智慧河道視頻監控係統方案
一、 需求分析
1.1 河道管理現狀
河道視頻監控榴莲视频官网入口可為相關政府部門(水利局、環保局、住建局)、景區、工廠等提供重點區域及相關站點的河道實時情況,對河道進行統一管理和統一調度指揮。 目前,河道監控管理的現狀是:
(1) 管理人員工作強度大但管理質量並不高,人為巡檢無法實時發現河道險情或事故。
(2) 當出現險情或事故時,缺少高效、統籌、及時的調度。
(3) 河道監控點位分散且數量較少,監控數據不夠豐富,因而無法建立有效的汙染或險情預警,對汙染無法進行有效的溯源。
(4) 由於河道位置的原因,河道視頻監控在立杆、布線等方麵都存在一定的難度,且需要人力、物力的前期投入和後期維護。 因此,客戶急需通過一套網絡化、數字化的視頻監控係統,解決河道監控中的問題,實現快速建設部署、無人值守、實時監控、險情早發現早處理,實現汙染有源可查、有據可依。
1.2 客戶需求 河道視頻監控係統可用於多個應用場景,包括河道安全監控、河道水麵和沿岸的環境監控、河岸工作情況監控。針對不同的應用場景,客戶對視頻監控係統的功能有不同的要求。
(1) 河道安全監控 河道安全監控包括:汛期安全防衛、重點區域安全防範(如閘門、大壩等工作狀態及穩固程度)、水岸線安全監控、航道船隻安全監控等。
此應用場景中,要求通過攝像頭對河道安全進行實時監控,並將數據實時上傳至平台;平台應具備險情預警、預警派單、處理結果上報的功能,且可以識別船隻並記錄船隻數量,對監控數據進行安全存儲。
(2) 環境監控 環境監控主要指水岸環境監控,如:是否有破壞水岸環境、亂砍亂伐、違法圍墾行為等。 此應用場景中,要求通過攝像頭實時監控水岸情況,可以識別人的特征等,並對行為數據進行記錄。平台應具備汙染預警、預警派單、處理結果上報、數據記錄的功能。
(3) 工作監控 工作監控指對排汙工人的日常河道清理工作能效進行監控,對保潔船是否正常作業、航道線路等進行監控。 此應用場景中,要求通過攝像頭實時監控工作情況,並對監控數據進行保存。若船隻偏離既定航線或發生事故,應及時發現並追蹤船隻位置,或記錄事故發生過程,並及時派單進行現場處理。
二、 係統設計
2.1 總體架構
河道視頻監控係統通過布設的攝像機,對河道水麵及岸線的情況進行實時監控,支持圖片和視頻的傳輸,采用數字網絡化平台管理,將前端數字視頻圖像,網絡傳回至監控中心,實現分布監控、集中控製和管理的功
能。 河道視頻監控係統由前端監控設備、傳輸網絡和監控中心組成。
管理服務器 拚接顯示屏
錄像管理服務器
存儲係統
流媒體服務器
監控中心
……
監控管理平台
設備接入服務器
……
傳輸網絡
無線傳輸
光纖傳輸
(FSU+4G)
……
前端監控設備 攝像機1
攝像機2
攝像機3
攝像機N
前端監控設備由不同型號、不同技術指標的視頻攝像頭組成,客戶根據業務需求選擇適合的攝像頭。
視頻監控係統的傳輸網絡可根據業務需求、數據類型(視頻或圖像)選擇光纖傳輸或無線傳輸。
監控中心可為用戶提供數據存儲、GIS地圖聯動、報警管理等功能,相關功能以綜合平台為載體,供客戶使用。
2.2 功能設計
河道視頻監控榴莲视频官网入口,實現了對河道水麵及沿河流域的實時監控和自動化管理,具體功能包括:
(1) 對河道的實時監控及監控數據實時上傳。客戶可實時掌握監測點動態。
(2) 監控點位與GIS地圖的聯動。客戶可及時定位險情或事故的位置。
(3) 險情或事故預警機製、預警派單功能、處理結果上報功能。客戶可實現險情早發現早處理,並及時將處理結果記錄。
(4) 汙染物、汙染行為的抓取和分析功能。通過建立汙染物分析係統,為客戶對汙染進行溯源及製定汙染防控方案提供數據支持。
(5) 監控數據個性化分析。數據分析係統可根據客戶的需求提供個性化分析模板,為客戶對河道的全方麵管理、建立管理機製提供數據依據。
(6) 安全管理功能。通過對客戶進行權級分級及河道管轄的管理機製,實現河道責任到人的管理目標。通過建立數據統一管理機製,實現數據安全監管的目標。
2.3 方案特點
