大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清化改造

趙令劍

(遼寧潤中供水有限責任公司，沈陽110006)

大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清化改造

趙令劍

(遼寧潤中供水有限責任公司，沈陽110006)

遼寧省大伙房輸水工程為長距離封閉式管道有壓輸水，在國內尚屬首次，為目前國內管道輸水距離最長、輸水量最大、供水方式最復雜的工程。工程主要提供遼寧中南部7城市居民生活與工業(yè)用水。視頻監(jiān)控系統(tǒng)為推動大伙房水庫輸水工程信息化起到了非常重要的作用，而大伙房輸水工程應用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)本地存儲和遠端數據共享。再加上整個系統(tǒng)能實現(xiàn)統(tǒng)一管理，更是可以及時準確地為領導決策提供直觀的圖像信息。然而隨著時間的推移，早期搭建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備繁雜致使故障高，運行不穩(wěn)定，令目前維護起來相當困難，另外加上圖像清晰度偏低等因素都必須通過改造升級才能有效解決。同時也可降低故障率，節(jié)約后期維護成本。

輸水工程;視頻監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)結構;改造

1 目前系統(tǒng)結構

大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)搭建于2009年，采用當時市場上比較成熟的模擬系統(tǒng)管理控制技術和數字綜合視頻管理平臺技術設計完成。其核心區(qū)包括視頻目錄服務器、視頻轉發(fā)服務器、視頻分配器、視頻矩陣、畫面分割器、編解碼器、磁盤陣列等［1］。

大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下3部分組成:

1.1 各分中心前端設備

主要包括高速球形模擬攝像機，三合一防雷器。通過高速球形模擬攝像機可以捕捉每個分中心各方位的圖像信息，保證整個分中心無監(jiān)控死角［2］。通過視頻三合一防雷器可以使山區(qū)的攝像機得到有效避雷。

1.2 分中心與調度中心間的傳輸設備

主要包括H3C交換機、視頻監(jiān)控編碼器、傳輸信號電纜、電源線等。將分中心前端攝像機捕捉的圖像信息轉換為數字信號，通過交換機實現(xiàn)與調度中心的傳輸。

1.3 調度中心管理設備

包括視頻監(jiān)控綜合管理平臺(視頻目錄服務器、視頻存儲服務器)、磁盤陣列、視頻工作站、視頻管理系統(tǒng)、控制網關、大屏幕、電視墻、矩陣鍵盤等操作切換設備等。其中視頻目錄服務器是整個系統(tǒng)的核心部分，是整個系統(tǒng)功能的執(zhí)行者。

整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋1個調度中心和7個調度分中心(取水頭部、撫順、沈陽1、沈陽2、遼陽、鞍山、營盤)，采用內部IP專網進行數據傳輸。為了合理規(guī)劃網絡數據流量，從網絡核心千兆交換機，分出若干路給監(jiān)控中心，一部分用于編解碼器數據交換，一部分用于管理調度。監(jiān)控中心的編解碼器設備直接接入千兆網絡，可以滿足大容量的數據在中心匯集，也可以將數據發(fā)給管理調度區(qū)。具體結構如圖1所示。

2 目前系統(tǒng)技術概況

2.1 統(tǒng)一視頻綜合管理平臺管理

負責系統(tǒng)的設備管理、用戶權限管理、視頻圖像切換、實施數據管理、投屏等幾大方面。

2.2 集中存儲和分中心存儲

大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅支持分中心本地存儲也可實現(xiàn)集中存儲。

圖1 大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)結構

2.3 流媒體技術應用

系統(tǒng)集成流媒體服務器技術(視頻轉發(fā)服務器)，對區(qū)域內的視頻圖像全部通過視頻轉發(fā)服務器軟件進行轉發(fā)，使得該區(qū)域視頻服務只占一個通道，可提高訪問響應效率，更少的時間代價換取更高的帶寬利用率。

3 高清化技術改造

遼寧省大伙房輸水工程原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)包含100多個高速球形攝像機，地點分布很零散，在每個分中心的調流閥室、配水閥室、流量計室、中控機房等鋪設了很多的模擬視頻電纜。目前各分中心閥室、機房均已投入正常使用。要想重新布線，難度可想而知。并且目前已鋪設好的線纜還可以繼續(xù)使用。為了減少浪費，保證在最短時間內改造升級到高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個值得研究的課題。

3.1 改造方案Ⅰ

根據工程實際情況，保留原有鋪設好的同軸電纜、控制線、電源線。就當前最先進的復合視頻接口技術，此技術采用基帶調制與正交調幅調制，將視頻調制為模擬電信號再進行傳輸。這種復合視頻接口技術可以保證在原有鋪設好的視頻線纜上可以實現(xiàn)高清視頻信號的傳輸。它可以有效避免各類干擾，增強視頻畫面的清晰度。然后再通過更換高清攝像機和DVR即可實現(xiàn)全面高清監(jiān)控的需求。

此項技術采用點對點單獨傳輸，視頻信號的傳輸得到有效的保障。而目前市場上用的高清網絡攝像機通過網絡傳輸視頻信號存在網絡延遲、占用帶寬達等多方面不利因素，對網絡帶寬的要求很高。如果采用這項技術，就不存在網絡延時問題，更不用經過視頻編碼器，在調度中心可以查看視頻源的原始圖像，見圖2。

圖2 改造方案Ⅰ

3.2 改造方案Ⅱ

前端攝像頭均更換為網絡高清球機，也不需要重新布線，只需要添加機架式同軸傳輸器。又可以去掉當前存在的視頻分配器、視頻矩陣、磁盤陣列、視頻畫面分割器等一系列設備。此方案需要重新設計視頻綜合平臺，見圖3。

圖3 改造方案Ⅱ

4 結語

通過實施視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清化改造，利用已經建設好的計算機網絡，可以更充分地發(fā)揮出視頻監(jiān)控系統(tǒng)的效用，提高生產管理效率，對輸水工程的運行調度、科學決策、防洪減災產生了積極的作用。

［1］朱明初.大型數字高清視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)改造工程分析和啟示［J］. 中國公共安全，2013(21):209-214，216.

［2］周林虎，宋放，林長杰.視頻監(jiān)控聯(lián)網系統(tǒng)關鍵技術及在水利工程中的應用［J］.水利水電技術，2011，42(07):89-91.

TP277

B

1007-7596(2014)06-0101-02

2013-12-21

趙令劍(1984-)，男，遼寧朝陽人，助理工程師。