本實(shí)用新型涉及水文監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

為適應(yīng)防汛和水利調(diào)度的現(xiàn)代化、信息化要求，水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)成為時(shí)代發(fā)展的需要。流速、水位、水質(zhì)、流量、降水量等多項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集及遠(yuǎn)程可視化對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是水文現(xiàn)代化的必然需要。

水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、前端監(jiān)測(cè)設(shè)備、測(cè)量設(shè)備四部分組成。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線服務(wù))和北斗衛(wèi)星，沒有形成一體化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。前端監(jiān)測(cè)設(shè)備包括自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀、自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)等監(jiān)測(cè)設(shè)備，但數(shù)據(jù)平臺(tái)沒有融合，且不具備可視化遠(yuǎn)程操控功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，提供了一種水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，其包括設(shè)置在水文監(jiān)測(cè)站中的各監(jiān)測(cè)設(shè)備，各所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀、自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)和攝像機(jī)中的至少一種；

傳輸子系統(tǒng)，與所述前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)連接，所述傳輸子系統(tǒng)包括光傳送網(wǎng)OTN骨干網(wǎng)，所述OTN骨干網(wǎng)用于將所述監(jiān)測(cè)設(shè)備所獲取的水文監(jiān)測(cè)站的水文信息數(shù)據(jù)、視頻和圖像中的至少一種傳輸至中心子系統(tǒng)；

所述中心子系統(tǒng)，與所述傳輸子系統(tǒng)連接，用于接收、存儲(chǔ)并展示所述水文監(jiān)測(cè)站的水文信息數(shù)據(jù)、視頻和圖像中的至少一種。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀懸掛在被測(cè)介質(zhì)上方的纜道上。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)包括探頭、發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線、處理器和顯示器；

其中，所述發(fā)射機(jī)、所述接收機(jī)、所述處理器和所述顯示器集成在機(jī)箱內(nèi)，所述發(fā)射天線與所述發(fā)射機(jī)連接，所述接收天線與所述接收機(jī)連接，所述發(fā)射天線和所述接收天線從所述機(jī)箱上方露出，所述機(jī)箱安裝于立桿上，所述探頭安裝于從所述立桿向被測(cè)介質(zhì)表面延伸的橫桿上。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還包括：

不間斷電源，用于為各所述監(jiān)測(cè)設(shè)備提供后備電源。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還包括與所述OTN骨干網(wǎng)連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上設(shè)置有防雷器。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述中心子系統(tǒng)包括存儲(chǔ)部、視頻解碼拼控部、大屏顯示部、管理平臺(tái)和遠(yuǎn)程操控部。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述存儲(chǔ)部包括中心級(jí)視頻網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、即CVR，所述CVR用于對(duì)接收到的水文信息數(shù)據(jù)、視頻和圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和備份。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述管理平臺(tái)包括智能補(bǔ)錄設(shè)備，所述智能補(bǔ)錄設(shè)備與所述CVR連接。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述視頻解碼拼控部包括視頻解碼器，所述視頻解碼器通過DVI、HDMI或VGA接口連接所述大屏顯示部。

對(duì)于上述系統(tǒng)，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述遠(yuǎn)程操控部與所述自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀和所述攝像機(jī)相通信，用于對(duì)所述自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀和攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

在本實(shí)用新型中，水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于OTN骨干網(wǎng)，將視頻采集、水文信息數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了有效的融合、處理，實(shí)現(xiàn)了水文監(jiān)測(cè)站可視化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。

根據(jù)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明，本實(shí)用新型的其它特征及方面將變得清楚。

附圖說明

包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例、特征和方面，并且用于解釋本實(shí)用新型的原理。

圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。

圖3為無(wú)線遙控雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流儀系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)控中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖6示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)控中心的存儲(chǔ)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份的示意圖。

圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能補(bǔ)錄的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。

另外，為了更好的說明本實(shí)用新型，在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有某些具體細(xì)節(jié)，本實(shí)用新型同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本實(shí)用新型的主旨。

OTN(Optical Transport Network，光傳送網(wǎng))，是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN的主要優(yōu)點(diǎn)是完全向后兼容。OTN可以建立在現(xiàn)有的SONET(Synchronous Optical Network，同步光纖網(wǎng)絡(luò))/SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系)管理功能基礎(chǔ)上，不僅提供了存在的通信協(xié)議的完全透明，而且還為WDM提供端到端的連接和組網(wǎng)能力。OTN為ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，可重構(gòu)光分插復(fù)用器)提供光層互聯(lián)的規(guī)范，并補(bǔ)充了子波長(zhǎng)匯聚和疏導(dǎo)能力。

