一、概述

水库是国家的重要资产，科学、安全、自动化地管理水库是现阶段符合国情的迫切要求。 由于水库面积大、地形复杂，实现有线监控管理难度很大，应用网络无线视频监控可以解决上述问题。 下面是具体的解决方案。

水库拟实现无人值守和安全监控，需要具备以下功能：

做好汛期水库安全防御工作，时刻关注水库水位。 如果水位达到警戒线，有危险，请立即报警。

对水库重点区域的防范，随时关注闸坝的正常运行和稳定。

水库水面实时远程监控：水面是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂浮物（如泄漏的原油）。

实时远程监控水库岸线情况：岸上物体（如人、动物）是否进入危险区域（如闸门、堤岸），是否有可疑情况（如有人试图破坏水库） ).

它可以随时检测水库水体的水质，并将信息传输到远端。 如果水质超标，会立即报警。

实时监测图书馆天气状况。

远程控制中心与水库现场语音通信，可实现远程指挥工作，以备不时之需。

中央控制室可直接控制水库闸门，进行水资源调配。

2.系统功能

水库视频监控与水资源合理配置：

.远端点：传感器、无线网络摄像机、球机

摄像机采用高分辨率低照度彩色一体化无线网络摄像机，体积小，集成度高，高分辨率，352×288（H.264），25帧/秒，提供高品质、全-运动、全彩、实时运动图像。

·通过遥控器，调节摄像机的光圈、焦距等，对水库环境进行全方位远程无线视频监控。

·高速球摄像机是尖端技术产品。 它可以通过自动旋转使摄像机的视野达到360度，从而实现全方位监控。

·将二次仪表上的显示值（如水量、水质等）通过接口和无线网络传送到中央控制室，作为监控和管理的依据。

·传感器设备，根据用户要求，选择不同类型和类型的传感器，如配合摄像头监测天气情况（如雨、雪）等； 并为传感器和控制器提供接收报警信号的输入输出接口。

·电控闸门由中央控制室远程控制，保证水流的合理管理。

无线传输：接口、网桥

·采用直序扩频无线双向传输桥，标准值，视距条件下传输距离为10KM，可根据用户要求增加传输距离至50KM。

·提供透明的RS-232数据接口，可与外部设备通讯，也可转成RS-485或RS-422接口。

·远程无线连接测试，可任意测试两台路由器之间的无线链路，随时随地通过发送测试包进行测试。

· 载频工作频率为2.4GHz-2.4835GHz，采用直序扩频无线双向传输桥，信息可靠性高。 将载波侦听与确认协议、多路访问/冲突避免 (CSMA/CA) 结合使用，以增强抗干扰管理。 使用清除发送/请求发送系统消除消息丢失。 通过自动速率选择（ARS）调整数据传输速率，保证网络的持续覆盖。

.中控室：软件智能无线视频监控：

在远端对图像数据进行分析处理，在监控设防区域设置智能报警区域。 一旦发生任何情况（如决堤、非法闯入要塞、水情严重等），中控室的警示灯和警铃会自动开启。 通知值班人员观看监控画面，进一步确认报警信息。

·接收远端二次仪表的数据信息，如有任何情况（如水质污染、蓄水量过大、闸门水压过大等），立即报警。

·结合传感器信息和摄像头图像分析，确认当前天气状况，预防水灾。

报警黑匣子功能：特殊区域（如闸坝）图像监控的录像存储为动态存储。 一旦发生报警，中控室服务器将保存报警前15秒至报警结束的视频。 动态告警有利于全面分析告警情况。

