水利工程监控中无线流媒体的运用分析 本文关键词：水利工程，流媒体，监控，分析
水利工程监控中无线流媒体的运用分析 本文简介：本篇为通信工程师论文推荐范文6篇之第三篇，文末可查看其他5篇 摘要：对于水利系统而言，通过建立水利监控系统，不仅有助于提高正在建设的水利工程的建设质量，而且实现对水资源的有效综合管理，有助于防汛抗旱工作的开展，极大的提高了防治水害工作的可靠性。当前，很多水利监控缺少有效的网络基础设施，导致实时数据
水利工程监控中无线流媒体的运用分析 本文内容：
本篇为 通信工程师论文推荐范文6篇之第三篇，文末可查看其他5篇
摘要：对于水利系统而言， 通过建立水利监控系统， 不仅有助于提高正在建设的水利工程的建设质量， 而且实现对水资源的有效综合管理， 有助于防汛抗旱工作的开展， 极大的提高了防治水害工作的可靠性。当前， 很多水利监控缺少有效的网络基础设施， 导致实时数据无法及时有效的传递到管理系统当中， 严重影响了水利监控的应用。本文将简单阐述无线流媒体技术的特点， 并对其在水利监控中的具体应用展开分析， 为相关工作者提供参考借鉴。
关键词：无线流媒体技术； 水利监控； 应用；
1、引言
为了满足社会发展的需要， 很多地区都加快了水利水电工程的建设， 并取得了卓越的成果。但是从我国目前的水利工作开看， 存在工作繁杂、水利设施分布不均等问题， 实现常规有线的监控管理难度很大， 必须引入水利监控设备， 将水利工程现场的重要信息、数据以及图片及时的传递到管理系统当中， 推动水务工作的信息化发展。因此， 研究分析无线流媒体技术在水利监控的应用具有重要的现实意义。
2、无线流媒体技术概述
所谓流媒体， 就是在网络当中采用流式传输技术的媒体数据， 包括音频数据、视频数据等。在进行流媒体播放之前， 无需对这个文件进行下载， 只需要将部分开始内容利用内存加载， 剩余的数据流采用实时传输的方式来实现随时播放。
2.1 无线流媒体监控技术
对于无线流媒体业务而言， 主要是对GPRS、CDMA、3G、4G等提供比较高贷款的无线分组网络， 它充分利用了无线网络不会受到时间、地点约束的影响， 进一步的提高了流媒体业务的实时性。同时利用视频编码器以及自适应高性能流媒体服务器， 进一步的提高了流媒体的图像清晰度， 相关工作者只需要借助电脑、手机、IPAD等终端设备， 就可以对远程的监控实时画面进行观看。同时， 系统还具有防火墙、VPN、加密以及权限管理等多重安全措施， 有效的避免的监控资料被不法分子窃取或者破坏。
2.2 无线流媒体监控系统的相关技术
（1） 编解码技术：随着网络时代的当来， 传统的模拟视频监控已经无法满足各行各业的要求， 数字视频监控系统正越来越多的被应用到各种领域， 进一步提高了监控系统的智能化、信息化、数字化水平。在数字视频监控系统应用过程中， 主要是利用数字编码压缩技术将摄像头所采集到的模拟视频信息、语音等进行编码， 在经过压缩处理之后， 利用无线网络将其以数字化的形式， 传输到目标终端设备。在用户终端设备商， 用户只需要利用专用的解码软件， 就可以对远程的监控视频进行浏览、观看以及控制， 同时还能实现实时录像联动报警、语音对讲等功能， 进一步的提高了监控的应用范围和应用性能。
（2） 嵌入式视频Web服务器技术：数字视频监控主要是由嵌入式处理器、I/O应设备、操作系统以及其他应用程序等组成。嵌入式视频操作系统的数据信息是实时的， 实现了将摄像机采集到的数字化视频信号的解码阅读， 用户只需要通过浏览器、APP等， 就可以对Web服务器上的视频图像进行观看， 同时还能遥控控制摄像机、镜头动作以及系统配置， 极大的提高了远程监控的便利性。
3、无线流媒体技术在水利监控中的应用原则
结合某地区的实际情况， 计划采用无线流媒体技术， 搭建一套完善的水利监控系统， 实现监控中心信息管理、地理信息管理、大屏幕监控及显示、指挥调度等多种功能， 以提高水利管理工作的效率、精度和质量。同时还利用移动单兵终端及移动指挥车终端， 实现机动灵活的组网应用模式。具体应用过程中， 应遵循以下原则：
3.1 先进性与适用性
计划采用纯数字信号传输方式， 通过H.264编码技术结合3G、4G无线调制技术， 实现计算机控制技术与计算机网络技术的有效融合， 以满足时代发展的要求。此外， 采用行业内技术领先的前段视频采集设备， 以实现1080P视频资料的存储和传输。同时本系统还采用了具有多种管理层次的综合性软件系统， 能给用户提供舒适、安全、方便、快捷的平台体验， 且操作简单易学。
3.2 经济性与便捷性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势， 根据实际管理需求， 采用3G、4G、无线专网传输的解决方案， 无需大规模的进行网络布线， 有效的降低工程整体造价成本。此外， 前端设备无线传输安装调试方便快捷， 后端平台搭建便捷， 为用户实现了方便快捷的即插即用功能。
3.3 可靠性与安全性