本實(shí)用新型利用OTN骨干網(wǎng)將自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀等數(shù)字化水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行組合構(gòu)成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)有線組網(wǎng)，再通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)以光纖專線方式與監(jiān)控中心通訊，從而構(gòu)建一個(gè)基于OTN骨干網(wǎng)的可視化水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

可視化水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是解決水文自動(dòng)化、可視化、現(xiàn)代化的最佳途徑，能夠提升水文監(jiān)測(cè)能力，從根本上改變了長(zhǎng)期依靠人工測(cè)報(bào)的局面，測(cè)驗(yàn)人員可以遠(yuǎn)程操作測(cè)流設(shè)備進(jìn)行水文測(cè)驗(yàn),既提高水文測(cè)驗(yàn)的時(shí)效性，又保證了測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)不僅能提高監(jiān)測(cè)手段的科技含量，還建立了完善的自動(dòng)化水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)實(shí)現(xiàn)綜合性水文監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)防洪預(yù)警、指揮調(diào)度、水環(huán)境保護(hù)等方面有著重要意義。

圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以包括：

前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)11，其包括設(shè)置在水文監(jiān)測(cè)站中的各監(jiān)測(cè)設(shè)備，各所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀、自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)和攝像機(jī)中的至少一種；

傳輸子系統(tǒng)13，與所述前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)11連接，所述傳輸子系統(tǒng)13包括光傳送網(wǎng)OTN骨干網(wǎng)，所述OTN骨干網(wǎng)用于將所述監(jiān)測(cè)設(shè)備所獲取的水文監(jiān)測(cè)站的水文信息數(shù)據(jù)、視頻和圖像中的至少一種傳輸至中心子系統(tǒng)；

所述中心子系統(tǒng)15，與所述傳輸子系統(tǒng)13連接，用于接收、存儲(chǔ)并展示所述水文監(jiān)測(cè)站的水文信息數(shù)據(jù)、視頻和圖像中的至少一種。

其中，水文信息數(shù)據(jù)(或稱為水文數(shù)據(jù))可以包括例如自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀測(cè)得的被測(cè)介質(zhì)的流速，以及自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)測(cè)得的被測(cè)介質(zhì)的水位等。

如圖2所示，為可視化水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以由前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)(或稱前端子系統(tǒng)、前端等)、傳輸子系統(tǒng)和中心子系統(tǒng)(或稱為管理中心、監(jiān)控中心、中心等)三大部分組成。

(1)前端子系統(tǒng)。

前端子系統(tǒng)可以包括部署在各水文監(jiān)測(cè)站(或稱為水文站、監(jiān)測(cè)站等)的監(jiān)測(cè)設(shè)備(或稱為前端設(shè)備)自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀、自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)、攝像機(jī)等，能夠?qū)崟r(shí)將水文監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、視頻、圖像傳至管理中心。舉例而言，如圖2所示，前端設(shè)備可以包括但不限于視頻會(huì)議設(shè)備、數(shù)字通訊設(shè)備、高速星光球機(jī)、筒機(jī)、高速可變焦筒機(jī)、雷達(dá)波測(cè)速儀、補(bǔ)光燈、雨量計(jì)、水位計(jì)等。

(2)傳輸系統(tǒng)。

水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以承載于運(yùn)營(yíng)商的OTN骨干網(wǎng)，用于前端與平臺(tái)(即中心子系統(tǒng))之間的通信。

(3)中心子系統(tǒng)。

中心可以采用CVR(Central Video Recorder，中心級(jí)視頻網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備)等進(jìn)行存儲(chǔ)、大屏拼接顯示。監(jiān)控中心部署有監(jiān)控平臺(tái)的服務(wù)端及客戶端，接收前端上傳的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行管理。管理中心還可以包括采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、工作站等，用于進(jìn)行水文數(shù)據(jù)采集及處理。中心能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視、信息查詢、信息統(tǒng)計(jì)、信息分析、值班管理、短信管理、系統(tǒng)管理等功能。在對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集及處理的時(shí)，可以通過解碼器對(duì)視頻進(jìn)行解碼，然后發(fā)送至電視墻(例如大屏顯示器)進(jìn)行展示。

