陳瑞剛 楊瑞東

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電子監(jiān)控、無線監(jiān)控、LED顯示屏等系統(tǒng)的使用越來越廣泛，文章從錢塘江管理角度出發(fā)，介紹了固定監(jiān)控系統(tǒng)、無線監(jiān)控系統(tǒng)及室外大型LED電子顯示屏的技術(shù)特點(diǎn)，構(gòu)建錢塘江流域監(jiān)控體系及防潮安全宣傳管理網(wǎng)絡(luò)，突出監(jiān)控系統(tǒng)及顯示屏在管理中的實(shí)際應(yīng)用，為錢塘江管理提供了新的一種重要手段。

關(guān)鍵詞：電子監(jiān)控 無線監(jiān)控 LED顯示屏 錢塘江管理 防潮安全

中圖分類號:F062.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-4914（2011）06-294-02

錢塘江作為浙江的母親河，在浙江的水利發(fā)展、防臺防汛防潮工作中占有重要的地位。錢塘江全長605公里，流域面積55558平方千米，86.5%在浙江省境內(nèi)，占浙江省總面積的47.2%,兩岸地形復(fù)雜多變，隨著兩岸社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，出于防潮安全、工程項(xiàng)目監(jiān)管、河道采砂管理等方面的要求，建設(shè)錢塘江海塘監(jiān)控體系及LED大型顯示屏也隨即提上了日程，而防潮安全方面的需求更是監(jiān)控系統(tǒng)和顯示屏建設(shè)的直接緣由。

近幾年來，屢有錢江潮卷人之事發(fā)生，2007年8月2日在杭州七堡丁壩發(fā)生的潮水卷人事件再次成為了社會的焦點(diǎn)，這次“天下第一潮”卷走30余人，盡管其中有22人獲救，但遇難的人數(shù)達(dá)到12人。痛定思痛，為了做好防潮安全宣傳工作，政府開始在錢塘江沿岸幾個(gè)主要觀潮點(diǎn)設(shè)置監(jiān)控?cái)z像頭及大型LED顯示屏，一方面通過LED電子顯示屏播放潮汐訊息、宣傳潮水相關(guān)知識、指導(dǎo)人們安全觀潮；另一方面通過監(jiān)控設(shè)置實(shí)時(shí)查看觀潮危險(xiǎn)點(diǎn)的潮水及觀潮人員狀況。這也是錢塘江海塘監(jiān)控體系初步構(gòu)建的開始及LED顯示屏在錢塘江沿岸應(yīng)用的起源。錢塘江海塘監(jiān)控體系包含電信全球眼監(jiān)控系統(tǒng)、電信3G移動監(jiān)控系統(tǒng)以及網(wǎng)通華數(shù)眼監(jiān)控系統(tǒng)。

一、電信全球眼監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制

電信全球眼及網(wǎng)通華數(shù)眼等監(jiān)控系統(tǒng)都已經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展應(yīng)用，技術(shù)上比較成熟，監(jiān)控平臺、各種功能相對完善。電信全球眼監(jiān)控系統(tǒng)是基于寬帶網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理等功能，系統(tǒng)利用電信寬帶網(wǎng)絡(luò)將分散、獨(dú)立的圖像采集點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理、資源共享，便于使用者通過控制云臺進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，用戶也可以通過云臺進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的錄像、查詢等等功能，同時(shí)還可以通過二次開發(fā)結(jié)合錢塘江水利行業(yè)管理特點(diǎn)進(jìn)一步加以應(yīng)用。比如，出于錢塘江防潮安全管理需要，江邊部分監(jiān)控?cái)z像頭還設(shè)置了喊話功能，在潮水來時(shí)如有人在危險(xiǎn)地帶可以進(jìn)行喊話。

從技術(shù)上講，全球眼監(jiān)控系統(tǒng)已十分成熟，數(shù)據(jù)傳送穩(wěn)定，畫面清晰，在配置360度旋轉(zhuǎn)高清晰球型攝像頭后，監(jiān)控范圍較遠(yuǎn)（200米左右），且可以選擇設(shè)置前端數(shù)據(jù)存儲或中心數(shù)據(jù)存儲，便于用戶查詢應(yīng)用。但是全球眼系統(tǒng)建設(shè)投入大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也相對較高，且相對于錢塘江廣闊的流域監(jiān)控范圍有限。首先，由于圖像數(shù)據(jù)傳輸特性決定，需要布設(shè)光纖線路，而錢塘江沿岸地形復(fù)雜，兩岸既有人口稠密地區(qū)，也有空曠荒涼之地，全程布設(shè)光纖線路費(fèi)用巨大且不現(xiàn)實(shí)；其次，固定的監(jiān)控點(diǎn)位對于整個(gè)錢塘江海塘來說可控范圍有限，滿足不了錢塘江管理中防汛、防潮、海塘安全、工程監(jiān)管、涌潮觀測等諸多需求。網(wǎng)通華數(shù)眼與電信全球眼基本功能類似，其運(yùn)行機(jī)制也大致相同，略微不同之處在于全球眼系統(tǒng)給用戶提供了客戶端平臺，而華數(shù)眼平臺直接集成在網(wǎng)頁上。

