趙令劍

(遼寧潤中供水有限責(zé)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(zé)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(nèi)尚屬首次，為目前國內(nèi)管道輸水距離最長、輸水量最大、供水方式最復(fù)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(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)本地存儲和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)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(zhǔn)確地為領(lǐng)導(dǎo)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(shè)備繁雜致使故障高，運行不穩(wěn)定，令目前維護起來相當(dāng)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(jié)構(gòu);改造

1 目前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

大伙房輸水工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)搭建于2009年，采用當(dāng)時市場上比較成熟的模擬系統(tǒng)管理控制技術(shù)和數(shù)字綜合視頻管理平臺技術(shù)設(shè)計完成。其核心區(qū)包括視頻目錄服務(wù)器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)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(shè)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(diào)度中心間的傳輸設(shè)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(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過交換機實現(xiàn)與調(diào)度中心的傳輸。

1.3 調(diào)度中心管理設(shè)備

包括視頻監(jiān)控綜合管理平臺(視頻目錄服務(wù)器、視頻存儲服務(wù)器)、磁盤陣列、視頻工作站、視頻管理系統(tǒng)、控制網(wǎng)關(guān)、大屏幕、電視墻、矩陣鍵盤等操作切換設(shè)備等。其中視頻目錄服務(wù)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(diào)度中心和7個調(diào)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(nèi)部IP專網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。為了合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，從網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)交換，一部分用于管理調(diào)度。監(jiān)控中心的編解碼器設(shè)備直接接入千兆網(wǎng)絡(luò)，可以滿足大容量的數(shù)據(jù)在中心匯集，也可以將數(shù)據(jù)發(fā)給管理調(diào)度區(qū)。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 目前系統(tǒng)技術(shù)概況

2.1 統(tǒng)一視頻綜合管理平臺管理

負(fù)責(zé)系統(tǒng)的設(shè)備管理、用戶權(quán)限管理、視頻圖像切換、實施數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)

2.3 流媒體技術(shù)應(yīng)用

系統(tǒng)集成流媒體服務(wù)器技術(shù)(視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器)，對區(qū)域內(nèi)的視頻圖像全部通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器軟件進行轉(zhuǎn)發(fā)，使得該區(qū)域視頻服務(wù)只占一個通道，可提高訪問響應(yīng)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(shù)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(diào)流閥室、配水閥室、流量計室、中控機房等鋪設(shè)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(shè)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(nèi)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(jù)工程實際情況，保留原有鋪設(shè)好的同軸電纜、控制線、電源線。就當(dāng)前最先進的復(fù)合視頻接口技術(shù)，此技術(shù)采用基帶調(diào)制與正交調(diào)幅調(diào)制，將視頻調(diào)制為模擬電信號再進行傳輸。這種復(fù)合視頻接口技術(shù)可以保證在原有鋪設(shè)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(shù)采用點對點單獨傳輸，視頻信號的傳輸?shù)玫接行У谋Ｕ?。而目前市場上用的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機通過網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號存在網(wǎng)絡(luò)延遲、占用帶寬達(dá)等多方面不利因素，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求很高。如果采用這項技術(shù)，就不存在網(wǎng)絡(luò)延時問題，更不用經(jīng)過視頻編碼器，在調(diào)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(wǎng)絡(luò)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(dāng)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(shè)備。此方案需要重新設(shè)計視頻綜合平臺，見圖3。

圖3 改造方案Ⅱ

4 結(jié)語

通過實施視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清化改造，利用已經(jīng)建設(shè)好的計算機網(wǎng)絡(luò)，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(chǎn)管理效率，對輸水工程的運行調(diào)度、科學(xué)決策、防洪減災(zāi)產(chǎn)生了積極的作用。

［1］朱明初.大型數(shù)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(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及在水利工程中的應(yīng)用［J］.水利水電技術(shù)，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。