本方案為客戶提供了一個智能化、數字化、具有可拓展性的係統榴莲视频官网入口。其具有以下特點:
(1) 區別於傳統的人工河道巡檢,本方案提出通過攝像頭對河道進行監控,即提供了一種無人值守、實時監測的解決方法,提高了河道監控的實時性和有效性。
(2) 本方案在建設時,可通過站址的複用,降低立杆投資;站址在提供杆體承載的同時,還可提供穩定的電力供應,實現了快速建設部署、高效穩定運行。
(3) 係統對用戶、設備、監測點進行統一管理,有效的保障了用戶的權限安全和監測點權責管理(監測點責任到人),實現了設備遠程監控。
(4) 係統具有豐富的業務功能,在滿足實時監控、實時傳輸、數據綜合分析的同時,還通過預警機製、派單機製、處理結果上報、輿情監督等附加功能,為客戶提供更加便捷、智能的河道監測治理平台,並為製定河道管理方法提供了有力的數據支持。
(5) 本方案設計架構靈活,模塊化的設計使係統可方便的與其他業務進行平台共享和數據共用(如:環境監測平台、廣告平台等),滿足不同單位不同領域的業務需求。
三、 榴莲视频官网入口
3.1 前端監控設備 前端視頻監控點的建設,是河道視頻監控係統的重點建設內容。前端係統的設計應根據監控現場的實際情況,對攝像機的選型、監控點的選取以及立杆的設計進行整體部署和選擇。
3.1.1 攝像機選型 攝像機作為河道視頻監控的基礎,負責各個監控點的視頻信號的采集,應結合實際監控需求和現場環境,選擇合適的產品,以保證良好的視頻監
控效果。 根據河道視頻監控業務的特點,監控攝像機應至少滿足以下基本要求:
(1) 具有24小時連續監控 河道監控業務中,需要要求攝像機保持全天候正常監控工作,因此在選擇攝像機時,應選擇白天和黑夜均可對目標進行清晰監控的攝像機。
(2) 遠距離監控 河道監控業務應用場景廣泛,針對需要遠距離監控的場景,要求攝像機在遠距離監控時仍能保證監控圖像的清晰。
(3) 適應複雜環境 河道監控的攝像機置於室外,在風吹日曬的複雜環境下,會對攝像機的工作有一定的影響。因此,攝像機應滿足耐高溫、抗雷擊、防水、防潮、防塵、透霧等功能,以適應各類惡劣天氣。
(4) 易安裝調試 由於攝像機多安裝在高處、且難以摘取,因此在選擇攝像機時應考慮攝像機的易安裝調試,若在使用時對攝像機進行再度調試,不僅增加了工作量,且增加維護成本。
3.1.2 監控點選取 河道視頻監控業務的監控點具有分布廣、不集中的特點,在監控點選取時,可根據監控對象、事件發生的頻率,采用高點位整體布局監測、低點位重點監測、沿線無遮擋部署的方式進行監控。如:重點監控河道區域可每隔一定距離設立一套監控設備,實現流域無死角全方位監控;河道上遊設立監控設備,通過實時監控上遊的水位情況,做好下遊的保護和預警工作。
3.1.3 立杆設計要求 河道視頻監控業務中,攝像機安裝固定以立杆為主,根據監視範圍及避免攝像機被遮擋的原則選擇適合高度的杆體。杆體應注意防雷設計,保證供電。 除了新建杆體外,也可以利用資源進行攝像機的掛載。基站密集的分布與所處的製高點,能夠與視頻監控業務有效的融合,提供掛載設備的承載設施。除此之外,資源還可提供可靠的供電保障和安全防盜設施等基礎設施。采集點所在應優先選擇配有機房或機櫃的點位,方便放置存儲設備並且提供高可靠電力保障。
3.2 傳輸網絡 傳輸網絡將前端設備采集的圖片和視頻傳輸到監控中心,是河道視頻監控係統的重要組成部分。河道視頻監控係統網絡建設應遵循網絡實用性、安全性、先進性、適用性、可靠性等原則。傳輸網絡在設計時,應從傳輸
帶寬、傳輸時效性、傳輸質量等三個方麵進行綜合考慮。
(1) 傳輸帶寬
應根據前端視頻設備的數量設計網絡帶寬需求,帶寬設計應滿足前端設備以及用戶終端接入監控中心的帶寬要求。
(2) 傳輸質量
監控專網是高流量高並發IP網絡,因此視頻監控專網的網絡帶寬有著明確的要求,其中網絡部署需要盡量采用前端百兆帶寬接入,上行匯聚千兆傳輸,對於匯聚節點及核心網絡,延時、丟包率等都有明確的要求。
(3) 傳輸時效性 河道視頻監控係統對視頻及圖像的傳輸實時性及延時要求較高。 河道視頻監控係統的網絡傳輸以光纖傳輸方式為主,可利用現有的站點進行選點建設。與此同時,可將無線網絡傳輸作為有線傳輸的補充。其
