河道、水库3G无线远程监控系统方案

cfan2021

1.系统概述

    水资源短缺已经成为全球性的问题，随着经济的发展，日益增长的用水需求与水资源短缺之间的矛盾迫使世界各国都在寻求解决的有效办法。因此，采用现代化手段，建设水资源实时监控系统，动态掌握区域水资源变化及利用情况，最大限度的调控使用效率，对区域内的雨情水情进行自动监测，实现雨情水情监测数据的及时采集和准确传输；对各类水资源信息和防汛抗旱信息进行快速、准确的查询、分析和处理，是促进经济社会可持续发展的迫切需要。为此成都远控科技有限公司研制开发了水资源远程监控系统，是一种软件与硬件结合的自动化网络式管理系统。对区域内的水资源实时评价、实时预测、实时管理；实现了重点工程图像实时监控、政务公开，进行水资源相关业务的网上审批及水利局日常管理办公自动化，将水政水资源业务工作和办公自动化结合在一起。

    本系统采用先进的无线视频传输技术，同时支持C/S结构的客户端监控和B/S结构的IE浏览器监控，还支持手机随时随地移动监控。
2.需求分析

    计划在各流域安装无线视频监控系统和水流、水位无线遥测系统，在监控中心安装远程监控系统，因为监控点都在较偏远的山区、野外，没有宽带传输条件，如果租用光纤则费用太高，所以，选用CDMA无线监控系统，完全可以满足常规的视频监控需求。
    纵观目前无线传输技术，利用CDMA 1X传输方案是最为经济实用运行稳定的，此系统利用目前最有优势的CDMA（2.75 G）无线数据传输技术。该系统以高效率图像的压缩算法为手段，以CDMA作为数据传输方式，通过现场终端和监控中心的信息交互，实现对远程作业现场的有效实时图像监控。
3.应用领域

    远控科技CDMA无线网络视频监控系统是一套完善的、高效率的、性价比极高的网络多媒体视频监控系统。整合了CDMA数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化的便捷式的产品。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。根据应用，把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。可以通过Internet从系统总控中心得到实时图像信息。 该系统整合了CDMA网络和Internet网络的优势，无论您身在何处、任何时间，都可以迅速接入系统，随时随地的进行远程监控管理。
   
    远控科技CDMA无线网络视频监控系统具有独特的移动性，易操作性，可以在很多行业里应用：
4.系统结构

CDMA无线网络视频监控系统是基于联通的CDMA网络，主要由以下三部分组成：
   视频的采集压缩模块
   无线的数据传输模块
   中心的监控管理平台
系统结构简洁明了，扩展性好，能适应多变的监控要求。
   （1）前端视频采集模块
    前端的视频采集模块实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号，然后压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小，用户可以根据需要选择不同型号产品。
   （2）无线传输模块
    视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过联通的CDMA网络，系统具有CDMA的PPP拨号过程，并嵌入式地实现了TCP/IP协议、POP3/SMTP协议，同时支持动态IP。
   （3）监控中心
    监控中心只要是一台具有公网IP或者域名的服务器即可。启动服务后，就等待各个监控终端的连接，对于始终在线模式的终端，可以按照需要查询当前的图像情况，也可以自动不停地记录监控点的图像变化。
5.系统说明

● 由于这些监控点具有移动性、突发性，使用无线CDMA网络，无需网络布线和架设天线;
● 系统覆盖范围广，可适用在全国范围之内，包括中国联通公司覆盖的边远山区;
● 后期，线路租用成本低，每线包月CDMA服务费为100－200元
● 图像压缩算法：采用最新的、压缩比极高的H.264视频压缩算法;
● 网络图像传输：网络资源占用低，在低带宽条件下传输高画质、流畅图像;
● 支持动态IP：采用动态IP解析技术，自动解析Internet分配的IP地址;
● 可移动性：在移动视频监控条件下，实现完整的视频监控解决方案;增强型的CDMA无线视频监控系统最高可以实现流畅的15帧/秒的高清晰图像效果。
● 网络化：通过CDMA和Internet网络，真正做到任何时间、从任何地方、对任何现场都能实现监控。
● 方便使用、操作管理简单：既可以安装客户端软件，也可以直接通过WEB方式进行远程监控和远程管理，图形化界面;
● 完整的监控管理功能：系统为用户提供了灵活的监控画面选择, 电子地图使用，对云台、变焦的行控制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能;
● 信息安全：充分利用网络隧道、128位加密算法、防火墙/VPN、加密锁、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证监控系统和录像资料不被越权使用和破坏;
● 强大管理平台：分布分级式管理，用户可以不受时间、空间限制对监控管理目标进行实时监控、实时管理、实时查看、实时指挥。
●扩展性好：后期扩展非常简单，只需联通公司办理上网卡即可，设备只作简单的配置工作。
●3G网络的平滑过渡。
6.系统工作原理

●  通过本地IP地址，预先设定代理程序的网络位置。
●  借助与CDMA 1X无线网络的数据业务功能，自动拨号，获得IP地址。建立数据传输通道
●  通过拨号获得的IP，通过CDMA 1X无线网络和代理程序建立连接，开始传输数据。
●  用户通过“监视器”软件，登陆代理程序，可以观看到远端传输过来的图像。
●  用户通过“监视器”软件，登陆代理程序，可以双向交互，控制云台等。
●  单个Agent代理程序可以支持几十到上百个视频服务器接入，接入的视频服务器、CDMA 1X无线网络、代理程序，三者结合为一体，相当于一个具有若干视频的网络服务器站点。
7.系统应用优势

