水利水文4G视频监控系统项目解决方案.docx

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水利水文4G视频监控系统项目解决方案

水务局视频监控系统

解

决

方

案

系统设计单位：

设计人员：

陈佳维

一、

概述

根据建设“数字水务”的目标，全面实施水务系统远程实时监控系统，对可能或正在发生的水利工程建设管理，防汛抗旱，水资源管理等进行实时动态监控，及时采取预防与补救措施，全面提高管理水资源防治水害工作的有效性和可靠性，对减少洪水灾害、缓解防洪压力、保障人民生命财产安全具有重要作用。

水务部门日常工作主要负责统一管理本市水资源（包括地表水、地下水、再生水、外调水）；会同有关部门拟订水资源中长期和年度供求计划，并监督实施；组织实施水资源论证制度和取水许可制度，发布水资源公报；指导饮用水水源保护和农民安全饮水工作；负责水文管理工作。

负责本市供水、排水行业的监督管理；组织实施排水许可制度；拟订供水、排水行业的技术标准、管理规范，并监督实施。

负责本市节约用水工作；拟订节约用水政策，编制节约用水规划，制定有关标准，并监督实施；指导和推动节水型社会建设工作。

负责本市河道、水库、湖泊、堤防的管理与保护工作；组织水务工程的建设与运行管理；负责应急水源地管理。

负责本市水土保持工作；指导、协调农村水务基本建设和管理。

承担本市人民政府防汛抗旱指挥部（本市防汛抗旱应急指挥部）的具体工作，组织、监督、协调、指导全市防汛抗旱工作。

负责本市水政监察和行政执法工作；依法负责水务方面的行政许可工作；协调部门、区县之间的水事纠纷。

承担本市水务突发事件的应急管理工作；监督、指导水务行业安全生产工作，并承担相应的责任。

由于水务部门工作繁杂、河道、水库、湖泊、堤防分布地点不均造成工作地点不定等原因，实现常规有线的监控管理难度很大，所以运用4G无线视频通信技术有效的解决了这一难题。

二、需求分析

针对目前水利部门实际需求，可以分为以下几个方面：

Ø水资源（包括地表水、地下水、再生水、外调水）的的监督管理；

Ø水政监察和行政执法工作；

Ø水务突发事件的应急管理；

Ø供水、排水行业的监督管理；

Ø节约用水工作的监督管理；

Ø河道、水库、湖泊、堤防的监督管理；

Ø水务工程的建设与运行管理；

Ø应急水源地管理；

Ø水土保持工作；指导、协调农村水务基本建设和管理；

Ø防汛抗旱工作

三、系统设计

3.1设计思想

以监控中心信息管理、地理信息管理、大屏幕监控及显示、指挥调度为核心，提高管理效率、管理精度、管理力度；

结合移动单兵终端及移动指挥车终端，实现机动灵活的组网应用模式；

基于开放式技术，提供系统在容量、功能等各个方面发展的基础，保护投资；

模块化支持业务功能变化的升级；

高可靠性，具备极高的处理容错能力和平台容错设计，并能保证数据安全；

硬件设备高标准产品，位居市场前沿；

先进、实用、成熟的管理系统；

友好的操作界面。

3.2系统方案的设计原则

本方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。

并综合考虑施工、维护操作因素，并对以后的发展、扩建、改造、移动等因素留有扩充的余地。

具有以下原则：

（1）先进性与适用性

本系统采用纯数字信号传输方式，采用H.264编码技术结合3G、4G无线调制技术，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。

前端采集设备视频采集技术业内领先，高清采集设备能够实现1080P视频资料的存储和传输。

同时系统是面向各种管理层次使用的系统，综合管理平台OYZ2.0能给用户提供舒适、安全、方便、快捷的平台体验，操作简单易学。

（2）经济性与便捷性

充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据执法环境需要，设计选用功能和适合现场情况，采用3G/4G/无线专网传输的解决方案，无需大规模布线，解决工程造价成本。

