摘 要：文章闡述了昆明天氣雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求、技術(shù)及功能要求。根據(jù)功能和需求對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和設(shè)備選型，包括系統(tǒng)的組成、功能、設(shè)備性能以及其它主要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控系統(tǒng)；雷達(dá)；運(yùn)用設(shè)計(jì)

昆明天氣雷達(dá)站是中國(guó)氣象局新一代天氣雷達(dá)組網(wǎng)觀測(cè)雷達(dá)，同時(shí)也是安徽四創(chuàng)公司CINRAD/CC雷達(dá)樣機(jī)。2011年完成技術(shù)升級(jí)改造實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控功能。雷達(dá)值班人員在遠(yuǎn)端完成雷達(dá)開(kāi)、關(guān)機(jī)，參數(shù)標(biāo)定和業(yè)務(wù)觀測(cè)及資料傳輸。為實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守臺(tái)站，雷達(dá)運(yùn)行環(huán)境雷達(dá)站的環(huán)境安全、附屬設(shè)備電力供應(yīng)狀態(tài)等關(guān)鍵區(qū)域需要建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，以提高雷達(dá)站運(yùn)行、維護(hù)效率，保障雷達(dá)安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

1 需求分析

1.1 雷達(dá)機(jī)房及附屬設(shè)備

昆明天氣雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控雷達(dá)設(shè)備機(jī)房及雷達(dá)附屬設(shè)備包扣雷達(dá)機(jī)房、天線罩、主樓辦公室、配件房和發(fā)電機(jī)房。雷達(dá)天線罩內(nèi)是電磁波輻射區(qū)域同時(shí)天線機(jī)械部件的是否平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控安裝高清槍機(jī)即可。雷達(dá)機(jī)房、配電房、發(fā)電機(jī)房和主樓辦公室是整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域，需要安裝具備高清、全方位無(wú)盲區(qū)、自動(dòng)變焦等功能球機(jī)，以實(shí)時(shí)監(jiān)控各設(shè)備機(jī)柜顯示參數(shù)、指示燈狀態(tài)、開(kāi)關(guān)位置和室內(nèi)環(huán)境的狀況，同時(shí)便于遠(yuǎn)程遙控指揮輔助操作。雷達(dá)機(jī)房及附屬設(shè)備監(jiān)控共需五個(gè)（1個(gè)槍機(jī)4個(gè)球機(jī)）前端監(jiān)控?cái)z像頭。

1.2 雷達(dá)站安防

昆明天氣雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)兼顧安防監(jiān)控的功能對(duì)雷達(dá)站大門、圍墻內(nèi)等安防區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控。昆明雷達(dá)站占地10畝，主要建筑有雷達(dá)主樓、A區(qū)配套、B區(qū)配套和雷達(dá)站大門口門衛(wèi)室。雷達(dá)主樓平臺(tái)高15米左右，在此平臺(tái)上和雷達(dá)站大門口共安裝4個(gè)高清、夜間紅外、防水、全方位無(wú)盲區(qū)、自動(dòng)變焦球機(jī)等功能球機(jī)，能基本實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)站全方位監(jiān)控。同時(shí)雷達(dá)主樓門廳需要安裝一個(gè)高清紅外槍機(jī)，對(duì)主樓通道進(jìn)行監(jiān)控。雷達(dá)站安防共需要五個(gè)（1個(gè)槍機(jī)4個(gè)球機(jī)）前端監(jiān)控?cái)z像頭。

2 系統(tǒng)技術(shù)要求

2.1 先進(jìn)性和互換性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)上應(yīng)具有適應(yīng)超前性和設(shè)備的互換性，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)要求，為系統(tǒng)的增容或改造留有余地。

2.2 安全性和可靠性

整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)符合高山艱苦臺(tái)站防雷、防風(fēng)等風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和防護(hù)級(jí)別的要求。系統(tǒng)任何部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，能滿足雷達(dá)站惡劣環(huán)境的要求。整個(gè)系統(tǒng)能連續(xù)可靠地運(yùn)行，易于日常維護(hù)和故障排除。