（1）、功能集成，充分利用网络资源
常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现，造价高且以后的扩充和升级不方便。本方案利用现代计算机网络技术的先进性，将多个功能集成起来，不仅充分利用了网高速准确的优点，同时也容易将各种服务需求集成于Intranet，体现了先进性和经济性。
（2）、优秀的图像品质
采用先进的H.264编解码技术，图像清晰、自然。标准分辨率352×288像素，最高达并可自定义。图像无闪烁，连续性好。
（3）、系统结构灵活
采用标准的组网方式，支持IP单播、组播功能，可以组成点对点的监控系统，又可以组成一个中心对各站点的系统；在网络上可以设置多个分控图像工作站，满足多个用户的需要，可以组成多级监控系统。
（4）、可扩容性强
采用模块化设计，能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。
（5）、易操作性
控制界面、菜单全为中文，用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用。
（6）、自主开发
   系统的核心硬件设备和管理软件均采用具有自主开发能力的公司提供的产品，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做。
8.系统的安全性

    远控科技的CDMA远程监控系统的安全性非常高，多级用户名/密码保护认证机制，自主研发的嵌入式系统软件，加密传输方式等等措施，保障系统的安全不受侵害。具体体现在如下四个方面：
9.远控网络视频监控系统特色
1、资源集中管理。视频、云台、报警、串口等等资源集中管理，统一配置，管理方便、科学；不用针对多个设备进行多次、单独、重复操作。节约系统管理的人力、物力、财力。
2、多级用户权限管理；用户名密码机制保障了系统使用的安全性。管理员提供了用户帐号的开户、修改、删除、密码修改等维护操作；对于每个用户，管理员可以分配他的操作权限（包括浏览/控制/管理）。
3、随时随地全实时视频监控。通过网络，用户可以在远端，随时随地查看现场情况，及时了解、指导工作。对单位形象宣传也有很好的促进作用。
4、强大的网络录像管理功能，系统不仅能够自动录像，自动清除以往录像，还能够提供录像异地查询，下载等功能。系统的录像启动方式有多种：
A、客户端本地录像：客户在使用监视器软件时可以随时启动/关闭“本地录像”功能，录像文件保存在当前的电脑中。
B、客户端网络录像：客户在使用监视器软件时可以启动“网络录像”功能进行录像，录像文件保存在预先设定的、指定网络路径的电脑中。
C、按时间计划录像：管理员可以配置“录像计划”进行有目的的录像。“录像计划”是设定录像类型、录像启动时间、录像停止时间、每个录像文件的持续时间段、以及录像保存周期，等等。
D、联动触发录像：管理员可以配置联动录像，当系统发生某些预期的事件后（比如还面移动检测；比如红外报警输入发生、比如某个客户登陆，等等，都是一个事件），将出发录像启动。
5、智能管理功能：主要体现在联动功能上。系统定义了26中事件，定义了15中可执行的操作。管理员可以任意绑定“事件”和“操作”之间的关系，建立“联动”。只要有任何一种事件发生，系统都会按照预设定的联动完成相应的“操作”。不需要再人为干预，提高系统的智能化，节约管理成本。比如“画面移动”事件可以联动“录像开始”、“打开声光设备”、“发送文字提示信息”等等操作。
6、系统结构灵活，系统具备无限扩展性。采用标准的组网方式，支持IP单播、组播功能，可以组成点对点的监控系统，又可以组成一个中心对各站点的系统；在网络上可以设置多个分控图像工作站，满足多个用户的需要，可以组成多级监控系统。嵌入式的产品设计，每个视频服务器都是一个独立工作的站点，增加/减少一个站点，非常方面。系统具备无限的扩展性。
7、电子地图导航功能，完全模拟监控点实地分布图，方便人员操作和管理，显示简洁直观、操作便利。
8、完全自主开发：系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发，能够及时提供良好的售后服务，响应用户的特殊需求，针对用户的要求进行功能方面的量身定做。提供完整的SDK，方便客户作二次开发。
10.设备介绍

CDMA视频服务器简介
    CDMA无线视频服务器是一种独立运行的嵌入式系统，通过CDMA无线网络实现远程视频监控。在一个小巧的铝制机壳内集成了视频压缩及通讯控制板和无线Modem等全部功能部件，只需外接摄像机和电源即可构成一台完整的基于CDMA信道的远程无线视频监控系统。在PC机上无论利用宽带方式或是拨号方式接入Internet，远端实时场景便活灵活现，尽现眼前。
    采用了面向窄带信道研发的专有的CAMEC活动视频压缩算法，压缩效率远高于JPEG静止图像压缩算法，在CDMA/GPRS信道上可比采用JPEG压缩算法的同类产品实现更高的传输帧率。同时由于CAMEC算法在色度压缩上的特殊处理，在实现高压缩效率的同时也保证了很好的清晰度和色彩还原质量。
产品主要特点：

    嵌入式设计，内置CDMA或GPRS无线Modem，独立工作，体积小，功耗低，高可靠
    硬件发送，软件接收
    2路视频输入，内置双模式视频压缩编码器，压缩模式可在线选择
    压缩编码器-1：高质量CAMEC-I/II活动视频压缩编码
    压缩编码器-2：JPEG静止图像压缩编码
    传输速度：
    彩色320x240/GPRS Class10 - 最高2帧/秒
    彩色320x240/CDMA2000 1X - 最高15帧/秒
    彩色640x480/CDMA2000 1X - 最高2帧/秒
    内置CDMA/GPRS通讯控制协议及TCP/IP协议
    支持动态或固定IP地址方式，支持域名解析，多种触发启动模式
    2路双向辅助串行口可控制云台镜头，可连接串行用户设备
    支持双向测控数据复用，1路视频+2路双向串行数据可同时传输
    两路数字量输入/输出，支持外部开关量触发，支持报警前后现场录像
    支持GPS数据同时传输，支持工业测控数据同时传输
    支持事件短信提示
    接收软件支持网络客户端共享浏览