前端设备无线传输安装调试方便快捷，后端平台搭建便捷，为用户实现了方便快捷的即插即用功能。

（3）可靠性与安全性

系统的设计充分考虑到水务监控需求的严谨性，具有相当可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完善的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

（4）开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有RS232/RS485通讯接口，可实现远程云台控制。

（5）可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

并根据今后该工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

3.3方案设计的依据

根据国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。

该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力，为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。

本方案依据如下标准：

《安全防范工程的程序与要求（GA/T75）》

《安全防范系统通用图形符号（GA1T77）》

《智能建筑设计标准（DBJ08-47）》

《安全防范工程费用概算编制方法（GA/T70）》

《防盗报警中心控制台（GB/T16572）》

《防盗报警控制器通用技术条件（GB/T16572）》

《入侵探测企通用技术GB10408.1》

《数字通信接口标准（G.703）》

《国际图像音视频编码标准（ISO11172）》

《报警图像信号传输装置（GB/T16677）》

《安全防范系统验收规则GA308-2001》

四、

系统方案

4.1系统网络架构

整个水利视频监控系统主要分为三个部分。

主要是系统分为：

前端部分（单兵无线设备、车载无线设备）、平台部分、客户端部分。

如下图所示：

高清手持单兵设备可由单人随身携带，采用固定地点摄像（机动）和运动跟踪摄像（移动）相结合的方式，在城市环境、郊区环境和山地环境等不同位置、不同角度对重要场景和主要部位进行高质量图像拍摄，并将现场图像、声音信号通过无线的传输方式传输到指挥中心平台。

4G高清单兵手持终端作为一款高性能的单兵便携终端，具备高清无线视频、北斗/GPS定位、应急调度、集群呼叫功能。

车载设备可随车前往各现场，在现场周边作为临时通信车使用。

车载系统支持时速180公里状态下的稳定传输，4G高清车载设备是一款集4G高清传输、双向对讲、本地高清录像、三定位（北斗/GPS/基站）功能于一体的多功能集成设备。

4.2系统平台

如上图所示系统分为前端、平台和客户端三个部分组成。

下面具体进行介绍：

4.2.1前端部分

前端组成包括4G高清单兵手持设备、4G高清车载设备等。

4G高清单兵手持终端作为一款高性能的单兵便携终端，为提高前端人员执法透明度、加强执法人员与指挥中心实时沟通而设计。

该产品具备高清无线视频、北斗/GPS定位、应急调度、集群呼叫等功能。

设备支持外接高清晰度针孔摄像头，并内置800万像素摄像头，可直接通过内置摄像头采集现场视频并上传，同时支持高清抓拍。

设备采用超大电池，可连续工作6小时，待机72小时，充电速度快，满足现场长时间作战需求，同时支持4G/3G/2G移动、联通、电信全部网络模式，支持北斗/GPS混合定位，基站辅助定位，定位快，精度高，无漂移现象。

4G高清车载设备是一款集4G高清传输、双向对讲、本地高清录像、三定位（北斗/GPS/基站）于一体的车载型应急产品。

设备支持双向视频对讲，支持集群呼叫、集群调度、呼叫录音、调度指令下发。

专利存储技术确保硬盘录像安全可靠，支持本地视频回放输出，支持硬盘存储与SD卡存储。

北斗/GPS双模定位，定位信息同步存储。

4.2.2平台部分

管理平台是指挥系统的中枢，负责数据的接收与分发、系统的管理及决策、用户的应用、调度策略的建立、数据的存储等等，由中心管理服务、流分发服务、用户接入服务、设备接入服务、存储服务、定位服务、数据库服务及其他相关服务按照独立而又有机统一的原则组成一个功能全面、性能卓越的服务管理平台。

