水库无线数字微波传输监控系统技术方案

水库无线数字微波传输监控系统技术方案一、项目概述水作为人类赖以生存的资源，其的高效利用是现今社会发展的主流，同时却是一个亟待解决的难题。水库在水的管理方面具有举足轻重的作用，对水库实行科学、安全、自动的管理，在现阶段已是一个符合我国国情而又非常迫切的要求。由于水库的面积广大、地形复杂等原因，实现有线监控的难度很大，即便付出较大的费用与施工代价，建立起来，都很容易在风水雨打和人为施工中遭到破坏。根据此种状况，我公司提出了无线远距离进行实时图像监控的合理化设计方案。二、公司简介深圳市荣通达科技有限公司位于深圳宝安大道裕兴第二科技园，是一家新崛起的具有强大技术实力的高新技术企业。公司主要从事无线通信设备软硬件的设计、研制、开发、生产和服务，并为用户提供系统集成服务。作为专业无线应急机动通信传输产品的厂家，公司提供高品质军警级的系列无线图像传输设备、应急多媒体卫星通信设备、数字网络传输设备等产品，广泛应用于武警、公安、武警、国防、安全、交通、人防等系统，多次成功保障了反恐防爆、灾害救援等国家重大活动，得到了用户的一致好评。公司研发队伍由一批射频/基带技术、软件无线电、MPEG2/MPEG4/H.264编解码、数字图像处理、嵌入式设备等领域的资深专家组成，在行业内有均有6年以上的研发经验，主要针对无线宽带视频、数据传输的软件、硬件的开发。作为国内COFDM技术的先驱，2004年公司开始独立推出具有世界一流水准的高扩展性正交编码频分复用板卡和整机设备，同时针对专有用户，集成了宽带、窄带正交频分复用技术和高等级数字加密技术。公司所研制生产的数字无线图象传输设备包括穿戴、双频、单兵、车载、船载、机载等全系列，设备按严格国家相关法规和行业规范合法研制，其电磁兼容性和各类指标符合相关规定。其中穿戴、双频、单兵设备全屏蔽，符合EMC和辐射标准，并参照军品设计生产；所有设备主要配件采用国内和国际知名品牌，确保性能指标和可靠性，并执行严格的出厂各种检验。公司紧密跟踪国际国内IT行业最新的市场和技术发展趋势，在无线扩频传输设备、数据通信系列产品方面研发了一系列产品，如E1数据传输、双向无线COFDM网桥等，形成了一套自主核心技术体系，为我们的客户提供更加全面的解决方案。三、用户需求分析3.1需求分析在水库中实现无线远程监控，首先得解决无市电供应的困局，根据现场实际情况需要，我公司建议水库内建立4个监测点，每个点设立两个枪机摄像头，再由2路的网络视屏服务器转换连接到无线数字微波设备进行传输。本剧我们的了解，本方案包括以下设备：1.采集传感设备：通过传感器采集水库的容量、水质、水面情况、水岸情况、天气等状态。采集设备可根据需要重新部署。2.清晰视频设备：采用高清摄像头采集水库现场的视频和图像数据。3.无线传输设备：环境数据通过无线方式进行局部和远程传输，方便项目部署和未来的扩展性。4.监视操作台：使用液晶监视器对水库的全部参数如容量、水质进行统一监控，方便管理，同时便于工作人员、领导及同行交流时的参观、演示。3.2方案优势：设计实现水库无人执守及安全监控，满足以下功能：1、汛期的水库安全防卫工作，时刻注意水库的水位，如果水位到了警戒线，有了险情，马上报警。2、能够随时检测水库中水的水质，并将信息传到远端，发现水质超标，马上报警。3、水库水面情况的实时远端监控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）。4、水库水岸情况的实时远端监控：岸上的物体（如人、兽）是否进入危险区（如闸门口、大堤上），是否有可疑的情况（如有人想要破坏水库）。5、水库重点区域的防范，随时注意闸门、大坝的正常工作和稳固程度。6、水库天气情况的实时监控。7、远端控制中心与水库现场的语音通讯，遇到情况时能够做到远距离的指挥工作。8、可以在中控室直接对水库的闸门进行控制，进行水资源调配。四、方案设计4.1设计原则本方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本等原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。先进性：所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和网络通信技术最新发展潮流并且应用成熟的系统。保密性和安全性：必须符合国家的安全标准和要求，以保护内部信息特别是密级信息不被非法访问。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性，建立身份认证、权限认证，彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问。智能化：系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征，比如自主编程、记忆功能、主动检测等；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。网络化：在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会，设计完成的监控系统中所采用的产品和系统，必须与计算机网络技术相结合，实现各个子系统的信息共享，才能适应时代的前进、技术的进步，满足更广范围巡查的要求。实用性：我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪费资金。兼容性：考虑到国家已建成的或在建的水利信息系统，本系统能与相关的信息系统接轨和共享数据。成功应用：系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国内应该有成功的应用案例。合理配置：系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。良好操作：系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性，应使一般水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成监控任务的操作水平。