淺談3G無線網絡技術在水利行業視頻監控的應用優勢

廉瑞佳

（1.陜西水環境工程勘測設計研究院 陜西 西安 710018；2.西安迪飛科技有限責任公司 陜西 西安 710018）

1 概述

隨著通信技術日益發展，迎來了4G時代，但由于4G網絡的成熟性不夠和覆蓋范圍較小暫時未被廣泛使用，而3G無線網絡傳輸技術成熟，已被業界所接受。3G無線網絡在通信領域的成熟應用，為其在其它行業中也鋪平了道路，這無疑將極大地加速無線傳輸技術在安防監控中的應用。3G無線網絡視頻監控可以大幅降低布線成本，也可以在一定程度上解決線路被損毀的問題。

3G無線網絡視頻監控是基于3G通信網絡的多媒體視頻監控系統，通常使用攝像機對現場情況進行實時采集，攝像機圖像經過視頻壓縮編碼模塊壓縮后，經智能無線通訊終端發射到3G網絡，并通過3G網絡將數據信號發送到遠程監控中心，實現視頻數據的交互、發送、接受、加解密、加解碼，鏈路的控制維護等功能。用戶可以方便的通過Internet從系統監控中心得到實時圖像信息。該系統整合了3G網絡和Internet網絡的優勢，無論身在何處、任何時間，都可以迅速接入系統，隨時隨地地進行遠程控制管理。

目前在3G方式下的視頻傳輸速率最高可達到700Kbps，一般也可在400Kbps～500Kbps左右，能夠滿足一般實時視頻監控的要求。3G網絡傳輸安裝方便、靈活性強、性價比高等特性使得很多行業的安防都在采用3G無線監控。

2 水利行業視頻監控

2.1 視頻監控站、點構成

監視站是對所轄的視頻監視前端的視頻信息進行控制、監視、管理、調閱等操作，并存儲視頻信息。根據《水利視頻監視系統技術規范（SL 515-2013）》將監視站分為本地監視站和遠程監視站兩級。在視頻監視前端所在地建設本地監視站，在所屬管理單位建設遠程監視站。分別對本地監視點負責監視前端的接入、匯聚上傳、本地監視和遠程監視點控制、監視、管理、調閱所轄監視前端視頻信息，并存儲視頻信息；監控點是通過前端攝像機采集圖像，利用網絡上傳到所屬單位對監控點視頻進行統一管理，調閱、查看、控制，并且需要將各個水利部門分別建立起來的監控站在整個水利系統全部聯網進行遠程調閱、查看。

2.2 視頻監控站、點特點

（1）布設位置特點

通常水利設施如水庫、大壩、閘站、泵站、海塘、分滯洪區、堤防及一些重要保護區域如水源地、易滑坡面和易變形處，城市重要易澇點、重要測流斷面等基本分部在較廣闊的區域，很多設施都處于野外，并且人煙稀少與城鎮的距離較遠，比較孤立的位置。所以本地監控站只能根據這些設施的位置建設在本區域，而監控點在這些設施上選擇的安裝位置必須緊密結合現場的實際情況布設，盡可能地擴大監控點的監控范圍提高監控點的效能。

（2）互聯互通特點

水利視頻監視系統站、點可由各級水利部門分別按照本標準要求進行建設、使用和管理。各單位建設的水利視頻監視系統站、點應支持通過計算機網絡實現互連互通，可查閱調看經過授權后的視頻監控點。

（3）突發性特點

水利行業在防汛期間突發事件較多，監控站、點位置不固定，很多時候需要大范圍移動視頻站、點來觀察現場突發情況，急需快速部署視頻監控站或監控點。

3 3G無線網絡視頻監控優勢

3G無線網絡視頻監控綜合成本低，只需一次性投資，無須挖溝埋管，特別適合距離較遠的位置觀測；在許多情況下，往往由于受到地理環境和工作內容的限制，有線網絡、有線傳輸的布線給工程帶來極大的不便，采用有線的施工周期將很長，甚至根本無法實現。這時，采用3G無線網絡視頻監控可以擺脫線纜的束縛，有覆蓋面廣、部署方便、業務多樣的優點。

（1）覆蓋面廣：無線網絡覆蓋率極高，幾乎可以部署在室外的任何地方，包括水體、崎嶇地帶、偏遠地方，幾乎不受山川、河流、橋梁道路等復雜地形和區域限制。

（2）部署方便：3G無線網絡視頻監控可以將不同地點的現場信息通過無線通訊手段傳送到任何得到授權的監控中心、電腦、手機上，可以不受時間、空間限制對任何監控目標進行調閱、查看。真正做到了任何時間、從任何地方、對任何現場都能實時監控、實時管理、實時查看。

