水文视频远程监控系统设计方案(32页)
智慧水务在线监测系统设计设计方案
智慧水务在线监测系统设计设计方案设计方案：智慧水务在线监测系统一、方案背景随着经济的快速发展和人口的增长，水资源问题逐渐引起人们的关注。
为了合理利用和管理水资源，提高水资源利用效率和水环境保护水平，需要建立一个完善的水务在线监测系统。
该系统将通过感知技术、通信技术、云计算技术等手段，实现对水资源的实时监测、分析、评估和预警，为水务管理者提供科学决策依据，同时也能够让广大公众了解水资源的状况，提高公众的环保意识。
二、系统架构智慧水务在线监测系统由传感器网络、数据传输通道、数据处理平台和前端展示平台构成。
1. 传感器网络：通过在不同地点安装各类传感器，实时采集水资源相关的数据，包括水位、水质、水温、水压等信息。
传感器网络可以通过有线或无线方式连接到数据传输通道。
2. 数据传输通道：负责将传感器采集到的数据传输到数据处理平台。
数据传输通道可以使用有线网络、无线网络或传统通信方式，保证数据的及时性和可靠性。
3. 数据处理平台：数据处理平台是核心部分，负责对传感器采集到的数据进行处理、存储、分析和展示。
数据处理平台可以使用云计算技术，实现大规模数据的实时处理和存储。
同时，数据处理平台还可以通过数据挖掘和机器学习算法，对数据进行分析，提取出有价值的信息，为水务管理者提供决策支持。
4. 前端展示平台：通过前端展示平台，将数据处理平台提取出的信息以直观的方式展示给水务管理者和公众。
前端展示平台可以使用网页、移动应用等形式，支持实时监测、可视化显示、数据查询、预警推送等功能。
三、核心功能智慧水务在线监测系统的核心功能包括数据采集与传输、数据处理与分析、决策支持与预警、信息展示与共享。
1. 数据采集与传输：通过传感器网络，实时采集水资源相关的数据，并通过数据传输通道将数据传输到数据处理平台。
数据传输通道需要保证数据的及时性、完整性和准确性。
2. 数据处理与分析：数据处理平台需要对传感器采集到的数据进行处理、存储、分析和挖掘。
水利项目视频监控系统平台软件设计方案
水利项目视频监控系统平台软件设计方案1.引言水利项目的视频监控系统是为了实现对水利工程的远程监控和管理而设计的，有效提高对水利设施的运行维护效率，提升抗灾能力。
本方案旨在设计一种高效可靠的水利项目视频监控系统平台软件，以满足水利项目的具体需求。
2.系统需求分析根据水利项目的特点和需求，对系统进行需求分析，得出以下主要功能需求：-视频监控：对水利工程的关键区域进行实时或定时的视频监控，包括视频录像、存储与回放等功能。
-报警与预警：系统能够对异常情况进行实时监测，并通过短信、邮件等方式进行报警和预警，以便及时采取措施。
-远程控制：系统能够实现对水利设施的远程控制，包括关开水闸、泵站自动控制等功能。
-数据分析与统计：系统能够对监控数据进行分析和统计，生成相关报表，以便对水利设施的运行情况进行评估和决策支持。
-安全保障：系统要具备数据加密、用户权限管理、系统备份与恢复等功能，以确保系统运行的安全和稳定。
3.技术选型基于以上需求，我们提出以下技术选型：-视频监控：选择支持多通道视频输入和网络传输的视频监控设备，如网络摄像机或NVR（网络视频录像机）。
-报警与预警：使用传感器设备和短信/邮件平台，通过接入报警输出接口实现系统与外部报警设备的连接。
- 远程控制：基于TCP/IP网络协议，采用远程终端协议（如SSH、Telnet等）实现远程控制功能。
-数据分析与统计：使用数据库系统存储监控数据，并采用数据分析与统计软件进行系统分析和报表生成。
-安全保障：采用SSL加密算法，实现数据传输过程的加密；使用用户权限管理系统实现用户权限管理；定期进行系统数据备份与恢复。
4.系统架构设计本系统采用分布式架构，由前端监控设备、服务器集群和后端数据库组成。
监控设备通过网络将视频数据传输到服务器集群，服务器将数据存储到数据库，并进行报警监测、远程控制等功能处理。
用户通过客户端应用程序连接到服务器集群，实现对水利设施的实时监控与控制。
水文智慧监测系统设计方案
水文智慧监测系统设计方案水文智慧监测系统设计方案1. 系统概述水文智慧监测系统是一个用于监测和分析水文数据的智能化系统，旨在提供快速、准确的水文监测数据，以支持水文学研究和水资源管理。