4.2.3客户端部分

（1）视频监控客户端可以是联入系统网络内的任意台有注册授权的台式机、笔记本电脑，安装客户端软件即可以进行视频浏览观看。

（2）手机用户在智能手机上安装相应手机软件可以直接登陆中心服务器观看前端视频。

无论领导在什么地点，只要手机能够正常上网，就可以调看现场图像，并可实现对现场人员的语音通话指挥。

（3）根据需要配置高清网络视频解码器，可以将前端现场的实时视频输出到指挥中心大屏幕上显示。

五、系统功能

5.1指挥调度功能

实现紧急情况的收集、显示、上报功能。

即在指挥中心内能通过网络传输和其他通信方式实时接收、显示、上报紧急情况的现场文字、图片、语音信息，并能通过终端服务器和显示屏随时调阅紧急情况子系统的文字、图片信息；

实现远程指挥功能。

在执行突发任务时，可依托无线网络，运用语言、文字、图片信息迅速实现对各个子系统和现场实时远程指挥（中心可下发语音、图片、文字到前端单兵终端）；

5.2视频监控功能

视频监控质量要求清晰可靠，关键视频点要求高清（720P、1080P）；

可以安装扩容大量移动点或固定点监控高清网络设备，可以满足日常无线巡视需求。

随时随地的进行多种方式的监控功能。

如下图：

支持多种方式查看视频，可通过计算机，手机等终端设备登录平台查看实时监控画面和存储的过往录像。

5.3多网、多终端融合

系统多层次设计，可以满足不同需求，满足3G、4G、WIFI、卫星、有线网络的接入；支持高清、标清编码传输，自适应网络，保证画面质量以达到最优效果。

接入层：

主要有4G网络摄像机、4G数字硬盘录像机、网络硬盘录像机、4G单兵手持终端、4G单兵手提箱、4G高清车载硬盘录像机等前端设备，实现音视频及其他数据的采集编码功能。

交互层：

主要有流媒体分发单元、负载均衡单元、设备接入单元等，实现流媒体信息的交换、转发、转码。

支撑层：

主要有数据库服务、中心管理服务、WEB服务、定位服务、级联服务等，实现平台的集中管理与基本功能支持；

应用层：

针对各个行业特性，开发部署具有行业特色的应用服务，实现应急指挥调度功能

用户层：

开发部署适用不同操作终端及符合客户工作流程的客户端，将系统具体功能以“可视、可听、可控”的方式呈现。

5.4报警联动功能

紧急状态下的各项应急联动，支持多种联动方式，保证及时响应，确保一线执法人员安全（单兵设备支持碰撞报警，生命特征报警，有效保护持有者）；

固定点通过安装红外对射、振动电缆等传感器，在重要区域周围形成一道无形的屏障，可以感知非法入侵的物体，并且及时报警通知工作人员。

可以做到事前防范，事情控制，事后取证的效果。

如下图所示：

5.5用户管理

系统可以对用户的权限进行创建、分配、修改、删除等操作。

支持分级管理权限机制，不同级别给予不同的操作及管理权限；至少设置系统管理员、系统操作员、用户管理员、用户四级；

系统管理员具有最高权限，可创建用户管理员，完成用户开户，设置用户数量的操作；可配置及修改用户管理员的管理范围，实现对整个系统客户群的分群分级管理；

系统操作员可在系统管理员授权下进行操作，可在根据客户需求在营业系统中进行数据的录入、修改、维护；

用户管理员可对所属用户进行用户名创建、分配、修改、删除等操作，分配业务功能操作及管理权限，实现用户自主管理；

用户行使管理员所赋予的操作及管理权限，可自主修改用户密码；

实现对用户权限的设置管理；

支持用户群组管理：

承担对相同的一组设备进行管理的一群管理员，每个群都有群管理员。

系统支持多级权限管理，通过角色、权限、操作管理员、操作员组等多种手段对操作员的权限进行控制，各操作员只能在自己的权限范围内进行操作，不能越权操作。

系统权限分为系统管理员、系统操作