2.3 完整性

系統(tǒng)應(yīng)保持圖像信息的原始完整性和實(shí)時(shí)性，各種配套設(shè)備的性能及技術(shù)要求應(yīng)協(xié)調(diào)一致，保證系統(tǒng)的圖像質(zhì)量損失在可接受的范圍內(nèi)。即無(wú)論中間過(guò)程如何處理，應(yīng)使最后顯示、記錄、回放的圖像與原始場(chǎng)景保持一致，并且后端圖像的實(shí)時(shí)顯示與現(xiàn)場(chǎng)事件發(fā)生之間的延遲時(shí)間應(yīng)在合理范圍之內(nèi)。設(shè)備自身應(yīng)有不可修改的系統(tǒng)特征信息（如系統(tǒng)“時(shí)間戳”），以保證系統(tǒng)記錄資料的完整性。

2.4 兼容性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的各系統(tǒng)之間應(yīng)相互兼容。能夠提供相應(yīng)的通信接口，以便與管理計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)連接，形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)系統(tǒng)所使用的設(shè)備滿足電磁兼容性要求，應(yīng)能承受雷達(dá)站復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境而正常工作。

3 系統(tǒng)功能要求

昆明雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì)圖像信號(hào)采集、傳輸、切換控制、顯示、分配、記錄和重放等功能。

3.1 視頻探測(cè)與圖像信號(hào)采集

視頻探測(cè)設(shè)備應(yīng)能清晰有效地探測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的圖像，雷達(dá)機(jī)房及附屬設(shè)備包扣雷達(dá)機(jī)房、辦公室、發(fā)電機(jī)房和配電房等重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)達(dá)到四級(jí)（良好）以上圖像質(zhì)量等級(jí)。安防用室外探測(cè)設(shè)備在惡劣天氣條件下，其圖像質(zhì)量應(yīng)不低于三級(jí)，同時(shí)具備紅外功能，同時(shí)應(yīng)具有防水、防風(fēng)等防護(hù)功能并與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3.2 控制顯示

昆明雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)立視頻監(jiān)控室，中心控制設(shè)備放置主樓四樓網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，接入雷達(dá)站局域網(wǎng)。系統(tǒng)能對(duì)攝像機(jī)、云臺(tái)、鏡頭、防護(hù)罩的各種動(dòng)作進(jìn)行遙控。利用用戶權(quán)限控制，監(jiān)控畫(huà)面和運(yùn)行控制及功能操作控制可在局域網(wǎng)內(nèi)安裝監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)應(yīng)能清晰顯示攝像機(jī)所采集的圖像。即顯示設(shè)備的分辨率應(yīng)不低于系統(tǒng)圖像質(zhì)量等級(jí)的總體要求。圖像來(lái)源的文字提示，日期、時(shí)間和運(yùn)行狀態(tài)的提示。具備多畫(huà)面組合顯示和編碼記錄能力。

3.3 存儲(chǔ)回放

后端控制設(shè)備具有存儲(chǔ)功能，在市電中斷或關(guān)機(jī)時(shí)，對(duì)所有設(shè)置、攝像機(jī)號(hào)、時(shí)間、地址等信息均可保持。根據(jù)需要配置大容量存儲(chǔ)硬盤，對(duì)圖像及圖像的來(lái)源、記錄的時(shí)間日期和其他的系統(tǒng)信息進(jìn)行全部或有選擇的記錄存儲(chǔ)。記錄圖像數(shù)據(jù)的保存時(shí)間應(yīng)根據(jù)管理需要可合理配置。系統(tǒng)應(yīng)能夠正確回放記錄的圖像信息。