2. 系统结构水文智慧监测系统主要由以下几个模块组成：- 数据采集模块：负责采集环境传感器的数据，包括水位、水温、流量等参数。
- 数据传输模块：将采集到的数据传输到数据库服务器。
- 数据存储模块：负责数据的存储和管理，以支持后续的分析和查询操作。
- 数据分析模块：对采集到的数据进行分析和处理，提取有用的信息并生成报告。
- 数据展示模块：将分析结果以可视化的方式展示给用户，以方便用户理解和利用数据。
3. 系统功能(1) 数据采集与传输功能：系统通过环境传感器采集水位、水温、流量等数据，并通过网络将数据传输到数据库服务器，实现实时数据采集和传输。
(2) 数据存储与管理功能：系统采用数据库存储采集到的数据，并进行管理和维护，以方便后续的查询和分析操作。
(3) 数据分析与报告功能：系统对采集到的数据进行分析和处理，提取有用的信息，并生成相应的报告。
例如，系统可以分析水位数据，判断是否存在洪水风险，并生成洪水预警报告。
(4) 数据展示与查询功能：系统提供可视化的方式展示数据和分析结果，并支持用户自定义查询操作，以快速定位所需的数据和信息。
4. 技术实现(1) 环境传感器：选择合适的环境传感器，如水位计、水温计、流量计等，以满足监测需求，并与系统进行接口对接。
(2) 通信技术：使用无线通信技术，如LoRa、NB-IoT、WiFi等，确保数据的稳定传输。
(3) 数据存储与管理：选择适当的数据库，如MySQL、MongoDB等，以存储和管理采集到的数据，并建立索引、优化查询等。
(4) 数据分析与报告：使用数据分析工具，如Python的pandas、numpy等，对采集到的数据进行处理和分析，并生成报告。
(5) 数据展示与查询：利用数据可视化工具，如ECharts、D3.js等，将分析结果以图表的形式展示给用户，并提供查询接口，方便用户查询所需的数据和信息。
水位视频在线监测系统的设计与实现
水位视频在线监测系统的设计与实现一、引言水位视频在线监测系统是一种基于视频图像处理技术的实时监测系统，用于测量并监测水位的高低。
该系统可以应用于河流、湖泊、水库等水体的水位监测，也可以用于排水沟、污水处理厂等管道的水位监测。
本文将介绍水位视频在线监测系统的设计与实现步骤。
二、系统设计1.系统框架设计水位视频在线监测系统主要包括视频采集模块、视频处理模块、水位计算模块和结果显示模块。
视频采集模块用于获取水位图像，视频处理模块用于对采集的图像进行处理，水位计算模块用于根据处理后的图像计算水位高度，结果显示模块用于将计算得到的水位结果以图表形式显示。
2.视频采集模块设计视频采集模块主要利用摄像头或其他视频采集设备获取水位图像。
设计时需要考虑采集设备的分辨率、帧率等参数，并选择合适的摄像头或视频采集卡。
3.视频处理模块设计视频处理模块主要利用图像处理算法对采集的图像进行处理，以提取水位信息。
常用的处理算法包括边缘检测、二值化、噪声过滤等。
设计时需要选择合适的图像处理算法，并优化算法以提高处理速度和准确度。
4.水位计算模块设计水位计算模块根据处理后的图像计算水位高度。
一种常用的方法是根据水位标识物在图像中的位置和尺寸来计算，例如在河流中可以用河岸线作为水位标识物，在管道中可以用管道顶部作为水位标识物。
设计时需要根据实际情况选择合适的水位标识物，并通过标定来建立水位与标识物位置的关系。
5.结果显示模块设计结果显示模块主要用于将计算得到的水位结果以图表形式显示。
设计时可以使用数据可视化工具，如Matplotlib等，将水位数据以折线图或柱状图的形式展示。
三、系统实现1.软件开发系统的开发可以使用Python等编程语言进行，结合OpenCV等图像处理库实现视频采集和处理功能，以及Matplotlib等数据可视化库实现结果显示功能。
2.硬件搭建为了实现水位视频在线监测，需要选择合适的硬件设备。
一般建议选择具有高分辨率和适合室外环境的摄像头，并配备合适的计算设备用于视频处理和结果显示。
水利项目视频监控系统前端系统设计方案
水利项目视频监控系统前端系统设计方案一、系统概述水利项目视频监控系统的前端系统是指安装在视频监控终端设备上的软件系统，用于实时监控、录像、回放等操作，并与后台管理系统进行数据交互和远程控制。