二、電信3G移動監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用

第三代移動通信技術(shù)（3rd-generation，3G），是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在四種標(biāo)準(zhǔn)：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。而電信提供的技術(shù)方案是CDMA2000 1xEV-DO，以及此實(shí)現(xiàn)的無線監(jiān)控系統(tǒng)為3G-EVDO。隨著3G無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展，3G移動監(jiān)控系統(tǒng)以其上網(wǎng)速率高，無需布線，移動等特點(diǎn)，提供了光纖專線，ADSL寬帶上網(wǎng)無法比擬的便利性，正逐步成為目前寬帶接入不可缺少的補(bǔ)充方式，尤其在一些無固定地點(diǎn)如錢塘江江面上等有線寬帶無法到達(dá)的地方發(fā)揮獨(dú)特的作用。針對錢塘江管理的特殊應(yīng)用，無線移動監(jiān)控可用于包括船只的監(jiān)控系統(tǒng)以及相關(guān)水事執(zhí)法、管理車輛的車載監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像看得清、錄像存得好、云臺控制等指令響應(yīng)得快等要求，同時(shí)還有無線視頻采集及移動視頻觀看和控制的應(yīng)用要求。而其他3G系統(tǒng)，其功能與電信移動監(jiān)控解決方案大同小異，這里就不再贅述。

3G移動監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過遠(yuǎn)程圖像管理的要求，在船只或車輛的控制云臺進(jìn)行圖像監(jiān)控服務(wù)以及相關(guān)的通信服務(wù)，包括遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、備份、查詢等相關(guān)內(nèi)容。針對錢塘江流域水面環(huán)境復(fù)雜、河道兩岸多為遠(yuǎn)離城市區(qū)域，傳統(tǒng)的監(jiān)控手段在很多偏遠(yuǎn)地段及河道江面上無法實(shí)現(xiàn)，而使用電信提供的EVDO網(wǎng)絡(luò)接入方式連接到全球眼平臺，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控方便、實(shí)時(shí)快捷遠(yuǎn)程控制的目的。在無線監(jiān)控點(diǎn)前端，通過船載、車載攝像頭對現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，攝像頭通過視頻無線傳輸設(shè)備相連，并通過由EVDO將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到電信的控制云臺。3G監(jiān)控系統(tǒng)的移動特性是利用3G-EVDO集群技術(shù)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男滦拖到y(tǒng)，具有移動性強(qiáng)，圖像質(zhì)量較高，視頻流暢性好，系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)，隨著3G-EVDO網(wǎng)絡(luò)的性能不斷提高，這套系統(tǒng)能夠獲得更好的使用效果，同時(shí)能夠平滑升級，使用戶系統(tǒng)隨時(shí)保持先進(jìn)性。

移動3G-EVDO監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn)：能夠保證移動過程中視頻的正常通信傳輸，并符合移動視頻通信的嚴(yán)格要求，具有全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化無線監(jiān)控系統(tǒng)的典型特點(diǎn)；建設(shè)成本低，除前端設(shè)備外，可借助現(xiàn)有無線基站，不必建立獨(dú)立專用基站；不受阻擋物限制，可以進(jìn)行通過建筑物以及高山繞射的視頻傳輸；視頻傳輸基本清晰、流暢；不受距離限制，前端只要有3G-EVDO信號，接收端只要能上互聯(lián)網(wǎng)，就能傳輸視頻，控制云臺也能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

3G-EVDO監(jiān)控系統(tǒng)這種方式投資小，無需挖管埋線，對于錢塘江廣闊的流域而言具有非常積極的借鑒意義，在條件符合的情況下應(yīng)優(yōu)先考慮。但是相對于傳統(tǒng)光纖數(shù)據(jù)傳送快捷、安全，圖像上傳下載有保障，無線網(wǎng)絡(luò)尚不能完全覆蓋錢塘江整個(gè)流域，尤其在一些偏遠(yuǎn)地段，無線通訊的質(zhì)量無法得到保障；其次移動監(jiān)控系統(tǒng)，在大型船只電源的供給尚可由發(fā)動機(jī)提供，但是車輛的電源一般由汽車電瓶供給，無法做到長時(shí)間的運(yùn)行，而且車載監(jiān)控系統(tǒng)前端操作有一定的復(fù)雜性，前端的數(shù)據(jù)存儲也需要有相當(dāng)多的設(shè)備投入。