可靠性：设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面：系统运行可靠：系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性认证。保存和恢复设置方便：在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。开放性：即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要，主要体现在以下方面：智能化升级：系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应该相对简单，由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。模块化结构：为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化结构。这样便于系统的维护和升级。经济性：为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比最优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资3.2整体设计由于无电供应，在水库中应建立太阳能发电机提供电源。水库中建立四个监控点，每个监控点安装两个枪机摄像头，并由网络视频服务器连接到无线数字微波进行传输，监控中心的交换机接收转换信息后发送到监控中心的电脑里。整体结构设备示意图：五、设计各端分述5.1太阳能发电机：太阳能发电机结构示意图：设计拟采用多晶硅太阳电池组件：240W太阳能系统参数：多晶240W太阳能板规格：Specifications电池：多晶硅太阳能电池Cell：156*78mm*4电池数量及排片方式：72(4*9)*4模块尺寸：670*780*50*4重量：约6.5kg*4温度系数：额定工作电流温度，48?C±2?C电流温度系数：%/K，0.06±0.01电压温度系数：mV/K，-(78±10)功率温度系数：%/K，-(0.5±0.05)规格：RO-240W开路电压：68V工作电：48V短路电流：3.50A工作电流：3.69A最大功率：240WSTC：Irrandiance1000W/m?,Moduletemperature25?CAm=1.5太阳能发电机的功能优势：独立供电，不受地理位置限制、无需消耗燃料，无机械转动部件，建设周期短，规模大小随意。与火力发电、核能发电相比，太阳能发电不会引起环境污染、安全可靠、无噪声、环保美观、故障率低、寿命长。拆装简易、移动方便、工程安装成本低，可以方便地与建筑物相结合，无需预埋架高输电线路，可免去远距离敷设电缆时对植被和环境的破坏和工程费用。广泛应用于各种用电电器上，非常适用于缺电、无电地区的家庭，乡村、草原牧区、山头、海岛、高速公路等偏僻地方的家用电器电器和照明电器上。具有永久性，只要太阳存在，太阳能发电就可以一次投资而长期使用。太阳能发电系统可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能发电组，这是其它电源无法比拟的。5.2前端设计：前端设计由传感器、摄像头、、网络视频服务器、微波发射器等组成：1、传感器：用于采集水库的容量、水质、水面情况、水岸情况、天气等。2、摄像头：每个监控点使用两个枪机摄像头进行采集图像。CCD摄像机作为现在广泛运用的监控方式，非常成熟实用，图像清晰度高，效果好且直观，一旦发生汛情，监控中心可以实时直观地确定汛情发生的具体位置。另外，从原理上说，CCD摄像系统的工作寿命比一般的摄像头高一个数量级。所以，目前在水库监控系统中，绝大多数采用的还是CCD摄像机。我们建议采用高清晰度，低照度的彩色CCD摄像机，摄像机感光光谱要宽，对远红外线光谱线十分敏感，这样使得摄像机对火光和由火光引起的燃烧温度有较高的检知能力。3、网络视频服务器RO-65202路网络视频服务器：产品概述：无线视频服务器可以远程实时传输声音、视频图象控制指令，数据报警联动设备无线视频服务器解决了网络视频服务器和CDMA视频服务器在D1CIF图象格式不能实时传输图象的问题，还可以同时实时传输多路图象采用最新H.264视频编码技术、MP3音频编码技术，支持双向对讲音、视频完全同步（唇音同步）内嵌GUI，操作直观、简捷，通过485与键盘/矩阵接口支持远程云台控制，支持通道选择及可编程控制通道巡检支持动态IP地址，支持局域网、Internet（ADSL、有线通图像标准：NTSC制或PAL制音频输入：1路、2路、4路、8路信噪比：≥80dB分辨率：D1、HalfD1、CIF传输帧率：每路视频，帧率（1-30）/（1-25）连续可调，根据带宽自动调节：输出码率：16Kbps至4Mbps连续可调；16Kbps至1152Kbps连续可调报警：4路输入，4路输出；可以视频丢失侦测、视频遮挡侦测、自动报警客户端联动图象抓拍功能：报警时自动抓拍图象，将实时图象数据传输到设定服务器通讯：内嵌，WebServer全面支持IE监视、控制、设置、升级传输协议：TCP/IP、UDP、MULTICAST工作温度：-10°C-55°C电源电压：外置电源、12V输入功耗：6W/9WPAL制D1：704×576；HalfD1：704×288；CIF：352×288NTSC制：D1：704×480；HalfD1：704×240；CIF：352×240音频：采样率，32KHz，44.1KHz，48KHz，Mp3压缩方式4、微波发射器在水库设立的监控点距离监控中心约3—3公里，根据此种情况，选用传输距离（可视距离）为3-5公里型号为RO-5803的5.8GHz300M数字网桥最为适合。RO-58035.8GHz300M数字网桥产品概述：用于实时传输高质量的音、视频、控制信号。网络数数据数字化传输传输TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、BOOTP、DHCP、Telnet、FTP协议,支持SNMP网络管理支持IEEE802.11a/b/G,符合Wi-Fi国际标准，提供64位和128位WEP加密支持点对点、点对多点，监控