·通过遥控器控制摄像头和巡航平台实现全方位监控，并可控制电动闸门，根据水流速度和时间远程控制水务管理。

·通过对重点位置的监控，确保水库大坝和闸门的安全。

·天气状况、水库状况、事件、时间、地点、蓄水量、水位、水质等各种信息分类存储在数据库中，并可以通过不同的方式进行查询。

·提供系统的用户管理界面和各种权限。

中控室监控机支持一屏/二屏/四屏/六屏/八屏/九屏/十二屏/十六屏等多种显示界面。 屏幕上/下角可显示水库批号、监测闸号、时间等标志。

·提供图形化控制界面，用户可以根据状态灯轻松判断是否有视频信号、是否登录服务器、是否接收视频流等。

·实现远端与本地端的语音通信，进行远程管理和调度。

三、无线视频监控的优势

采用第三代数字无线视频监控系统，具有图像传输清晰、抗干扰能力强、系统稳定性好、系统扩展能力强、维护方便、无需审批载波频段等优点。

1、基于网络系统的第三代图像监控系统

通过计算机网络（Ethernet、TCP/IP）无线网络传输运动图像、声音和数据 紧凑且功能齐全的自治系统，发送端无需使用 PC 使用方便：内置 HTTP 服务器，可实现浏览器基于配置和显示JPEG编码视频图像的高质量、全动态、全彩实时图像，兼容ITU-T H.261标准高图像分辨率，最高每秒30帧，325×288像素。 有发送端（压缩）和接收端（解压）两种设备，通过专用软件软件解压器接收和回显视频信号，提供透明的全双工数据通道（RS232），如发送云台、变焦相机控制信号。 可选配的全双工音频传输，实现了远端到中控室的语音通信，方便维护人员与中控室的沟通。

2. 无线直序扩频技术

远端采用无线直接序列扩频技术作为传输方式，与传统的模拟微波传输相比具有以下优点：

(1)具有低功率密度谱的特点

由于采用直接序列扩频技术，将原本分布在很窄频段的信号功率扩散到较宽的频段，频谱功率密度低，辐射小，因此对其他通信设备的干扰体积非常小，大大降低了对环境的电磁干扰； 同时，用于无线探测的敌人也很难发现。

(2)具有很强的抗干扰能力

采用直接序列扩频技术后，接收机对同频干扰信号的抑制能力很强。 经接收机解扩后，干扰信号被扩展为宽带噪声，频谱功率密度很低。 接收机只接收与伪码相同的扩频信号。

(3) 抗多径效应

传统的通信方式受多径效应干扰较大，容易出现误码。 对于直接序列扩频通信，利用PN码（伪随机码）的窄自相关特性和弱互相关特性，将不同路径上传输的信号扩展成噪声分离，可以在时间和相位上进行分离对齐形成几个信号的叠加，从而提高接收系统的性能，增强系统的可靠性，误码率极低。

(4) 保密性好

由于直接序列扩频通信的低功率频谱辐射和PN码的自相关性，辐射信号看起来像噪声，使得专门用于接收电磁信号的侦察接收机很难检测到扩频信号。 存在，即使检测到扩频信号后，由于不知道PN码的长度和相位，也无法解读信息内容。 因此，它具有极高的保密特性。

(5) 易于架设和移动

直接序列扩频是点对点通信，通信距离远，只需将天线安装在一定高度即可实现。 安装方便，具有机动性，为移动通信提供了极大的便利，解决了铺设电缆无法解决的问题（如穿越河流、高山、岛屿、船舶）。 减少了铺设电缆、光缆所花费的人力、物力、财力，减少了投资规模，缩短了周期。

3.3 智能图像分析监控：

运行在中控室的软件是该系统的核心部分。 由于该软件可以进行智能分析，给管理人员带来了极大的方便，节省了大量的人力物力。

本软件实现的自动化管理和监控，是通过计算机的智能分析，实现对所有水库的安全、科学管理。 通过这个监控软件的监控管理，基本实现了。 如果有报警，它会报警，让管理员处理。 更重要的是，它可以将发生的所有事情保存为视频。 在数据库中，将过去的各种信息（如水位、水量、门号、发生了什么等）按时间、地点存储在数据库中，并与报警视频联动，各种情况可被实现查询。

四、主要应用

(1)雨区水库防洪。

(2)重要河段水流量和水质监测。

(3)无人值守，遥控水库，闸门自动升降。

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