本實(shí)施例的水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)包括：

(1)高效：各先進(jìn)系統(tǒng)深度融合

平臺(tái)提供各類編解碼設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、報(bào)警管理等基礎(chǔ)設(shè)備管控功能。同時(shí)對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)、控制和管理，可以兼容視頻監(jiān)控、智能控制等多個(gè)輔助業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)。使水文站在不依賴于人甚至獨(dú)立于人的情況下實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的智能聯(lián)動(dòng)。

(2)安全：有效的數(shù)據(jù)安全策略

系統(tǒng)具有有效的數(shù)據(jù)安全策略，通過身份認(rèn)證和權(quán)限管理，確保用戶認(rèn)證后才可以進(jìn)入系統(tǒng)，進(jìn)入系統(tǒng)后還需嚴(yán)格執(zhí)行訪問權(quán)限和管理權(quán)限。權(quán)限設(shè)置采用多層次、高加密技術(shù)，以確保系統(tǒng)各單元運(yùn)行的安全，同時(shí)系統(tǒng)用戶登錄、操作、配置等功能都采用嚴(yán)格的傳輸加密機(jī)制。對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，采用水文站房分布式存儲(chǔ)+中心網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，并通過硬盤保護(hù)機(jī)制、RAID(Redundant Array of Independent Disk，獨(dú)立冗余磁盤陣列)5技術(shù)，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

(3)可靠：完善的運(yùn)維管理機(jī)制

平臺(tái)能夠提供完善的綜合監(jiān)控與運(yùn)維管理功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻設(shè)備、監(jiān)測(cè)設(shè)備、對(duì)講設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等各種資源的全面監(jiān)控和管理，達(dá)到監(jiān)控系統(tǒng)的可視化、可控化和自動(dòng)化管理目的。平臺(tái)幫助各級(jí)運(yùn)維部門快速定位故障，迅速恢復(fù)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，并通過規(guī)范的流程化運(yùn)維管理，將管理數(shù)據(jù)電子化、管理過程規(guī)范化，從而為全網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境構(gòu)建統(tǒng)一、完善、主動(dòng)的流程化運(yùn)維、規(guī)范化服務(wù)和集中化管理，全面提升運(yùn)維管理能力。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀(或稱為自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)驗(yàn)流速儀、無(wú)線遙控雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流儀)懸掛在被測(cè)介質(zhì)上方的纜道上。

舉例而言，無(wú)線遙控雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流儀，可以把雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀懸掛在配套直徑4.2mm的簡(jiǎn)易鋼絲繩纜道上，利用無(wú)線遙控、配套定位和測(cè)流軟件，通過在電腦(臺(tái)式或筆記本電腦等)上遠(yuǎn)程操作，以非接觸方式測(cè)驗(yàn)和計(jì)算例如河道斷面的水面流速、斷面流量。無(wú)線遙控雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流儀系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示。

無(wú)線遙控雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流儀解決了轉(zhuǎn)子式流速儀和ADCP(Acoustic Doppler Current Profilers，聲學(xué)多普勒流速剖面儀)在高流速、有水浪無(wú)法入水，有漂浮物和水草纏繞儀器不能測(cè)驗(yàn)、不安全等問題，并可以利用遠(yuǎn)程桌面進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)流的目的。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，如圖4所示，為自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)整體結(jié)構(gòu)示意圖。所述自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)包括自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)探頭(測(cè)量時(shí)保持水平)、發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、接收機(jī)、接收天線、處理器和顯示器；

其中，所述發(fā)射機(jī)、所述接收機(jī)、所述處理器和所述顯示器集成在機(jī)箱(如圖4所示的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)箱)內(nèi)，所述發(fā)射天線與所述發(fā)射機(jī)連接，所述接收天線與所述接收機(jī)連接，所述發(fā)射天線和所述接收天線從所述機(jī)箱上方露出，所述機(jī)箱安裝于立桿上，所述探頭安裝于從所述立桿向被測(cè)介質(zhì)表面延伸的橫桿上。

此外，自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)還包括電源設(shè)備(如圖4中的太陽(yáng)能板)、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備(如圖4中的避雷針)等輔助設(shè)備。通訊接口支持GPRS通訊、RS485及RS232通訊；2路RS232接口，1路RS485接口等。此外，立桿可以通過法蘭盤等固定在被測(cè)介質(zhì)附近，例如被測(cè)水面的岸邊。