4 系統(tǒng)構(gòu)成和設(shè)備選型

4.1 系統(tǒng)構(gòu)成

昆明雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端監(jiān)控設(shè)備、系統(tǒng)控制存儲(chǔ)設(shè)備和客戶端組成。部署在不同位置的前端監(jiān)控設(shè)備采集的監(jiān)控畫(huà)面通過(guò)傳輸介質(zhì)通道以TCP/IP協(xié)議方式傳輸匯聚到系統(tǒng)控制存儲(chǔ)設(shè)備，系統(tǒng)控制存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)傳輸介質(zhì)與雷達(dá)站局域網(wǎng)連接。無(wú)論是在雷達(dá)站本地還是在局域網(wǎng)遠(yuǎn)端的任何安裝控制顯示軟件的計(jì)算機(jī)都能實(shí)時(shí)多畫(huà)面呈現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域?qū)嵕?，根?jù)控制存儲(chǔ)設(shè)備賦予的用戶權(quán)限能對(duì)每個(gè)前端監(jiān)控設(shè)備的攝像機(jī)、云臺(tái)、鏡頭、防護(hù)罩進(jìn)行控制操作。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)共需安裝10個(gè)前端監(jiān)控?cái)z像頭，一臺(tái)配置大容量存儲(chǔ)硬盤的網(wǎng)絡(luò)高清NVR即網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。前端監(jiān)控?cái)z像頭和NVR主要采用超五內(nèi)網(wǎng)線連接傳輸數(shù)據(jù)，雷達(dá)主樓到大門口距離較遠(yuǎn)采用光纖連接傳輸數(shù)據(jù)。雷達(dá)站到市區(qū)辦公室利用光線通訊業(yè)務(wù)局域網(wǎng)已建成。

4.2 設(shè)備選型

根據(jù)昆明雷達(dá)站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能需要、經(jīng)濟(jì)等各方面因素綜合考慮和市場(chǎng)調(diào)研，本系統(tǒng)主要設(shè)備選用佳信捷艾斯卡系列國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。前端高清攝像頭主要特點(diǎn)是支持H.264視頻編碼，雙碼流、多種分辨率適應(yīng)、高壓縮比和信噪比，支持運(yùn)動(dòng)偵測(cè)、遮擋偵測(cè)及報(bào)警錄像、圖片抓拍，支持TCP/IP、UDP、RTSP等通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，內(nèi)嵌Web Server，支持IE瀏覽視頻、參數(shù)配置、升級(jí)、用戶管理權(quán)限等。系統(tǒng)控制存儲(chǔ)設(shè)備特點(diǎn)是支持多路視頻接入、Onvif協(xié)議、HDMI/VGA高清輸出、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口、H.264編解碼功能、權(quán)限用戶管理等功能。

前端監(jiān)控設(shè)備室內(nèi)高清紅外槍機(jī)型號(hào)為AC-IPCR1H4A5，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)智能球機(jī)型號(hào)為AC-IPS101，室外網(wǎng)絡(luò)智能球機(jī)型號(hào)為AC-IPS101R；存儲(chǔ)控制設(shè)備NVR型號(hào)為AC-NE016G。使用證明上述設(shè)備滿足功能需求、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、運(yùn)行穩(wěn)定。

5 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)人值守雷達(dá)站運(yùn)行管理模式是天氣雷達(dá)站未來(lái)的發(fā)展方向，是氣象現(xiàn)代化的必然要求。對(duì)雷達(dá)站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其遠(yuǎn)傳功能要求嚴(yán)格，規(guī)劃建設(shè)好視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以提高雷達(dá)站運(yùn)行維護(hù)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，以提高新一代天氣雷達(dá)雷達(dá)無(wú)故障時(shí)間和觀測(cè)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]梅魯海.電力系統(tǒng)無(wú)人值守視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].電力系統(tǒng)裝備，2005.

[2]張寶華，李靜，孫毅.無(wú)人值守變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].2009.

[3]彭濤，鄭偉，胡春，等.新一代天氣雷達(dá)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究[Z].

作者簡(jiǎn)介：唐學(xué)軍（1980，7-），男，云南省昆明市（籍貫），現(xiàn)職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：氣象探測(cè)。endprint