的安全传输。

方便快捷：无需网络布线，安装周期短、维护方便可随时更换监控地点。

4 3G无线视频监控应用举列

2010年陕西省建设防汛工情视频监控系统，一期建设179个监控点，大部分监控站点利用了当时的3G无线网络传输。网络选择时中国移动、中国联通和中国电信三大运营商竞争激烈，在实地考察了网络的覆盖范围和三大运营商的业务优势后选择了中国电信。中国电信3G业务比较成熟且覆盖范围较广。陕西省建设防汛工情视频监控系统在监控管理平台和监控站点上充分利用中国电信“全球眼”平台提供的基于IP技术和3G无线网络视频监控业务，将分散、独立的视频采集点图像信息进行联网处理，实现跨区域的统一监控、统一管理及分机存储，以满足用户实时进行远程监控、管理和信息传递的需求。

固定监控站、点通信网络提供多种选择方式主要是根据实地情况确定通信链路，对于3G网络信号覆盖地区，首选3G无线网络传输模块实现图像传输，同时可根据网络信号状况，实现与CDMA 1X之间的切换；对于3G网络尚未覆盖且有有线通信的地区，首选ADSL、VPN等2M互联网通信方式。

移动监控点在机动车辆上，配置基于3G无线视频服务器、吸盘式车载高清摄像机、镜头云台控制器、液晶显示器或笔记本电脑、UPS电源或蓄电池、GPS全球卫星定位系统，构成车载或便携式移动工情视频监控器。

陕西省建设防汛工情视频监控系统建设完成后绝大部分固定监控站点都采用了电信的3G无线网络作为通信链路来传输视频画面，本地、远程查看视频监控效果良好，通过通信专网可以远程控制，实现视频的调焦、对光、改变旋转角度和俯仰角度等操作，监控画面清晰，满足本次项目建设需求需要。项目顺利通过了验收得到了业主好评。

5 应用优势

结合水利行业视频监控系统特点以及在陕西省建设防汛工情视频监控系统中3G无线网络视频监控的应用，若利用有线网络来建设视频监控系统，不但线路铺设成本高昂需要大量的人力物力、难以架设、施工周期长、甚至线缆铺设完成后会经常遭到破坏而且后期维护费用高、扩容较弱、可移动性低。3G网络资费虽然略高于有线网络租赁费，但由于不需要铺设线缆以及安装成本、维护费用比较低廉且从通信技术发展的迅速来看，3G网络资费在不久的将来资费定会降低。

近年来3G无线网络的覆盖范围不断的扩展、传输速率的提高，视频图像压缩技术的完善，远远超过了水利行业视频监控系统对摄像机图像的要求，大大保障了视频图像采集传输的稳定性和可靠性。还实现了视频完全数字化、网络化，使用户随时随地都能通过3G无线网络进行远程监控和集中管理，彻底解决了地域界限的限制。特别符合水利行业站点位置的布设较远、范围广的特点。3G无线网络视频系统不但建设工期短而且减少了线缆的铺设节约了线路铺设的成本，移动性、扩展性非常高可以随时加入建设新的站点，且能通过无线方式建设移动监控点对车辆和人员进行移动视频监控。即使在汛期未能到达现场也能实现可视化的调度和指挥防汛。