如圖4所示，自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)的探頭發(fā)射極窄的微波脈沖(如圖4中的雷達(dá)波束)，這個(gè)脈沖以光速在空間傳播，遇到介質(zhì)表面(例如最高水位、最低水位)，其部分能量被反射回來(lái)，被同一探頭接收。發(fā)射脈沖與接收脈沖的時(shí)間間隔與探頭到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比，從而計(jì)算出探頭到被測(cè)介質(zhì)表面的距離。自動(dòng)雷達(dá)波水位計(jì)的天線則可以用于發(fā)送所測(cè)得的水位等數(shù)據(jù)。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，前端攝像機(jī)主要負(fù)責(zé)對(duì)水文站進(jìn)行全天候的智能視頻監(jiān)控，同時(shí)可根據(jù)需求在水文站房?jī)?nèi)設(shè)置雙鑒探測(cè)器(通過攝像機(jī)實(shí)現(xiàn))，當(dāng)有人員入侵到站房?jī)?nèi)時(shí)發(fā)出報(bào)警，并與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

在供電條件不好的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)采用低功耗攝像機(jī)配合數(shù)據(jù)采集終端使用，實(shí)現(xiàn)視頻、圖像和水文信息數(shù)據(jù)等的同步傳輸。

水文站院內(nèi)部署的攝像機(jī)可以支持區(qū)域入侵偵測(cè)、越界偵測(cè)、音頻異常偵測(cè)、移動(dòng)偵測(cè)、視頻遮擋偵測(cè)等功能，支持預(yù)置位設(shè)置，支持巡航掃描，并且支持透霧、紅外補(bǔ)光等。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的配套設(shè)備還可以包括UPS(Uninterruptible Power System，不間斷電源)主要為各前端設(shè)備提供后備電源，提供12小時(shí)的供電時(shí)間。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述前端監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還包括與所述OTN骨干網(wǎng)連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上設(shè)置有防雷器。

為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗雷擊能力，除各前端設(shè)備需具備防雷功能外，立桿安裝的其他前端設(shè)備還可以加裝數(shù)據(jù)、電源二合一防雷器。設(shè)備外殼、立桿等進(jìn)行可靠接地。例如，各前端設(shè)備通過交換機(jī)、VPN(Virtual Private Network，虛擬專用網(wǎng))、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入OTN網(wǎng)絡(luò)。其中，交換機(jī)、VPN、路由器可以集成到一個(gè)機(jī)箱中，在該機(jī)箱上可以設(shè)置避雷器。

在本實(shí)施例中，承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以采用以下示例：

前端設(shè)備通過485通信協(xié)議與遙測(cè)終端(例如圖2中的流速儀、補(bǔ)光燈、雨量計(jì)、水位計(jì)等)的RTU(Remote Terminal Unit，遠(yuǎn)程終端單元)串口連接，直接接入OTN骨干網(wǎng)將水文信息數(shù)據(jù)等傳至管理中心。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬需求與分辨率和幀率兩個(gè)因素密切相關(guān)，根據(jù)實(shí)際所需圖像的實(shí)時(shí)性、流暢性要求不同。例如，視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求在25幀/s幀率情況下，CIF(Common Intermediate Format，常用標(biāo)準(zhǔn)化格式)(分辨率352×288)碼流為256Kbps，D1(分辨率720×576)碼流大小約為1Mbps，720P(分辨率1280×720)碼流大小約為2Mbps，1080P(分辨率1920×1080)碼流大小約為4～8Mbps。

中心服務(wù)平臺(tái)(管理中心)帶寬計(jì)算主要有兩部分，一部分為前端設(shè)備上傳的視頻流，另一部分為中心服務(wù)平臺(tái)向客戶端(例如圖2中的PC、筆記本、智能手機(jī)、無(wú)線AP、數(shù)字電視、應(yīng)急廣播等)分發(fā)的視頻流。

對(duì)于監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，其對(duì)于傳輸網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量等級(jí)要求，例如：網(wǎng)絡(luò)時(shí)延上限應(yīng)小于400ms；時(shí)延抖動(dòng)上限應(yīng)小于50ms；丟包率上限應(yīng)小于1×10^-3。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述中心子系統(tǒng)包括存儲(chǔ)部、視頻解碼拼控部、大屏顯示部、管理平臺(tái)和遠(yuǎn)程操控部。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述存儲(chǔ)部包括中心級(jí)視頻網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、即CVR，所述CVR用于對(duì)接收到的水文信息數(shù)據(jù)、視頻和圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和備份。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述管理平臺(tái)包括智能補(bǔ)錄設(shè)備，所述智能補(bǔ)錄設(shè)備與所述CVR連接。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述視頻解碼拼控部包括視頻解碼器，所述視頻解碼器通過DVI(Digital Visual Interface，數(shù)字視頻接口)、HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒體接口)或VGA(Video Graphics Array，視頻圖形陣列)接口連接所述大屏顯示部。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述遠(yuǎn)程操控部與所述自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀和所述攝像機(jī)相通信，用于對(duì)所述自動(dòng)雷達(dá)波測(cè)速儀和攝像機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