本文将从系统架构、功能设计、界面设计和数据交互等方面进行详细设计。
二、系统架构前端系统主要由网页前端、视频播放器、数据交互模块、远程控制模块和通信模块等组成。
网页前端负责系统的用户界面展示，视频播放器负责实时播放和回放功能，数据交互模块实现前后台数据交互，远程控制模块实现对监控设备的远程控制，通信模块实现与后台管理系统的通信。
三、功能设计1.实时监控：用户可以通过前端系统实时查看水利项目的监控画面，并支持多画面分割、放大、缩小等操作。
2.录像功能：用户可以对特定摄像头进行录像，并设定录像的时间段、分辨率和存储位置。
3.回放功能：用户可以对已录制的视频进行回放操作，并支持快进、暂停和慢放等功能。
4.警报管理：用户可以设置特定的监控区域进行警报触发，当有异常情况发生时，系统会自动触发警报，并通知相关人员。
5.远程控制：用户可以通过前端系统对监控设备进行远程控制，包括云台控制、变焦、对焦和光圈控制等。
6.数据统计与分析：系统可以对监控数据进行统计和分析，提供各种图表展示和报表导出功能。
四、界面设计前端系统的用户界面应简洁、直观、易操作。
主要包括登录界面、监控显示界面、录像回放界面、设备管理界面和警报管理界面等。
1.登录界面：用户通过输入用户名和密码进行登录，密码需要加密存储。
2.监控显示界面：展示水利项目的监控画面，支持多画面分割和实时操作。
可以通过点击摄像头选择要查看的画面，并支持放大、缩小、拖动等操作。
3.录像回放界面：可以选择要回放的录像文件，并支持快进、暂停、慢放等速度控制。
4.设备管理界面：包括设备列表、设备添加、设备删除等功能，用户可以对设备进行管理和维护。
5.警报管理界面：展示警报信息，包括触发时间、触发设备、触发区域等，并支持查看详细信息和处理警报的操作。
水位视频在线监测系统的设计与实现
3.2 基于图像处理的水位数据计算
水位视频图像的处理一般包括水尺定 位算法、水尺倾斜校正算法和水位识别算 法3个步骤，其流程图如图所示
(1) 水尺定位算法
在基于图像处理的水位数据计算中，水尺 定位是水位识别的前提，通常采用彩色图像灰 度化、双边滤波、边缘检测及二值化、形态学 处理、连通域标记、连通分量特征提取以及先 验知识限制等步骤，其流程图如图所示。
系统的总体流程是通过处理 器 进行监测数据采集并处理，然 后通 过无线技术把处理后的数据 传输到 控制中心(本地也保存数据 )，以便 在控制中心上实时显示， 其系统总 体架构如图所示。
三 、总体技术路线
系统由高清网络摄像机、RTU终端和通信模块组 成，其工作流程如图所示： (1) RTU终端定时控制网络高清摄像机抓取图片。 (2)对抓取的图片进行图片识别并本地保存。 (3)通信模块将识别出的水位数据及图片传输到中
(4) 实例分析
站点在福建省三明市尤溪县水文站，选择最右边的水尺为对象，进行图像处理计算水位数 据，其处理流程如下图。
摄像机获取图像
水位计算 截取水尺 双边滤波 灰度化后 膨胀
3.3 水位数据及图像无线传输
采用高性能的工业级无线模块，以嵌入式操作 系统为软件支平台，在服务器和4G无线通信子系 统之间搭建VPN通道，视频图像和水位等水文要 素信息由信息采集与处理模块统一管理与控制， 然后将相关数据按照相应要求传输至服务器，服 务器以WEB形式实现远程数据实时查询调度以及 远程数据下载等功能，同时服务器端可远程操作 控制数据采集及控制终端。
由于当前传统水位监测数据的不准确、实时性差以及 费时费力等问题，提出了采用图像处理、无线传输以及 嵌 入式技术相融合实现水位视频在线监测。该方法具有 精度 高、成本低、实时性强等优点。
水利项目视频监控系统总体设计方案
水利项目视频监控系统总体设计方案
一、概述
监控系统是一种用于防范和控制水利项目管理的技术手段，以保证项目正常运行，分析和对抗任何可能对项目造成的威胁和损害，以及协助对企业的灾害处理及时有效地响应。
水利项目视频监控系统将采用网络摄像机、报警设备等，实现对项目相关人员行为、周边环境和完整性的实时监控。
二、总体设计思路
1、网络摄像机：采用网络摄像头实现对项目相关人员行为以及工作现场的实时监控，分析、存储相关录像，以增强对项目的安全管理。
2、报警设备：采用防盗报警系统对项目工作现场进行报警，以防范危险性事件发生。