中,對於圖片型數據,或傳輸數據量不大的監控設備,可通過FSU進行無線傳輸,在滿足數據可靠傳輸的同時,支持數據在平台的存儲功能,實現了本地監測設備、監測數據與FSU網絡無縫對接。
3.3 監控中心 監控中心是將前端采集的視頻信息通過解碼,轉化為圖像信號傳送到監視器上,同時將視頻信息進行存儲。監控中心是視頻監控係統的中心,通常部署在中心機房。監控中心設備主要包括:監控管理平台、各類應用
服務器(包括管理服務器、流媒體服務器、錄像管理服務器、設備接入服務器、報警管理服務器等)、存儲係統、液晶拚接顯示屏等。
3.3.1 監控管理平台
監控管理平台是供客戶使用、滿足客戶業務需求的功能平台。監控管理平台為客戶提供視頻監控、攝像頭控製、視頻數據存儲/回放/分析、GIS 地圖聯動、險情/事故預警、派單及派單處理結果上報、輿情監督等功能。
監控管理平台采用模塊化設計,可根據用戶的業務需求對平台功能進行定製化開發。
監控管理平台的具體功能包括:
(1) 報警機製。當發生險情或事故時,可通過平台進行報警,並通過派單機製進行派單處理,且支持處理結果的上報。
(2) GIS電子地圖聯動。支持電子地圖的載入,以及按比例顯示、全局或局部放大、縮小等,支持將監測點在地圖上聯動顯示。
(3) 管理功能。提供用戶權級管理(將河道監控任務責任到人)、權限管理(不同客戶對平台的使用權限不同)、設備管理(攝像頭開啟、關閉、雲台控製等管理,攝像頭損壞的告警管理等)及日誌管理等。
(4) 液晶拚接顯示屏管理。支持視頻上牆,支持視頻單畫麵、多畫麵分割,支持多種輪巡、切換等功能,實現視頻在平台與大屏之間的切換。
(5) 數據分析功能。平台通過數據分析模型,對視頻監控的內容進行科學的分析,包括汙染物的分析、人的特征及其行為的分析等,為河道的治理提供海量數據支持。
(6) 輿情監督功能。平台為社會大眾提供河道治理監督及上報的功能,實現對河道的線上、線下共同治理。
3.3.2 各類應用服務器
(1) 管理服務器,負責平台的用戶權限、設備狀況、電子地圖、告警信息和日誌等的配置和管理。
(2) 流媒體服務器,負責對前端設備采集的視頻進行調度轉發。
(3) 錄像管理服務器,支持客戶端獲取任一錄像的索引表,並可遠程實時點播或下載後進行回放。
(4) 設備接入服務器,用於接入不同廠商的前端設備,實現不同廠家的設備接入平台的功能。
(5) 報警管理服務器,用於采集和接收係統設備或報警接口提供的報警信息,並進行分類、存儲、顯示和聯動操作。
3.3.3 存儲係統
根據《安全防範工程技術規範》(GB50348-2004)的要求:“數據、圖像、聲音等記錄資料保留時間應滿足安全管理要求,所有資料至少要保留30天以上”。根據河道監控視頻的業務需求,以及監控規模,可選擇適合
的存儲方式。
(1) 高清NVR存儲 NVR直接獲取網絡攝像機傳輸的視頻、音頻,通過將其數字化之後在網絡上進行傳輸,從而實現網絡化、分布式架構,並實現視頻、音頻的
本地化存儲和管理。 高清NVR存儲模式適合於中小型監控係統的使用,可接入多路高清視頻。
(2) 集中存儲 服務器連接前端編解碼器,通過流媒體協議下載數據,存放到存儲設備上。服務器和存儲設備之間可通過ISCSI、NAS、FC等協議連接。視頻集中存儲管理,存儲空間利用率高,易於擴容,且數據存儲可靠性高。
集中存儲模式適合於大中型平台的視頻監控業務。
(3) 雲存儲 雲存儲采用集群化部署,保證係統的可靠性及可用性;采用虛擬化技術,將存儲資源統一為存儲池,不僅提供大的存儲容量,且能夠方便的進行容量的擴充,具有良好的彈性調整性能。 雲存儲模式適合大型平台,且有海量視頻存儲需求的視頻監控業務。
3.3.4 液晶拚接顯示屏
液晶拚接顯示屏在設計時應充分考慮客戶使用的便利性、穩定性和可擴展性等要素。大屏幕液晶拚接單元應滿足無灼傷、無變形、亮度均勻、畫麵穩定、壽命長等要求。