在本實(shí)施例中，中心設(shè)計(jì)的一種示例如下：

監(jiān)控中心建設(shè)內(nèi)容具體可以包括動(dòng)環(huán)監(jiān)控部分、視頻存儲(chǔ)部分、視頻解碼拼控部分、大屏顯示部分、平臺(tái)管理部分、遠(yuǎn)程操控部分等。

如圖5所示，為監(jiān)控中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。監(jiān)控中心是整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心，可以實(shí)現(xiàn)視頻圖像資源的匯聚，并對(duì)視頻圖像資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。其中，NVR(Network Video Recorder，網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī))實(shí)現(xiàn)視頻圖像資源的存儲(chǔ)及調(diào)用，并且通過N+1備份模式，確保錄像資源的可靠穩(wěn)定，可以包括工作NVR、備份NVR等。工作NVR、備份NVR可以通過接入交換機(jī)56接入核心交換機(jī)55。前端視頻接入的各種攝像機(jī)也可以通過接入交換機(jī)56接入核心交換機(jī)55。核心交換機(jī)55還可以與客戶端57交互。視頻綜合平臺(tái)51可以完成視頻解碼上墻和圖像的拼接控制。視頻綜合平臺(tái)51在硬件層面支撐管理平臺(tái)，并通過網(wǎng)絡(luò)鍵盤52進(jìn)行視頻切換和控制，通過高清的大屏顯示器53對(duì)高清視頻進(jìn)行精彩展現(xiàn)，也可以在顯示主機(jī)54中顯示。其中網(wǎng)絡(luò)鍵盤52可以通過核心交換機(jī)55接入視頻綜合平臺(tái)51。

如圖6所示，為存儲(chǔ)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。中心流媒體可以采用直寫存儲(chǔ)方案，方案支持前端編碼器(例如設(shè)置在視頻綜合平臺(tái)51中)錄像數(shù)據(jù)以流媒體(國(guó)標(biāo)或者RTSP(Real Time Streaming Protocol)，RFC2326，實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)流媒體傳輸協(xié)議)直接寫入存儲(chǔ)系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)可以采用先進(jìn)的視頻流直存技術(shù)和CVR視頻監(jiān)控專用存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)管理前端監(jiān)控?cái)z像頭的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻。

網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的視頻流直存技術(shù)和CVR視頻監(jiān)控專用存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)管理前端監(jiān)控?cái)z像頭的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻。前端視頻接入的監(jiān)控?cái)z像機(jī)可以包括例如高清網(wǎng)絡(luò)槍機(jī)、高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)、高清網(wǎng)絡(luò)半球、高清網(wǎng)絡(luò)一體機(jī)等。攝像機(jī)所采集的視頻或圖像可以通過接入交換機(jī)、核心交換機(jī)等，上傳到CVR中保存。也可以直接上傳到視頻綜合平臺(tái)，通過大屏顯示器進(jìn)行展示。CVR中的視頻或圖像，還可以下發(fā)到客戶端。

如圖7所示，為數(shù)據(jù)備份的示意圖，CVR可以通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)取前端(例如網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī))一路流實(shí)現(xiàn)多重?cái)?shù)據(jù)備份，無(wú)需平臺(tái)參與，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬和流媒體負(fù)載，備份數(shù)據(jù)保存于本機(jī)和其它存儲(chǔ)設(shè)備，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性。

如圖8所示，為智能補(bǔ)錄(ANR)的示意圖。在前端與數(shù)據(jù)中心(即中心子系統(tǒng))的網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，前端設(shè)備啟動(dòng)錄像并保存在本地存儲(chǔ)設(shè)備上。在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，可以將錄像從本地存儲(chǔ)設(shè)備自動(dòng)回傳到中心的CVR進(jìn)行存儲(chǔ)，從而保證數(shù)據(jù)的完整性。

