淺談水利工程視頻監控信息傳輸方式

馬強+牛婷

作者簡介：馬強（1981—），男，新疆人,工程師,主要從事通訊及自動化研究工作。

通訊作者：牛婷（1981—）,女,新疆人,主要從事遙感信息應用方面的研究工作。中圖分類號：TV11文獻標識碼：A文章編號：16749944(2014)05031402

1引言

隨著現代通信技術與測試測量技術的發展,數字水利的時代已經到來。采用微波通信技術、數字視頻處理技術、通信技術和光纖通信技術等先進通信技術的網絡圖像監控系統,可以實時觀測河道、水庫的各種變化及涵閘的運行情況,為領導決策提供直觀的圖像信息,同時可以改善觀測、測量工作人員的工作環境,減少工作人員,做到無人值守、少人值班。

2應用分析

水利工程網絡視頻監控系統主要可應用在水庫管理和河道(管線供水)監控兩個方面。

2.1水庫管理

通過視頻監控系統可監測水庫蓄水水位情況。操作人員在使用控制系統操作閘門時,需要通過視頻監控系統監視閘門和水流情況。在水庫的溢洪道等地方,大部分時間屬于無人值守狀態,需要設置監控攝像機實時監控。監測水庫、壩區的周邊環境,防止人為破壞。

2.2河道監控

通過一套視頻監控系統,能及時了解上下游河流的水文情況。操作人員操作閘門時,需要通過視頻監控系統監視閘門的開合情況。監測水面清潔,對河道內水草及時清理,保證河道暢通、水質清潔。監控河道沿線重要地段的情況,防止對水利設施的破壞。和水文監測儀等設備配合使用,可以遠程監控水文監測儀的直觀視頻圖象。

3傳輸方式

由于新疆水利工程大位于人員稀少的山區、平原,通訊覆蓋情況較差,想借助公網傳輸視頻數據難度較大,如果采用無線傳輸費用也高。目前我們設計的關于水利視頻傳輸的方式有以下兩種,就這兩種方案進行簡單的分析。

3.1無線傳輸

采用無線網橋組網,數據型無線網橋采用IP傳輸機制,接口協議采用橋接原理實現,具有組網靈活,成本低廉,傳輸距離遠(最大可達約50km),抗干擾能力強的特征,適合于網絡數據傳輸和低等級監控類圖像傳輸,廣泛應用于各種基于純IP構架的數據網絡解決方案。

無線網橋傳輸標準常采用802.11b或802.11g、802.11a和802.11n標準,802.11b標準的數據速率是11Mbit/s,在保持足夠的數據傳輸帶寬的前提下,802.11b通常能夠提供4Mbit/s到6Mbit/s的實際數據速率,而802.11g、802.11a標準的無線網橋都具備54Mbit/s的傳輸帶寬,其實際數據速率可達802.11b的5倍左右,目前通過turb和Super模式最高可達108Mbit/s的傳輸帶寬;802.11n通常可以提供150Mbit/s到600Mbit/s的傳輸速率。

由于水利工程一般沒有高樓等建筑的阻擋,傳輸點間不可視的情況基本沒有,所以采用無線網橋組成傳輸網絡的可行性非常大,這種方式尤其適合在水庫周圍布置監控點。

優點包括:成本低,傳輸距離遠(最大可達約50km),組網靈活,抗干擾能力強。

缺點為新疆尤其是南疆的風沙大,導致長距離傳輸速率不穩定。

3.2光纖傳輸

由于新疆特殊氣候條件,造成水資源的時空分布極不平衡,長距離輸水就成了一道新疆發展的必答題。由于距離長,地勢起伏大,無線傳輸受影響的因素太多,所以一般采取光纖傳輸的方式,設備可用工業以太網交換機、光纖收發器等。一般單獨為視頻監控敷設的光纖線路使用光纖收發器即可滿足要求。泵站、閘室等小型水工建筑附近的視頻監控設備一般采用工業以太網交換機,工業以太網交換機不僅可以傳輸視頻監控數據,同時也能為MCU、PLC等監測、控制、IP語音設備提供網絡通道。

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