系统的设计充分考虑到水利监控需求的严谨性， 具有相当可靠性， 在系统故障或事故造成中断后， 能确保数据的准确性、完整性和一致性， 并具备迅速恢复的功能。同时系统具有一整套完善的系统管理策略， 可以保证系统的运行安全。
3.4 开放性
充分利用现有成熟的产品， 同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势， 具有RS232/RS485通讯接口， 可实现远程云台控制。
3.5 可扩充性
在整个系统设计过程中， 充分考虑到今后技术的发展和使用的需要， 采用更具有更新、扩充和升级的软硬件设备。
4、无线流媒体技术在水利监控中的具体应用
4.1 系统框架
水利监控系统主要划分为前端部分、平台部分以及客户端部分， 如图1所示。其中高清手持单兵设备可由单人随身携带， 采用固定地点摄像， 和运动跟踪摄像相结合的方式， 在不同位置、不同角度对水利工程进行高质量图像拍摄， 并将现场图像、声音信号通过无线的传输方式传输到指挥中心平台。4G高清单兵手持终端作为一款高性能的单兵便携终端， 具备高清无线视频、北斗/GPS定位、应急调度、集群呼叫功能。
图1 基于无线流媒体技术的水利监控示意图
车载设备可随车前往各现场， 在现场周边作为临时通信车使用。车载系统支持时速180km状态下的稳定传输， 4G高清车载设备是一款集4G高清传输、双向对讲、本地高清录像、三定位 （北斗/GPS/基站） 功能于一体的多功能集成设备。
4.2 平台部分及客户端部分
（1） 平台部分：管理平台是水利监控指挥系统的中枢， 负责数据的接收与分发、系统的管理及决策、用户的应用、调度策略的建立、数据的存储等功能。
（2） 客户端部分：一方面可以是联入系统网络内的任意一台有注册授权的台式机、笔记本电脑， 安装客户端软件即可以进行视频浏览观看。另外一方面在智能手机上安装相应手机软件就可以直接登陆中心服务器观看前端视频。无论领导在什么地点， 只要手机能够正常上网， 就可以调看现场图像， 并可实现对现场人员的语音通话指挥。
4.3 系统功能
（1） 指挥调度功能：实现紧急情况的收集、显示、上报功能。即在指挥中心内能通过网络传输和其他通信方式实时接收、显示、上报紧急情况的现场文字、图片、语音信息， 并能通过终端服务器和显示屏随时调阅紧急情况子系统的文字、图片信息。此外， 还可以实现远程指挥功能， 可依托无线网络， 通过语言、文字、图片信息迅速实现对各个子系统和现场实时远程指挥。
（2） 监控功能：满足日常水利工程无线巡视需求， 相关工作者可以随时随地的进行多种方式的监控功能。
（3） 多网、多终端融合：系统多层次设计， 可以满足不同需求， 满足3G、4G、WIFI、卫星、有线网络的接入；支持高清、标清编码传输， 自适应网络， 保证画面质量以达到最优效果， 如图2所示。
图2 多网、多终端融合示意图
其中接入层采用了4G网络相关的设备， 包含录像机、单兵手持终端等设备， 实现了音视频及其他数据的采集编码功能；交互层则主要有流媒体分发单元、负载均衡单元、设备接入单元等， 实现流媒体信息的交换、转发、转码。支撑层主要包括数据库服务、中心管理服务、WEB服务、定位服务、级联服务等， 实现平台的集中管理与基本功能支持；应用层主要是结合水利监控的特点， 设置的相对应的特色应用服务。
（4） 报警联动功能：紧急状态下的各项应急联动， 支持多种联动方式， 保证及时响应， 确保一线工作人员安全；同时还通过设置在各水利工程的传感器、红外对射等设备， 在重要区域周围形成一道无形的屏障， 感知水利工程相关参数， 及时预警相关工作人员， 并采取有效的措施解决各类水利问题。
（5） 用户管理：系统可以对用户的权限进行创建、分配、修改、删除等操作， 并支持分级管理权限机制， 不同级别给予不同的操作及管理权限。
（6） 系统管理：水利监控系统可以通过专用的网络单元， 监视各个服务器硬件的工作状态， 如内存消耗， CPU消耗， 网络带宽展宏等情况；具备负载均衡功能， 自动调整各个服务器的承载压力， 不让一台服务器空闲， 也不让一台服务器累超负荷运转。同时在网络故障导致的连接故障发生时， 系统会自动指引各个功能组件转移到备用的服务器。
5、结束语
综上所述， 随着科学技术的发展， 无线网络技术日渐成熟， 给人们的日常生活带来了极大的便利。在水利管理过程中， 传统的管理方式已经无法满足当前水务管理的要求， 必须积极引入无线流媒体技术， 实现远程监控数据的实时查看、分析， 进一步提高水务管理的时效性， 提高防洪抗灾能力， 降低人力和物力的成本投入， 推动水利视频监控系统的智能化、信息化发展。
参考文献
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[2]于蓉。视频监控系统在水利行业中的应用[D].山东大学， 2009.
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