（3）組網靈活：管理人員可以迅速將新的視頻監控點加入到現有網絡中，用戶不需要為新建傳輸鋪設網絡、增加設備，只需要在網絡覆蓋下，就能很方便、很簡易地搭建起監控點實現遠程視頻監控。

可靠性高：3G無線網絡視頻監控系統傳輸可靠性高達99.999%的載波級，可以實現無中斷的安全傳輸。

方便快捷：無需網絡布線，安裝周期短、維護方便可隨時更換監控地點。

4 3G無線視頻監控應用舉列

2010年陜西省建設防汛工情視頻監控系統，一期建設179個監控點，大部分監控站點利用了當時的3G無線網絡傳輸。網絡選擇時中國移動、中國聯通和中國電信三大運營商競爭激烈，在實地考察了網絡的覆蓋范圍和三大運營商的業務優勢后選擇了中國電信。中國電信3G業務比較成熟且覆蓋范圍較廣。陜西省建設防汛工情視頻監控系統在監控管理平臺和監控站點上充分利用中國電信“全球眼”平臺提供的基于IP技術和3G無線網絡視頻監控業務，將分散、獨立的視頻采集點圖像信息進行聯網處理，實現跨區域的統一監控、統一管理及分機存儲，以滿足用戶實時進行遠程監控、管理和信息傳遞的需求。

固定監控站、點通信網絡提供多種選擇方式主要是根據實地情況確定通信鏈路，對于3G網絡信號覆蓋地區，首選3G無線網絡傳輸模塊實現圖像傳輸，同時可根據網絡信號狀況，實現與CDMA 1X之間的切換；對于3G網絡尚未覆蓋且有有線通信的地區，首選ADSL、VPN等2M互聯網通信方式。

移動監控點在機動車輛上，配置基于3G無線視頻服務器、吸盤式車載高清攝像機、鏡頭云臺控制器、液晶顯示器或筆記本電腦、UPS電源或蓄電池、GPS全球衛星定位系統，構成車載或便攜式移動工情視頻監控器。

陜西省建設防汛工情視頻監控系統建設完成后絕大部分固定監控站點都采用了電信的3G無線網絡作為通信鏈路來傳輸視頻畫面，本地、遠程查看視頻監控效果良好，通過通信專網可以遠程控制，實現視頻的調焦、對光、改變旋轉角度和俯仰角度等操作，監控畫面清晰，滿足本次項目建設需求需要。項目順利通過了驗收得到了業主好評。

5 應用優勢

結合水利行業視頻監控系統特點以及在陜西省建設防汛工情視頻監控系統中3G無線網絡視頻監控的應用，若利用有線網絡來建設視頻監控系統，不但線路鋪設成本高昂需要大量的人力物力、難以架設、施工周期長、甚至線纜鋪設完成后會經常遭到破壞而且后期維護費用高、擴容較弱、可移動性低。3G網絡資費雖然略高于有線網絡租賃費，但由于不需要鋪設線纜以及安裝成本、維護費用比較低廉且從通信技術發展的迅速來看，3G網絡資費在不久的將來資費定會降低。

近年來3G無線網絡的覆蓋范圍不斷的擴展、傳輸速率的提高，視頻圖像壓縮技術的完善，遠遠超過了水利行業視頻監控系統對攝像機圖像的要求，大大保障了視頻圖像采集傳輸的穩定性和可靠性。還實現了視頻完全數字化、網絡化，使用戶隨時隨地都能通過3G無線網絡進行遠程監控和集中管理，徹底解決了地域界限的限制。特別符合水利行業站點位置的布設較遠、范圍廣的特點。3G無線網絡視頻系統不但建設工期短而且減少了線纜的鋪設節約了線路鋪設的成本，移動性、擴展性非常高可以隨時加入建設新的站點，且能通過無線方式建設移動監控點對車輛和人員進行移動視頻監控。即使在汛期未能到達現場也能實現可視化的調度和指揮防汛。

6 結語

通信技術在不斷發展，3G無線網絡技術也已經成熟，資費也不斷降低。在解決水利行業視頻監控站點布設分散等問題中，3G無線網絡視頻監控系統的優勢將得到充分的發揮預計未來3G無線網絡技術在水利行業視頻監控系統中定會廣泛應用。陜西水利

[1]《陜西省防汛工情視頻監控系統建設方案2010.03

[2]《中華人民共和國水利行業標準:水利視頻監視系統技術規范》（S L 515-2013）2013.5.4