全秀紅 談華鋒

黃石市排水管理處 湖北 黃石 435000

1 背景

污水處理廠和泵站在城市污水處理和城市排澇中起著非常關(guān)鍵的作用,污水處理廠承擔(dān)著城市生活污水和工廠廢水的凈化處理,而泵站則負(fù)責(zé)控制轄區(qū)水位,承擔(dān)著城市雨水、湖泊和處理后廢水的排澇和處理過的污水的排放功能,為城市抗?jié)撑艥n提供有力保障。

監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用一定程度上提供了更為便捷的管理方法,提高了泵站和污水廠的安全生產(chǎn)能了,同時也在一定程度上加強了對泵站運行人員的監(jiān)督管理。

2 監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

黃石市排水管理處在線視頻監(jiān)控項目的站點包括中控室、排水處機關(guān)、4個大型排漬泵站、10個污水泵站和6個污水處理廠,站點之間通過電信內(nèi)網(wǎng)連接,每個站點分配4 M帶寬,中央控制室分配50 M帶寬,由此構(gòu)成了一個由21個站點及一個中央控制室組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。每個監(jiān)控站點配備4TB容量視頻錄像機一臺,視頻錄像保存時間為30天,中央控制室可以管理每個分站點的視頻信號接入、錄像機制及查看歷史錄像視頻。

項目的設(shè)計主要包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)搭建、電氣圖紙設(shè)計、元器件選型、軟件調(diào)試等部分。

2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)搭的建主要包括確定網(wǎng)絡(luò)組成部分、通訊方式、帶寬等。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確立了項目設(shè)計的總體方案。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由21臺4TB視頻錄像機、130臺視頻攝像頭、1臺電腦、22臺顯示器及若干交換機組成。

2.2 電氣圖紙設(shè)計 電氣圖紙設(shè)計主要涉及供電元器件的選型、電氣元器件在配電箱內(nèi)的布局、確定電纜的型號及長度等。視頻攝像頭電源采用交流24V供電,通過150W變壓器進行轉(zhuǎn)換,較遠距離安裝的攝像頭采用交流220V供電。

2.3 主要硬件選型 視頻攝像頭及視頻錄像機采用海康威視公司產(chǎn)品,視頻錄像機容量為4TB,可以保存4個攝像頭高達兩個月的錄像記錄,顯示器及中控室臺式機采用戴爾系列產(chǎn)品,站點交換機采用TPLINK 8口交換機。

2.4 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試包含電腦及視頻錄像機的IP地址分配、視頻錄像機IP地址設(shè)置及攝像頭通道添加、電腦客戶端軟件的安裝及系統(tǒng)優(yōu)化。

2.4.1 電腦及視頻錄像機IP地址分配 先分配好各服務(wù)器的及電腦的IP地址,子網(wǎng)掩碼設(shè)置為255.0.0.0,默認(rèn)網(wǎng)關(guān)設(shè)置為10.10.0.1。

2.4.2 視頻錄像機IP地址設(shè)置及攝像頭通道添加 設(shè)置好視頻錄像機IP地址并設(shè)置訪問密碼,更改攝像頭IP地址使其與視頻錄像機同一IP段,,將相應(yīng)的攝像頭通道添加到視頻錄像機中,最后將錄像機制設(shè)置為全天候錄像。

2.4.3 電腦IP地址的設(shè)置、客戶端軟件的安裝及系統(tǒng)的優(yōu)化處理設(shè)置中控室電腦IP地址,并安裝海康威視iVMS－4200視頻客戶端軟件,該客戶端軟件功能強大,這里僅僅使用局域網(wǎng)視頻服務(wù)器功能。

2.4.3.1 中控室電腦IP地址設(shè)置 中控室電腦IP設(shè)置為10.10.0.12,默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和各站點視頻錄像機保持一致?？梢酝ㄟ^電腦高級選項設(shè)置多個IP地址用以拓展連接不在同一個IP段內(nèi)的視頻服務(wù)器：

2.4.3.2 客戶端軟件的安裝 安裝海康威視iVMS－4200視頻客戶端,輸入視頻服務(wù)器的賬戶和密碼,通過IP地址將21個視頻服務(wù)器添加到?？低昳VMS－4200客戶端中,并做相關(guān)的命名進行分類管理。

下一步在設(shè)備管理中添加21個站點分組,將相應(yīng)視頻信號到分組當(dāng)中,并在系統(tǒng)主預(yù)覽中查看視頻信號狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)很多站點視頻信號卡頓、加載非常緩慢或者滅偶遇信號。

分析其原因在于系統(tǒng)攝像頭數(shù)量超過100個,而站點帶寬有限,發(fā)生信號加載超時或者不穩(wěn)定的現(xiàn)象在所難免。

2.4.3.3 系統(tǒng)的優(yōu)化處理 在一定帶寬限制下可以通過一步處理進行系統(tǒng)優(yōu)化,主要方法有降低子流碼分辨率、為每個站點設(shè)置自定義視圖、盡量使用H265編碼、避開連接攝像頭等方式。

1).視頻主流碼為全高清1080P,可以在分組通道管理里面將通道流碼方式改為子流碼并降低一定的分辨率,雖然犧牲部分清晰度但可以進一步提高系統(tǒng)流暢度。

這種適當(dāng)降低子流碼分辨率方法雖然影響了遠程畫面清晰度,但是完全不影響攝像頭主流碼的分辨率,從而不會影響錄像視頻的清晰度。

2).在畫面視圖當(dāng)中盡量使用自定義視圖,用以調(diào)整每個畫面大小以適應(yīng)視頻信號的分辨率,以提高加載速度。

在未進行自定義視圖時有兩個畫面沒有加載出來,在切換到自定義視圖模式時,所有畫面都有成功加載,效果非常明顯。

3).使用H265編碼,H265技術(shù)在碼率上進行了深度優(yōu)化,同等畫質(zhì)下,可以比H264節(jié)省近50%的碼率。

4).盡量避免客戶端跳過服務(wù)器直接連接攝像機,會嚴(yán)重影響帶寬。而且直接連接攝像頭,無法在客戶端播放該視頻錄像機的錄像。

通過一系列的系統(tǒng)優(yōu)化以后,系統(tǒng)流暢度和視頻信號加載速度有了明顯提升,錄像訪問速度也有了很大的提高。

3 結(jié)語

黃石市排水管理處監(jiān)管的污水廠、泵站數(shù)量眾多且比較分散,這對監(jiān)管工作造成了一定的壓力,排水設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的建立在一定程度上緩解了減緩壓力。該系統(tǒng)由于使用的是電信局域網(wǎng),可靠性高、運行穩(wěn)定且維護簡單方便,拓展性優(yōu)良,可以接入新建的污水廠視頻信號。

與此同時,該系統(tǒng)也存在一定的不足,由于局域網(wǎng)的限制,該系統(tǒng)視頻信號只能在局域網(wǎng)能訪問。下一步著手通過接入外網(wǎng),將該視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入?？低曃炇?wù)器中,通過海康威視螢石手機客戶端或者電腦查看每個站點的視頻信號。