三、LED電子顯示屏在防潮安全宣傳上的應(yīng)用

LED顯示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode，發(fā)光二極管的英文縮寫，簡稱LED。它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，就是由很多個(gè)發(fā)光二極管組成，靠燈的亮滅來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。在錢塘江畔矗立的電子顯示屏在防潮安全宣傳方面有著顯著的效果，這里簡單介紹一下其應(yīng)用。

顯示屏使用同步控制系統(tǒng)，控制LED顯示屏的工作方式基本等同于電腦的監(jiān)視器，它點(diǎn)點(diǎn)對應(yīng)，實(shí)時(shí)映射電腦監(jiān)視器上的圖像,通常具有多灰度的顏色顯示能力，可達(dá)到多媒體的宣傳廣告效果。其主要特點(diǎn)是：實(shí)時(shí)性、表現(xiàn)力豐富、操作較為復(fù)雜、價(jià)格高。一套LED顯示屏同步控制系統(tǒng)一般由發(fā)送卡、接收卡和DVI顯卡組成。電子顯示屏前端可以播放多種樣式的文件，如DVD視頻、word文檔、圖片、PPT文件等，在顯示屏內(nèi)部設(shè)置排氣排濕風(fēng)扇控制溫度及濕度，通過對電源定時(shí)開關(guān)的設(shè)置，可以控制工控計(jì)算機(jī)的開關(guān)機(jī)時(shí)間、顯示屏的開關(guān)屏?xí)r間。

在數(shù)據(jù)連接控制方面，由于LED顯示屏位置位于錢塘江畔，顯示屏播放內(nèi)容一般是通過網(wǎng)絡(luò)從控制后臺傳送至前臺,一般包括后臺控制計(jì)算機(jī)及前端放置的工控計(jì)算機(jī)，后臺計(jì)算機(jī)與前端工控機(jī)的連接既可以通過顯示屏常用控制軟件來實(shí)現(xiàn)，也可以通過PC AnyWhere等軟件來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，而顯示屏需要播放的文件則通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程連接顯示屏內(nèi)部的工控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送（可通過Internet公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行）。錢塘江邊的顯示屏因?yàn)榕c監(jiān)控設(shè)置在相近位置，所以可以共用監(jiān)控系統(tǒng)的光纖。通過編制顯示屏播放文件列表，設(shè)置顯示屏分段播放時(shí)間，實(shí)時(shí)播放當(dāng)天潮汐訊息、防潮宣傳片、水利知識等內(nèi)容。室外大型顯示屏由于其直面受眾的宣傳特性，在正式運(yùn)行后起到很好社會效應(yīng)的同時(shí)，也存在一些問題。首先是因?yàn)轱@示屏建設(shè)費(fèi)用較高，且設(shè)置在錢塘江邊，有些顯示屏如七堡、七格等地由于附近有工程在施工，容易為灰塵所侵襲，而且江邊濕度大、風(fēng)速也大，周圍環(huán)境較其它地段更為惡劣，造成顯示屏運(yùn)行損耗相對較大，維護(hù)費(fèi)用高；其次，顯示屏需要專人進(jìn)行巡查維護(hù)，其播放內(nèi)容也需專門人員進(jìn)行編排更新，出現(xiàn)缺屏、閃屏現(xiàn)象時(shí)如不及時(shí)維護(hù)會造成不良影響。再次，顯示屏的耗電量較大，設(shè)置地點(diǎn)也必須視野開闊，周圍有相當(dāng)?shù)娜肆髁坎拍苓_(dá)到最大化的宣傳效果。

錢塘江流域監(jiān)控系統(tǒng)及LED電子顯示屏的應(yīng)用對于錢塘江防潮、防汛、工程管理、采砂管理以及促進(jìn)水利信息化管理有著積極的作用，這些系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用提升了錢塘江水利的管理水平，實(shí)實(shí)在在地為錢江兩岸的人民提供了一個(gè)十分直觀的宣傳平臺。

參考文獻(xiàn)：

1.何勇軍.曹娥江大閘樞紐工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng).中國水利,2008(20)

2.周力峰，李進(jìn)軍，莫子華.水利信息系統(tǒng)中間件應(yīng)用技術(shù)研究.長江科學(xué)院院報(bào),2006(06)

（作者單位：浙江省錢塘江管理局杭州管理處 浙江杭州 310025）（責(zé)編：賈偉）