摘 要：對(duì)海底電纜所在海域傳統(tǒng)的監(jiān)控方法已無(wú)法滿足社會(huì)生活的可靠性，隨著信息化向各行業(yè)深化，可以采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控海底電纜所在海域，有效地保護(hù)監(jiān)控范圍內(nèi)的海纜，使海纜安全可靠運(yùn)行。本文主要介紹海底電纜所處海域無(wú)線遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)行人員運(yùn)用新技術(shù)有所幫助。
關(guān)鍵詞：海底電纜 遠(yuǎn)程監(jiān)控 設(shè)計(jì) 方案
0 引言
海底電纜的安全運(yùn)行關(guān)系到工業(yè)、生活用電是否正常，因此對(duì)海底電纜所在海域船只狀況的監(jiān)視變得非常重要。傳統(tǒng)的監(jiān)視辦法是在岸邊建造瞭望塔，由人工對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視。而隨著信息化向各行業(yè)深化，可以采用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控取代，這種監(jiān)控方式能夠帶來諸多優(yōu)勢(shì)，如可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)畫面，可以存儲(chǔ)、記錄監(jiān)控畫面信息，可以方便地查詢特定時(shí)間的視頻記錄等。采用傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方法，需要進(jìn)行實(shí)地挖溝、破壞地表植被，同時(shí)施工周期長(zhǎng)、成本大；而利用先進(jìn)的Canopy無(wú)線微波傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控軟件等成熟技術(shù)，可以方便的按需架設(shè)無(wú)線監(jiān)控?cái)z像機(jī)，布置沈家門地區(qū)海底電纜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，以確保監(jiān)控區(qū)域內(nèi)海底電纜的安全。
1 海底電纜所處海域監(jiān)控需求分析
1.1 需求分析
此次要求監(jiān)控的是位于世界著名漁港——沈家門半升洞客運(yùn)碼頭附近海底電纜所在海域，此海底電纜連接了沈家門與朱家尖島，是重要的電力傳輸設(shè)施，因此對(duì)其所處海面船只的監(jiān)控顯得尤為重要。原來使用人工監(jiān)視，現(xiàn)要求采取遠(yuǎn)程監(jiān)控手段監(jiān)視。由于監(jiān)控中心位于距監(jiān)控點(diǎn)約10公里處，且中間有山阻隔，因此還要在山上建立一中繼站對(duì)信號(hào)進(jìn)行中轉(zhuǎn)，此中繼站距離前端監(jiān)控點(diǎn)為5公里，距離監(jiān)控中心為5公里。
建設(shè)專有有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，往往受到諸如山地、開闊地等特殊地理環(huán)境和操作復(fù)雜的工作內(nèi)容的限制，需要進(jìn)行實(shí)地挖溝、破壞地面環(huán)境，造成布線工程周期長(zhǎng)，甚至根本無(wú)法實(shí)施的困難。隨著科技的發(fā)展，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)賦予了視頻監(jiān)控系統(tǒng)更為豐富的功能和更加可靠的質(zhì)量，采用無(wú)線視、音頻、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備可以擺脫線纜的束縛，安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)。特別是隨著基于擴(kuò)頻技術(shù)的無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，突破了傳輸容量的瓶頸，使得視頻、音頻、數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸集成應(yīng)用得到了進(jìn)一步發(fā)展。
無(wú)線遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為企業(yè)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的一部分，能將被監(jiān)控點(diǎn)的圖像信息準(zhǔn)確、清晰、快速地傳送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過監(jiān)控軟件，能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)的情況，并及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況做出反應(yīng)和處理。
1.2 方案目的
此方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)沈家門海底電纜所處海域船只的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在監(jiān)控中心即可看到監(jiān)控點(diǎn)所發(fā)生的事件，并及時(shí)采取相應(yīng)措施。
2 海底電纜所處海域監(jiān)控解決方案設(shè)計(jì)思路
2.1 方案設(shè)計(jì)原則
本解決方案以滿足實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，在視頻傳輸方面盡量利用現(xiàn)有條件以求最大程度降低系統(tǒng)造價(jià)。