3.4 可拓展應用 江河湖泊具有重要的資源功能、生態功能和經濟功能,是最重要的水源,也是人類賴以生存的基礎。國家也對水環境越來越重視,比如2016年開始推行的河長製,從六方麵強調了對水資源的監控和管理。因此,對河道的監控,除了從視頻監控業務展開以外,還可以從河道的水質監測、水位監測、流量監測、汙染源監測等方麵,展開河道監控業務,具體榴莲视频官网入口請參考發布的《環境監測業務榴莲视频官网入口-水質監測分冊》。
四、 典型案例——舟山河道監控項目
4.1 客戶需求
(1) 舟山河道水利現狀:島城河道在長效管養過程中存在的問題日益突出,日常清理無人監管、排汙無法實時監控、閘口水位不明等傳統城市河道管理模式的弊端已開始凸顯。
(2) 舟山“五水共治”工作對城區河道治理提出首期需求,一是監控工人日常河道清理工作效能;二是監控河道排汙情況;三是監控對泄洪閘附近水位。
(3) 舟山市政府希望通過“智慧河道”綜合管理平台建設,將地理信息、動態監管、輔助決策與社會參與融入城市信息化建設中,實現智慧化發展道路。
4.2 榴莲视频官网入口
項目采用視頻監控榴莲视频官网入口,實現了對河道的實時監控和管理,采用有線傳輸和無線傳輸(通過FSU實現數據采集)兩種組網方式,為客戶提供決策智能化河道管理平台。
4.2.1 係統功能
(1) 數據資源可視化
基於電子地圖,對所有應用於河道管理的視頻監控進行定位,通過定位功能,準確了解知道監控的分布情況。可以通過視頻管理對象、位置、區域等信息進行視頻搜索,能夠通過直接點擊監控標誌,查看固定監控探
頭信息。定位功能分單點定位和全部定位。最終建立內河基礎數據庫,形成養護公司與河道、工程項目與河道、排汙企業與河道的智能關聯,基於2/3維GIS地圖,實現傳感、視頻、報警等基礎數據與分析數據的可視化
展現。
(2) 實時監控影像的播放、控製 監控視頻實時查看。在對監控實時圖像進行查看時,應允許通過後台係統對探頭進行操作,來改變視頻監控的可視方向。全天候24小時實時監測河道水位狀態,當暴雨、台風等惡劣天氣來臨時,起到及時預警、提前采取措施的作用。結合電子地圖,能夠準確的提供報警地理位置以及報警的詳細信息。
(3) 視頻監控分析 視頻監控主要針對河道敏感區域、特定區域的管控,由前端係統、監控中心、傳輸網絡和平台軟件四部分組成。係統提供了視頻監控、環境監控、地圖呈現、智能分析、主動報警等功能。比如當出現水位上升情況,可以通過視頻的智能分析識別水位上漲情況,從而進行分析及預警,起到雙重保障、萬無一失的作用。
4.2.2 後期升級
(1) 建設物聯感知監控 對城市內河的水位、水質、排汙口、泵站安裝物聯感知監測設備,實現水位、水質、排水狀況監控監測。
(2) 實現大數據分析 對內河水質數據、排汙企業數據、視頻圖像比對進行分析與研判,達到提前預警的效能;對水位、泵站排水流量、視頻監控等數據分析,實現城區防洪排澇智能化。
4.3 項目成效及特點
舟山河道監控項目1-3期合計34個點位,其中9個點位使用自有,7個點位使用社會資源塔,其餘18個點位通過新建簡易杆等方式實現。 項目切實解決了城市河道無人監管、排汙無法實時監控、閘口水位不
明等管養問題。
(1) 項目滿足了客戶的監控需求。如實現300萬像素球機,360度範圍可見,夜視功能和30天存儲容量。
(2) 項目滿足了客戶的應用需求。如綜合業務平台、手機APP等多終端對攝像頭的遠程控製及視頻數據的管理等;視頻數據與電子地圖有效聯動,可視化展示等功能。
(3) 項目具有可複製性強。“五水共治”項目是各級政府均高度關注的重點工程,各地契合點類同。此類項目充分體現了的站址優勢、和電源保障優勢的價值,而FSU的數據采集和傳輸則實現了具有特色的數據傳輸方式,更加經濟、快速和高效。
4.4 商務合作模式
公司執行一體化信息服務綜合榴莲视频官网入口,是麵向政府的“交鑰匙”工程,公司投資設備、施工,客戶租賃購買服務,每年支付服務費。項目實
施分工如下:
(1) 設備由公司進行硬件投資采購。
(2) 項目現場施工由公司完成,同時租賃運營商有線傳輸鏈路。
(3) 綜合業務平台由總部搭建。
(4) 運營維護由公司負責。其中設備、工程質保期內由廠家、施工單位維保。