3、系统集成：将上述的摄像机和报警设备集成到一个完整的监控系统，由监控中心负责调度和控制，并分析和记录项目现场的情况。
4、监控中心：监控中心负责控制和管理监控系统，并进行记录和分析监控数据，以发现项目管理中存在的问题，从而采取措施来预防和解决问题。
三、视频监控系统运行原理
1、网络摄像头：网络摄像头采集数据，将项目现场的信息实时传递到监控中心，监控中心负责存储和分析数据，以便及时发现出现的问题。
水利项目视频监控系统总体设计方案
水利项目视频监控系统总体设计方案1.1设计思路随着视频监控进入高清时代，模拟摄像机已无法满足水利视频监控的需求，高清摄像机的应用不但满足了细节监控（设备状态、表盘刻度）的需求，还为设备的智能状态分析提供了精确的视频源。
采用智能分析设备对各种行为进行分析并执行各种预案，变“被动监控”为“主动监控”。
智能分析设备除了能进行行为分析外，还具有车牌识别功能，对进出水利工程的车辆进行管理。
在计算机技术和网络通信技术不断发展的今天，系统的整合是发展的必然。
视频监控系统作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，以视频监控系统为核心，同时把安全防范、火灾报警、门禁等系统整合进来，并把各系统有限关联起来配置成预案，增加系统的高效性，实现集中控制的目的。
1.2系统架构水利视频监控系统由各级监控中心和前端监控站组成。
在省级、市级、县（市、区）级水利主管部门和防汛指挥中心，以及省属流域管理部门、省级水利枢纽分别设置监控中心，在前端水域和水利工程管理等单位设置监控站。
监控中心和监控站通过传输网络连接，构成一个多级联网的视频监控系统。
前端监控站作为整个视频监控系统的第一线，负责对视频图像的采集、编码、传输以及报警信号的采集。
县市监控中心、省属流域及省级水利枢纽监控中心负责对所辖区域内前端监控点视频图像、报警信号的汇聚，并转发给相关单位及上级部门，同时对重要的录像和报警进行备份。
中心有权对前端系统实施管理、控制，能够调阅前端录像、控制摄像机云台操作等。
大屏显示系统能够对前端采集的图像解码上墙，以轮巡、拼接等方式呈现。
省级监控中心对视频监控系统内所有下级中心和前端监控站进行监管，能够调阅系统内所有监控点的录像和备份的重要录像，并通过流媒体转发给相关权限人员。
平台预留有通信接口，用于和上级平台的对接。
1.3系统功能水利视频监控系统应具备如下功能：1)实时视频监控通过客户端和浏览器可以实时掌握水利工程现场的一切情况，对所辖区域的任一摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，并对摄像机的预置位和巡航进行设置控制应具有唯一性和权限性，同一时间只允许一个高权限用户操作。
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多画面显示：可任意选择 1、4、9、16、25、36 画面分割监控模
式、可全屏放大，分割方式系统智能识别。
循环录像功能：在硬盘存储满时提醒，而后可将最早的录像文件
自动替换，实现循环录像。
字符叠加功能：可以在每一路视频上叠加监控点的信息，字符自
动调整，方便于查询控制。
报警预录功能：视频报警触发时，可以预录触发前 999 秒的内容，
水文视频远程监视系统 设计方案
天津天地伟业数码科技有限公司
1
目录
一、系统概述................................................................................................................ 3 二、用户需求分析........................................................................................................ 3 三、系统组网方式........................................................................................................ 