進(jìn)一步地，視頻綜合平臺(tái)可以支持網(wǎng)絡(luò)編碼視頻輸入、VGA信號(hào)輸入，數(shù)字矩陣交換和網(wǎng)絡(luò)IP矩陣交換輸出。支持DVI/HDMI/VGA接口輸出、整機(jī)最大支持256路D1/128路720P/64路1080P解碼輸出。此外，視頻綜合平臺(tái)可以支持實(shí)時(shí)視頻、歷史錄像回放、視頻解碼上墻，支持動(dòng)態(tài)解碼上墻云臺(tái)控制功能，支持多畫面分割。支持模數(shù)混合矩陣接入、開窗漫游等拼控功能。視頻解碼器，解碼出的數(shù)據(jù)通過輸出到顯示部。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以采用模塊化設(shè)計(jì)，部署方便，操作簡(jiǎn)便，還可根據(jù)行業(yè)自身管理要求和監(jiān)控現(xiàn)狀做進(jìn)一步的定制開發(fā)。

例如，水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu)主要基于“高內(nèi)聚、松耦合”設(shè)計(jì)原則和頂層模塊化設(shè)計(jì)的思想，采用SOA(Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu))架構(gòu)，平臺(tái)提供統(tǒng)一的服務(wù)管理。各個(gè)應(yīng)用或子系統(tǒng)，以及功能模塊的服務(wù)端皆以獨(dú)立服務(wù)方式提供并注冊(cè)到平臺(tái)，具備良好伸縮性和業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力，以確保系統(tǒng)符合信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)并適應(yīng)未來(lái)應(yīng)用動(dòng)態(tài)升級(jí)的需要。

水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的平臺(tái)可以包含接入服務(wù)、處理服務(wù)、視頻應(yīng)用、行業(yè)業(yè)務(wù)全部服務(wù)化等。平臺(tái)可以包含水文綜合信息系統(tǒng)、視頻管理系統(tǒng)、視頻會(huì)商系統(tǒng)等。其中，視頻管理系統(tǒng)可以提供常用視頻應(yīng)用功能，水文綜合信息系統(tǒng)、視頻會(huì)商系統(tǒng)是基于基礎(chǔ)視頻應(yīng)用功能的更豐富更全面的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

具體而言，視頻管理系統(tǒng)可以獨(dú)立構(gòu)建，通過例如ByteRivers集成平臺(tái)以子系統(tǒng)的方式集成實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一用戶管理、資源數(shù)據(jù)共享、服務(wù)接口交互。各子系統(tǒng)間依賴ByteRivers集成平臺(tái)的公共服務(wù)和系統(tǒng)集成中間件形成了高內(nèi)聚松耦合的生態(tài)關(guān)系。完整的視頻業(yè)務(wù)服務(wù)接口，便于視頻應(yīng)用靈活調(diào)整及特色應(yīng)用自行開發(fā)定制。原生接入ByteRivers，可以解決公共服務(wù)和平臺(tái)集成功能，依托集成平臺(tái)可快速實(shí)現(xiàn)更多更廣的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)和原生子系統(tǒng)的集成整合，可高效擴(kuò)展業(yè)務(wù)。

系統(tǒng)支持主流操作系統(tǒng)、Web中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品以及其它的第三方標(biāo)準(zhǔn)中間產(chǎn)品的開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境，具備很強(qiáng)的可移植性。

在本實(shí)用新型中，可視化水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是基于OTN骨干網(wǎng)，將視頻采集、水文數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了有效的融合、處理，實(shí)現(xiàn)了水文監(jiān)測(cè)站可視化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。系統(tǒng)采用了水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，最大化利用現(xiàn)有資源，使水文業(yè)務(wù)平臺(tái)的功能得到了延伸。

水文信息采集是水文業(yè)務(wù)工作的基礎(chǔ)，可視化水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)提高了水文信息采集、傳輸自動(dòng)化水平，為實(shí)現(xiàn)水文要素監(jiān)測(cè)數(shù)字存儲(chǔ)、自動(dòng)傳輸和處理起到了關(guān)鍵作用。該系統(tǒng)配以快速定位測(cè)流先進(jìn)技術(shù)和應(yīng)用非接觸技術(shù)進(jìn)行水位、流速等監(jiān)測(cè)方式，形成多手段、多方法的流量監(jiān)測(cè)體系，改革了水文測(cè)驗(yàn)方式，提升了應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力，為實(shí)現(xiàn)駐測(cè)、巡測(cè)、間測(cè)和水文調(diào)查相結(jié)合的管理模式提供了技術(shù)支撐。

可視化水文遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為水文工作服務(wù)于防災(zāi)減災(zāi)、水資源開發(fā)利用、水環(huán)境和生態(tài)保護(hù)提供了技術(shù)平臺(tái)，提升了水文整體服務(wù)能力。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。