电子地图应用—河道、水库3G(GPRS)无线远程监控系统方案

1.系统概述
    水资源短缺已经成为全球性的问题，随着经济的发展，日益增长的用水需求与水资源短缺之间的矛盾迫使世界各国都在寻求解决的有效办法。因此，采用现代化手段，建设水资源实时监控系统，动态掌握区域水资源变化及利用情况，最大限度的调控使用效率，对区域内的雨情水情进行自动监测，实现雨情水情监测数据的及时采集和准确传输；对各类水资源信息和防汛抗旱信息进行快速、准确的查询、分析和处理，是促进经济社会可持续发展的迫切需要。水资源远程监控系统是一种软件与硬件结合的自动化网络式管理系统。对区域内的水资源实时评价、实时预测、实时管理；实现了重点工程图像实时监控、政务公开，进行水资源相关业务的网上审批及水利局日常管理办公自动化，将水政水资源业务工作和办公自动化结合在一起。
    本系统采用先进的无线视频传输技术，同时支持C/S结构的客户端监控和B/S结构的IE浏览器监控，还支持手机随时随地移动监控。

 

2.需求分析
    计划在各流域安装无线视频监控系统和水流、水位无线遥测系统，在监控中心安装远程监控系统，因为监控点都在较偏远的山区、野外，没有宽带传输条件，如果租用光纤则费用太高，所以，选用CDMA无线监控系统，完全可以满足常规的视频监控需求。
    纵观目前无线传输技术，利用CDMA 1X传输方案是最为经济实用运行稳定的，此系统利用目前最有优势的CDMA（2.75 G）/3G无线数据传输技术。该系统以高效率图像的压缩算法为手段，以CDMA/3G作为数据传输方式，通过现场终端和监控中心的信息交互，实现对远程作业现场的有效实时图像监控。

 

3.应用领域
   CDMA/3G无线网络视频监控系统是一套完善的、高效率的、性价比极高的网络多媒体视频监控系统。整合了CDMA/3G数据通讯功能和数字视频编码功能为一体化的便捷式的产品。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯终端发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码，链路的控制维护等功能。根据应用，把实时动态图像传到距离用户最近的联通通信网络。可以通过Internet从系统总控中心得到实时图像信息。 该系统整合了CDMA/3G网络和Internet网络的优势，无论您身在何处、任何时间，都可以迅速接入系统，随时随地的进行远程监控管理。

 

4.系统结构
    CDMA/3G无线网络视频监控系统是基于联通的CDMA网络，主要由以下三部分组成：
    视频的采集压缩模块
    无线的数据传输模块
    中心的监控管理平台
   （1）前端视频采集模块
    前端的视频采集模块实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号，然后压缩。该模块支持不同的压缩比和图像大小，用户可以根据需要选择不同型号产品。
   （2）无线传输模块
    视频采集压缩后就可以将压缩好的视频图像文件传送到中心：传送的方式是通过联通的CDMA网络，系统具有CDMA的PPP拨号过程，并嵌入式地实现了TCP/IP协议、POP3/SMTP协议，同时支持动态IP。
   （3）监控中心
    监控中心只要是一台具有公网IP或者域名的服务器即可。启动服务后，就等待各个监控终端的连接，对于始终在线模式的终端，可以按照需要查询当前的图像情况，也可以自动不停地记录监控点的图像变化。

 

5.系统说明
1)由于这些监控点具有移动性、突发性，使用无线CDMA网络，无需网络布线和架设天线;
2)系统覆盖范围广，可适用在全国范围之内，包括中国联通公司覆盖的边远山区;
3)后期，线路租用成本低，每线包月CDMA服务费为100－200元
4)图像压缩算法：采用最新的、压缩比极高的H.264视频压缩算法;
5)网络图像传输：网络资源占用低，在低带宽条件下传输高画质、流畅图像;
6)支持动态IP：采用动态IP解析技术，自动解析Internet分配的IP地址;
7)可移动性：在移动视频监控条件下，实现完整的视频监控解决方案;增强型的CDMA无线视频监控系统最高可以实现流畅的15帧/秒的高清晰图像效果。
8)网络化：通过CDMA和Internet网络，真正做到任何时间、从任何地方、对任何现场都能实现监控。;
9)完整的监控管理功能：系统为用户提供了灵活的监控画面选择, 电子地图使用，对云台、变焦的行控制，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动功能;

 

6.系统工作原理
1)监控中心PC机使用外网IP地址，预先设定监听程序的网络位置）。
1)GPRS数据传送设备借助与CDMA 1X无线网络的数据业务功能，自动拨号，获得IP地址，建立数据传输通道。
1)GPRS数据传送设备通过拨号获得的IP，通过CDMA 1X无线网络和代理程序建立连接，开始传输数据。
1)用户通过“监视器”软件，登陆监听程序，可以观看到远端传输过来的图像。
1)用户通过“监视器”软件，登陆监听程序，通过Internet发送控制信息，由电信服务商负责将Internet与GPRS无线网络连通，可以双向交互，控制云台等。
1)单个监听程序可以同时监听（支持）几十到上百个视频采集摄像头终端（视频服务器）接入，接入的视频采集摄像头终端、CDMA 1X无线网络、监听（原文是代理，其实是监听的意思）程序，三者结合为一体，相当于一个具有若干视频的网络服务器站点。

 

7.设备介绍
    CDMA/3G视频服务器简介
    CDMA/3G无线视频服务器是一种独立运行的嵌入式系统，通过CDMA无线网络实现远程视频监控。在一个小巧的铝制机壳内集成了1.视频压缩及2.通讯控制板和3.GPRS无线Modem等全部功能部件，只需4.外接摄像机和5.电源即可构成一台完整的基于CDMA信道的远程无线视频监控系统。6.在PC机上无论利用宽带方式或是拨号方式接入Internet，远端实时场景便活灵活现，尽现眼前。
    采用了面向窄带信道研发的专有的CAMEC活动视频压缩算法，压缩效率远高于JPEG静止图像压缩算法，在CDMA/GPRS信道上可比采用JPEG压缩算法的同类产品实现更高的传输帧率。同时由于CAMEC算法在色度压缩上的特殊处理，在实现高压缩效率的同时也保证了很好的清晰度和色彩还原质量。
产品主要特点：
（1）嵌入式设计，内置CDMA或GPRS无线Modem，独立工作，体积小，功耗低，高可靠
（2）硬件发送，软件接收
（3）2路视频输入，内置双模式视频压缩编码器，压缩模式可在线选择
压缩编码器-1：高质量CAMEC-I/II活动视频压缩编码
     压缩编码器-2：JPEG静止图像压缩编码
（4）传输速度：
    彩色320x240/GPRS Class10 - 最高2帧/秒
    彩色320x240/CDMA2000 1X - 最高15帧/秒
    彩色640x480/CDMA2000 1X - 最高2帧/秒
    内置CDMA/GPRS通讯控制协议及TCP/IP协议
    支持动态或固定IP地址方式，支持域名解析，多种触发启动模式
    2路双向辅助串行口可控制云台镜头，可连接串行用户设备
    支持双向测控数据复用，1路视频+2路双向串行数据可同时传输
    两路数字量输入/输出，支持外部开关量触发，支持报警前后现场录像
    支持GPS数据同时传输，支持工业测控数据同时传输
    支持事件短信提示
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