4 六、数字监控系统简介................................................................................................ 6 七、远程监控系统主机................................................................................................ 7 八、首长移动工作站.................................................................................................. 13 九、监控中心方案全数字逆向解码音视频上电视墙 .............................................13 十、监控点前端设备选型.......................................................................................... 17 十一、首长无线语音指挥系统 .................................................................................23 十二、软件设计方案.................................................................................................. 25 网络拓扑结构.............................................................................................................. 25 中央管理控制信息系统需求分析 .............................................................................26
监控录像分辨率 704×576
录像分辨率
704×288/352X288
画面分割模式： 全屏、1、4、9、16、25、36
8
压缩方式：
MPEG-4/H.264
网卡
10/100M 自适应
声卡
主板集成
音箱
漫步者 200
前置外接移动硬盘接口 USB2.0 X 2
动态监测：
感知度 1-100 级可调
电源适用范围：220V±10%；
10
报警自动切换：系统报警后会自动切换画面，如果一路报警切换 单屏，如果多路报警切换多屏，并叠加报警信息。 图像抓拍打印：可将单帧图像保存为 BMP 文件，并可随时打印抓 拍的图像，以便备份。 远程图像传输：可以通过 ADSL、无线网、电话线、DDN、E1、LAN 等联网方式将图像远程传输到上一级监管单位。 网络控制功能：适用于任何现有网络（ADSL、无线网、LAN 局域 网、DDN、E1、PSTN 电话网等），传输监控场所的音视频信号，保 证传输的速度和传输质量，如需要可以授权控制云台镜头。可扩 展多级控制，支持多个服务器，多客户端。可设置网络客户的使 用权限，每个客户端可同时连接 256 个服务器，支持同时 9 画面 传输。 录像回放功能：每路 25 帧/秒回放，可扩大至满屏，支持四画面 回放，采取正/反向播放、快放/慢放、快进/快退、单帧播放、多 文件连续播放等。 局部放大功能：可将回放画面某一局部图像进行动态或静止放大， 便于取证。 回放处理功能：可将回放录像进行图像柔和、锐化、反相处理， 便于取证。 视频检索功能：按照文件、日期、时间、监控点、存储盘符进行 检索。
7
远程监控系统主机技术参数
项目\型号
TC-2800AV-M4-W
CPU
PIV2.0
显示器
纯平 17” PHILIPS－107S4
显存
32M
内存
256MB-DDR
硬盘标配
120G
视频输入
36 路
音频输入
36 路
录像总资源
900fps
报警输入路数 32 路
报警输出路数
16 路
显示分辨率
1024×768
2
一、系统概述