2.1.1標(biāo)準(zhǔn)化：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的圖象傳輸和共享。本系統(tǒng)采用的產(chǎn)品均遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.1.2 可擴(kuò)展性：由于用戶以后的需求會(huì)不斷發(fā)展，監(jiān)控?cái)?shù)量將隨之?dāng)U大，只要增加前端設(shè)備，不用添加其他附加設(shè)備，以保證用戶的投資。
2.1.3 可用性和可靠性：我們的方案在充分考慮用戶實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選用的設(shè)備均采用了嵌入式的操作系統(tǒng)，減少了其他因素造成故障的可能性。
2.1.4 易于組建與維護(hù)：整個(gè)系統(tǒng)布局易于組建，從硬件到軟件均可輕松到位�？墒∪ゲ糠謧鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)必須布線的麻煩，組建快捷方便并且維護(hù)輕松。
2.2 設(shè)備選型
2.2.1 無(wú)線設(shè)備——Canopy無(wú)線傳輸模塊
根據(jù)用戶業(yè)務(wù)工作量及后續(xù)應(yīng)用對(duì)無(wú)線廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸速率、性能等方面的要求，結(jié)合站點(diǎn)的地理分布情況，并考慮設(shè)備的性能價(jià)格比等因素，推薦采用Canopy無(wú)線傳輸產(chǎn)品。
本方案設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)視頻圖象的組網(wǎng)需求，而視頻圖象對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是比較高的，如果帶寬不夠，和其它應(yīng)用系統(tǒng)共同使用的話，往往會(huì)因?yàn)閹挶徽加茫鄬?duì)不穩(wěn)定，從而使視頻圖象不穩(wěn)定或效果較差， Canopy無(wú)線傳輸產(chǎn)品具有保證IP語(yǔ)音、視頻傳輸?shù)葘?duì)時(shí)延敏感應(yīng)用，基于ToS預(yù)留帶寬，保證獨(dú)有通道。Canopy設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，集成度高，設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊小巧，有利于在室外，抗風(fēng)雨天氣。支持距離為兩端都不加反射天線支持最遠(yuǎn)3.2公里，其中一端加反射天線支持最遠(yuǎn)16公里，兩端都加反射天線支持最遠(yuǎn)56公里。
2.2.2 攝像機(jī)——Sony SNC-RZ50P球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
Sony SNC-RZ50P球型網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)使您可以通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行具有PTZ控制的高級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。配備26倍光學(xué)變焦鏡頭，具備自動(dòng)對(duì)焦功能，焦距范圍3.5mm~91mm，水平視角：1.7°－42°，以及用于夜間環(huán)境的感應(yīng)近紅外模式。
SNC-RZ50P可同時(shí)提供超清晰的M-JPEG、MPEG-4和H.264視頻流。有效像素為400,000像素，最大分辨率（水平×垂直）為702×575。
SNC-RZ50P提供智能移動(dòng)探測(cè)和智能物體檢測(cè)功能。此兩項(xiàng)功能可以探測(cè)到在特定時(shí)段里留在某處的物體即船停泊在海纜所處海域一段時(shí)間后進(jìn)行主動(dòng)報(bào)警，最多可指定四個(gè)探測(cè)區(qū)。
SNC-RZ50P配備兩路傳感器輸入，可以接收來自外部傳感器的觸發(fā)信號(hào)。此外，它還可以使用兩路報(bào)警輸出，觸發(fā)其它裝置完成各種動(dòng)作。
SNC-RZ50P可直接接入IP網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)置的Web服務(wù)器使您可以使用標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器通過本地網(wǎng)絡(luò)或Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。該產(chǎn)品可旋轉(zhuǎn)340度，傾斜115度，并可以對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行縮放，因此能夠?qū)ΡO(jiān)視區(qū)域進(jìn)行更大范圍的覆蓋。如在較差的室內(nèi)或室外環(huán)境中使用，該產(chǎn)品還可以安裝球型外罩進(jìn)行保護(hù)。
SNC-RZ50P提供雙向音頻功能、提供語(yǔ)音提示功能，允許用戶上載預(yù)先錄制的音頻文件，可以在接到報(bào)警觸發(fā)信號(hào)時(shí)，或按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間表重放。
2.2.3 監(jiān)控軟件
在整個(gè)方案中除了無(wú)線傳輸、遠(yuǎn)端攝像頭以外，至關(guān)重要的是中央視頻服務(wù)器如何能夠很好的接收遠(yuǎn)端傳回的視頻。采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控軟件，具有以下特點(diǎn)：1、在監(jiān)控中心可控制網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，旋轉(zhuǎn)、變焦、變倍；2、多屏畫面同時(shí)顯示 ；3、圖像可分割放大；4、圖像數(shù)字
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