劉春輝

河北省崗南水庫管理局

隨著計算機網絡、通信以及數(shù)字信息處理技術的不斷進步，基于遠程網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是在計算機網絡技術與嵌入式技術完美結合下的催生產物，它是現(xiàn)代高科技信息產業(yè)的結晶?；谶h程網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)把視頻圖像的處理和Web功能都集成到一個體積很小的設備之內，通過接入Internet網絡，利用Web瀏覽器即可實現(xiàn)對采集到的視頻圖像進行查看，這樣也就省掉了對傳統(tǒng)的有線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備鋪設很多復雜的電纜這個煩瑣過程，而且系統(tǒng)的安裝非常方便，因而使得基于遠程無線網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲得人們的一致肯定和廣泛應用[1]。

1 系統(tǒng)工作原理

遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由采集、傳輸、監(jiān)控三個模塊構成，其中采集模塊主要是利用IP攝像機或IP視頻服務器加模擬攝像機對數(shù)據進行采集，然后將采集到的視頻數(shù)據信息進行壓縮編碼后，通過無線網絡將編碼后視頻數(shù)據信息傳輸給無線網絡中心（局域網服務器），最后通過傳輸模塊傳輸給監(jiān)控中心（云端服務器），監(jiān)控中心的視頻經過處理后可通過終端立刻觀看。其中，監(jiān)控模塊主要采用的是服務器結構，服務器接收到視頻數(shù)據后進行處理，再由客戶進入監(jiān)控中心服務器后進行遠程視頻監(jiān)控[2-3]。

2 遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計

2.1 平臺設計

遠程視頻監(jiān)控平臺是一個開放性的系統(tǒng)，多業(yè)務應用模塊并行運行，同時還要保證各模塊信息共享，數(shù)據一致。因此，遠程視頻監(jiān)控平臺是一個多層結構系統(tǒng)，采用了在J2EE三層體系結構基礎上構建的面向業(yè)務的4層體系結構[4]，分為應用層、業(yè)務層、中間服務層和現(xiàn)場設備接入層。第一層為應用層，是面向于用戶實際操作的客戶端，是通過對安全管理具體業(yè)務的歸納、抽象，生成各種應用模塊，通過模塊組織，支持不同的業(yè)務應用。第二層為業(yè)務層，呈現(xiàn)給用戶專業(yè)化、個性化的具體業(yè)務流程和工具，是智能化的最終體現(xiàn)，是業(yè)務智能的最終表現(xiàn)形式。第三層為中間服務層，是軟件平臺系統(tǒng)的核心，采用高性能的應用服務器中間件、各種智能引擎和系統(tǒng)管理工具，為應用層提供基礎服務、管理策略和方法工具，同時按照所提供的服務來管理、組織和調度設備和信息資源。第四層為現(xiàn)場設備接入層，實現(xiàn)了安防設備和音視頻、圖片和文本等信息的歸納抽象，通過平臺統(tǒng)一管理，使用戶無需關心所使用設備和信息資源的具體位置和形態(tài)，便于設備信息資源的組織和調度，更好地為業(yè)務服務。如DVR、DVS、IPCamera、高清攝像機、第三方系統(tǒng)等。

2.2 硬件設計

（1）視頻采集與壓縮處理。在遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件中系統(tǒng)前端的攝像機采集模塊收集輸入模擬視頻信號，再由壓縮模塊對視頻進行數(shù)字轉換后進行壓縮處理，并通過視頻的形式儲存。在視頻圖像格式選擇時，需要考慮使用高效率、低帶寬需求的IP視頻圖像編碼格式，目前業(yè)界常用的格式有M-JEPG和MPEG4。此模塊完全采用了硬件技術對視頻信號進行編碼處理，處理后的視頻以及壓縮碼流直接由板卡傳輸至顯卡，不用通過主機接入，極大地減少了主機資源的浪費。

（2）圖像數(shù)據無線傳輸。系統(tǒng)傳輸模塊承擔著數(shù)據傳輸?shù)淖饔?，系統(tǒng)采用無線傳輸模塊，并直接提供IP網絡接口，通過WLAN無線橋接器提供無線局域網接口的轉換，擴展無線網絡傳輸能力。采用支持以太網接口到802.11b/g無線局域網接口及外接天線接口，以滿足不同安裝條件下，外接擴展天線的需求。在傳輸?shù)倪^程中通過PC端與以太網進行連接，工控機以此將接收到的視頻進行壓縮編碼處理，再利用互聯(lián)網輸送到服務器，具有較強的時效性。

（3）攝像機云臺控制。遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機云臺控制的接口通常使用的是RS485通信，但是由于系統(tǒng)的主控制器只有RS232這一個串口，因此需要在RS232串口與RS485接口之間設置一個新的轉換接口，從而使得攝像機云臺控制與攝像機間的通信實現(xiàn)異步半雙工串行通訊，從而提高通信的質量和效率。

（4）太陽能光電系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由太陽能控制器、組件、蓄電池以及電源轉化組成，通過太陽能組件將太陽輻射中包含的能量轉化為電能，然后通過蓄電池將電能儲存在其中，從而推動遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行，而太陽能控制器主要是保護蓄電池。

3 遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1Telnet技術

Telnet是利用Internet網絡實現(xiàn)遠程登錄服務的標準協(xié)議和主要方式，Telnet協(xié)議屬于TCP/IP協(xié)議族中的重要一員。通過Telnet技術，遠程用戶實現(xiàn)了在本地計算機對嵌入式遠程網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的遠程登錄和遠程控制。用戶在本地計算機上輸入操作命令，然后這些操作命令將會在嵌入式系統(tǒng)上執(zhí)行，就如同遠程用戶在現(xiàn)場嵌入式系統(tǒng)的控制臺上直接進行操控一樣，實現(xiàn)對嵌入式遠程網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的遠程控制功能。

3.2 系統(tǒng)的運行與調試

在測試系統(tǒng)方面，系統(tǒng)調試能夠發(fā)揮很高的積極作用。為實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)中遠程監(jiān)控的功能，在對系統(tǒng)進行調試時，還要重點調試驗證網關與客戶端的連接狀況。可以通過網關軟件進行微博平臺登錄，在登陸后，根據客戶的不同需要，設置不同的權限。為了驗證系統(tǒng)功能的有效性，可在調試時對用戶的權限進行修改。

4 結語

本文中安遠程無線視頻監(jiān)控平臺已在水利行業(yè)得到推廣和應用，尤其在水資源保護、水利工程安保及防汛搶險等領域得到應用，為水利管理工作提供實時監(jiān)控和預警信息，幫助管理人員及時掌握了解水利工程及防汛工作的現(xiàn)場實時視頻信息，達到“事前預防”“事中控制”“事后處理”，實現(xiàn)水利管理工作網絡化、信息化、智能化，為水利管理現(xiàn)代化提供輔助決策和技術支撐[5]。