水资源的保护关系民生大计，建立对重要水资源的实时视频监控 系统是完善对水资源的优化管理，为水资源视频信息的网络化采集、 传输、处理提供高效、准确、及时服务的重要手段。水资源实时视频 监控系统的建立要求信息采集及时准确、信息处理操作简单、维护方 便，设备选型搭配合理、性能价格比高，系统长期运转稳定可靠。
工作环境：在温度为-20℃--+55℃，相对湿度不大于 95%的工作
环境下能正常工作。
稳定性及耐久性：参见附录《硬盘录像公安部检验报告》。
功能特点：
数字压缩技术先进：采用目前业界最先进的压缩技术，
MPEG4/H.264 方式下录像帧速率可调、可变位速率自适应记录方
式，在保证图像质量的前提下，大大提高了压缩率。
9
使录像内容完整。 视频报警功能：动态监测报警录像，每个视频画面可以设置 15 个 敏感度相同的报警分区，精确报警触发，且日夜敏感度可调。报 警触发开始录像，录像持续时间可以设定，合理利用硬盘空间。 并具有报警联动摄像机电源、灯光等功能。 系统自检功能：视频源丢失时系统自动报警。 系统锁定功能：系统在无人操作经过所设置时间后自动锁定，所 有操作无效，只能重新输入密码后，才能继续操作。 双向对讲：各个监控点可以与监控中心实现双向对讲功能。 硬盘空间提示：主界面上指示所有硬盘资源占用情况。 录像管理功能：具有任意控制点定时连续录像、手动录像，动态 报警录像、传感器报警录像功能。可预置无限期的录像模板，方 便准确。 自动加锁功能：报警文件自动加锁，当硬盘录满，先按时间删除 未加锁文件，如果都是加锁文件，则按时间删除文件。 定时录像功能：可分别设置每路录像视音频码流、录像质量，在 规定时间段中自动录像，定时启动关闭录像，达到无人值守自动 启动监控录像的功能。 报警联动功能：可配置与视频输入相同路数的报警输入/输出，联 动摄像机电源、灯光等。并可通过任意网络、电话线进行语音呼 叫报警或 GSM 手机短信息报警。
1) 通过网络实现远程视频图像实时浏览和云镜控制。 2) 通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。 3) 通过图像监控报警联动功能，起到对突发事件及时预警和及时处 理的作用。 4) 配合其他系统（如其他水文测报系统等）的工作。 监控对象：
3
1)水泵站和河道水闸可实时远程监测各授权范围内的环境图像； 2) 水泵站和河道水闸控制室内：可实时远程监控工作人员的工作情 况和设备运转情况；
三、系统组网方式
传输通道选择 根据水泵站和河道水闸的具体网络建设状况，网络视频监控系统
选择使用以下传输方式： 无线传输方式：
无线传输方式要求在各监控点与水泵站和河道水闸间架设无线 链路。在一个水泵站和河道水闸存在多个监控点的情况下，采用点对 多点无线连接方式。 HDSL 专线传输方式：
HDSL 专线传输方式要求各水泵站提供以太网接口与 HDSL 设备连 接，以便于监控点的图像经 TC2800 视频服务器通过以太网接口上传 至监控中心。
六、数字监控系统简介
数字监控系统是由传统闭路电视监控系统（简称 CCTV 系统）发 展而来的，是信息时代发展的产物。当今数字监控系统采用了 4C 技 术，即计算机技术、显示技术、通讯技术和控制技术。这些高新技术 的应用，使数字监控系统技术上了一个新台阶。它不但能使管理者坐 在控制室中就能观察到控制范围内所有人员工作的情况，为管理、保 安系统提供了临场视觉效果，还可以根据系统设置记录下人员的活动 情况。因此，远程监控系统已成为现代化管理系统中不可缺少的组成
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部分。
数字监控系统的优越性
效率高：系统可以长时间连续运转，更充分的利用现代网络技术，实 现信息共享，提高管理水平和工作效率，节省了大量的人力 物力。
可靠性高：信息采集和处理,以及数据的传输,设备的控制,全部由系 统实现。
便于记录：系统可以把摄像机摄得的图像信号用大容量硬盘进行长时 间连续记录，以供日后查对。
以 IP 协议以及 MPEG4 编解码技术为核心的、基于宽带数据网络 传输系统而建立的 TC2800 网络视频远程监控系统完全支持这种低成 本、高可靠性及灵活的扩展性的应用。实现水利监控中心和各分控中 心的相关部门和管理人员（通过办公电脑）对视频监控图像的网络浏 览、云镜控制、分布存储的功能。