珠江水系廣州段視頻監(jiān)控?zé)o線傳輸成功案例
項(xiàng)目需求
根據(jù)中國建設(shè) “數(shù)字水利”的目標(biāo)，全面實(shí)施水利系統(tǒng)遠(yuǎn)程視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)可能或正在發(fā)生的汛情、險(xiǎn)情、災(zāi)情進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，及時(shí)采取預(yù)防與補(bǔ)救措施，全面提高防汛抗洪工作的有效性和可靠性，對(duì)減少洪水災(zāi)害、緩解防洪壓力、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要作用。
監(jiān)控站點(diǎn)在地理布局上一般分布較廣且地形復(fù)雜、位置偏僻，與監(jiān)控中心相距較遠(yuǎn)，利用傳統(tǒng)的有線連接方式，不僅成本高昂、施工周期長，且往往因河流山脈等障礙而難以架設(shè)線纜，更重要的是，有線傳輸?shù)目篂?zāi)性比較差，在大風(fēng)、暴雨、決口等惡劣環(huán)境下，有線線路極易遭到破壞，監(jiān)測信息將無法及時(shí)傳遞，難以滿足水利信息安全防范的高可靠性要求。
水利無線監(jiān)測系統(tǒng)，抗災(zāi)性比較好，確保水利信息采集系統(tǒng)在各種惡劣天氣情況下，都能正常運(yùn)行；安裝方便，無需鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜，可大量節(jié)省投資；具有極強(qiáng)的靈活性和可擴(kuò)充性，通過在需要監(jiān)測的地點(diǎn)架設(shè)監(jiān)控?cái)z像設(shè)備和無線基站，迅速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的拓展，逐步全面實(shí)現(xiàn)水文信息采集自動(dòng)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。
本次水利泵站自動(dòng)化系統(tǒng)無線傳輸部分采用華騫科技的優(yōu)波通電信級(jí)產(chǎn)品UBT2000系列來完成。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
此案例設(shè)置10個(gè)前端監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控水庫大壩、溢洪道、閘門等重點(diǎn)防洪部位。要求24 小時(shí)全天候采集和傳輸監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場約1公里范圍的視頻圖像，某些監(jiān)控點(diǎn)需要保證在夜間可以看清水尺樁的標(biāo)記讀數(shù)。
每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)包括圖像采集處理系統(tǒng)和無線傳輸基站，前者由攝像機(jī)、探射燈、云臺(tái)/射燈控制系統(tǒng)、視頻服務(wù)器等構(gòu)成，無線傳輸系統(tǒng)由無線網(wǎng)橋和天饋系統(tǒng)構(gòu)成。
監(jiān)控中心設(shè)在水庫管理局中心控制室，中心基站采用無線網(wǎng)橋和天饋系統(tǒng)，以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式，構(gòu)成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心通過遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)焦距和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)拍攝水庫庫區(qū)、水位、壩體、溢洪壩段、閘門開啟度、壩下及放水等現(xiàn)場畫面。監(jiān)控圖像通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心可同時(shí)觀看多路清晰、實(shí)時(shí)的監(jiān)控畫面，并完成監(jiān)控圖像資料的錄制存檔。
系統(tǒng)主要功能有：
1.???? 數(shù)據(jù)采集和命令執(zhí)行，由端站的傳感器和執(zhí)行端完成
2.???? 數(shù)據(jù)傳輸，由各站無線傳輸網(wǎng)橋設(shè)備完成
3.???? 數(shù)據(jù)處理，由監(jiān)控中心站微機(jī)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)識(shí)別、校驗(yàn)、存貯及分析計(jì)算作業(yè)，并可將數(shù)據(jù)及作業(yè)成果顯示、打印。
系統(tǒng)調(diào)度功能：
1.生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測
1）實(shí)時(shí)監(jiān)測取水泵站的取水口水位、泵站出水壓力和流量、泵站安防狀態(tài)、泵組運(yùn)行狀態(tài)和電流、電壓等運(yùn)行參數(shù)。
2）實(shí)時(shí)監(jiān)測水源井的水位、出水壓力和流量、水泵運(yùn)行狀態(tài)和電流、電壓等運(yùn)行參數(shù)。
3）實(shí)時(shí)監(jiān)測水廠內(nèi)蓄水池和清水池水位、進(jìn)出廠流量、出廠水質(zhì)和壓力；監(jiān)測水廠內(nèi)配電設(shè)備、凈水設(shè)備和加壓泵組的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。
2.視頻監(jiān)控
可對(duì)取水泵站、水源井、水廠、加壓泵站等重要生產(chǎn)部位實(shí)施視頻監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生人員闖入、設(shè)備運(yùn)行異常等狀況時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到視頻監(jiān)控畫面。
3.遠(yuǎn)程告警
當(dāng)水位超限、壓力超限、電流異常、水泵保護(hù)、現(xiàn)場斷電、人員闖入等狀況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)立即提示報(bào)警信息。
4.遠(yuǎn)程控制
具備操作權(quán)限的管理人員可遠(yuǎn)程控制水源井、取水泵站、水廠、加壓泵站等監(jiān)測點(diǎn)泵組、閥門等設(shè)備的啟停。
系統(tǒng)描述
整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖如下
以實(shí)際單獨(dú)點(diǎn)位為例（閘門監(jiān)控點(diǎn)）
樓頂架設(shè)無線基站天線，考慮到風(fēng)雨雷電等自然因素的原因，故特別安裝鐵塔以固定天線。樓高6.5米，鐵塔10米，天線抱桿2米，共約18.5米。站點(diǎn)采用和監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備橋接的模式實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)傳輸。
室內(nèi)水位檢測裝置，由芯片控制和無線網(wǎng)橋進(jìn)行有線連接，因都是基于TCP/IP協(xié)議，無需考慮設(shè)備的兼容性以及數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定或丟失數(shù)據(jù)的情況。在數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，即時(shí)速率10.9Mbits/s，平均速率9.6Mbits/s，最大速率17.5Mbits/s，完全滿足監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸。如下圖
無線傳輸優(yōu)勢(shì)
（1）遠(yuǎn)距離傳輸：可調(diào)節(jié)的發(fā)射功率，可達(dá)1000mW，傳輸距離可達(dá)150KM以上。
（2）強(qiáng)大防護(hù)設(shè)計(jì)：浪涌靜電防護(hù)、獨(dú)特的防水防塵設(shè)計(jì)及透氣防護(hù)、高低溫防護(hù)，滿足野外輸惡劣環(huán)境需求。
（3）高強(qiáng)穩(wěn)定性：高接收靈敏度，極好的抗干擾能力，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。平均無故障時(shí)間大于100000小時(shí)，滿足長期穩(wěn)定工作運(yùn)行需求。
（4）生成樹：自動(dòng)選擇數(shù)據(jù)鏈路，擴(kuò)展多線路備份功能，可適用于高要求數(shù)據(jù)傳輸。
（5）支持帶寬管理：支持WMM（Qos），支持空口和有線接口的優(yōu)先級(jí)映射，保證語音、視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)。
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現(xiàn)場實(shí)際效果圖
