IP高清摄像机在水利枢纽视频监控中的应用
视频监控系统是水管企事业单位实时监控的重要手段，直接体现利用信息化监控处理事务的水平；近年来随着信息技术的发展和实际应用的深入以及海岸、流域、河流、水库等广泛的监控范畴导致监控的困难度增加，实时高清视频监控成为重要的水情水资源监控入口，IP高清摄像机为提升视频监控系统的实际综合利用水平奠定了良好的基础。
1 IP高清摄像机介绍
IP高清摄像机顾名思义就是网络高清摄像机，是基于网络传输的数字化设备，主流上为HD1080P的摄像机，集成了视频压缩和网络传输处理模块（DVS），内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统（包括Web服务器、FTP服务器等），视频信号压缩编码加密后，以数字信号方式通过网络（局域网、Internet或无线网络）进行传输；基于网络互连，用户可通过云台系统进行远程配置、操控、访问，进行全方位地监控。
2 IP高清摄像机传输的优势
按传输信号的不同，摄像机分为模拟摄像机和数字高清摄像机，前者传输的是模拟信号，前端至视频服务器线缆通常采用BNC传输，受到以下限制：（1）其传输距离有一定限制，且长距离传输容易受到干扰；（2）BNC线缆接头插拔容易松动，造成阻抗较大导致画质较差。（3）采取PAL制式进行扫描，得到最高分辨率约40万，无法获得百万像素的清晰高画面。高清智能摄像机的数字信号通常使用光纤或网络传输，稳定不易受到干扰，具有明显的高清晰度优势。
高清网络摄像机初始配置网络接入后，通过网络接入至平台，用户使用B/S或C/s方式，能直接控制前端云台实现实时画面监控操作，并对DVR或存储阵列录像数据查看和调用。实现监控系统的便捷、高效管理。
3 IP高清摄像机在水利视频监控系统的优势
3.1 清晰度更高
高清网络摄像机采用的是百万像素CMOS感光器转换成数字信号，由DSP进行图像处理与压缩输出，避免了模拟摄像球隔行扫描可能导致的失真和模糊现象，达到1080P的高清画面，极大提升了水位标尺、水面浮物、滑坡体、电站监控、枢纽安防等信息的有效识别、确认。
3.2 监控视野更广
对于同等画面清晰度的需求，IP高清摄像机支持多倍自动数字变焦和广视觉，支持自动光圈、自动白平衡、夜视和背光补偿，保证了画质的同时扩大监控视野范围。在达到同样的效果的条件下较模拟摄像机减少了监控点数量。
3.3 便捷的维护
模拟摄像机采用BNC同轴线缆传输，容易受到弱电和雷电的干扰，接头容易松动，特别在悬挂较高的监控点不便于维护。而IP高清摄像机配置简单，光纤网络传输稳定，因具有多倍焦距和广视角，采用镜片较小，且为耐磨镜片，相对模拟摄像机易清洗且不易刮花。因此采用IP摄像球养护省时、省力，节约费用。模拟摄像机的视频数据一般存储在前端本地DVR硬盘录像机中，实时查看时需从DVR调用前端录像数据，特别是水利行业具有监控范围较大、监控点分布广等特点。中间环节出现问题排查复杂。而网络摄像机拓扑相对简单，支持离线检测、IP地址冲突、存储器满或错、非法访问异常检测、并联动报警等功能，维护便捷。
3.4 监控点扩容简单
模拟摄像机一般采用BNC同轴线缆传输模拟视频信号，经过DVR硬盘录像机后与平台相连；当模拟监控系统需要增加前端摄像机设备时，如果监控点分布较远，必须增加前端DVR存储设备，工作量和费用都要增加，配置灵活性较差。高清网络摄像球内置数字压缩编码器和基于Web的操作系统，视频数据经压缩后，通过传输网络送入监控分中心网络视频存储设备，高清网络监控系统只需对新增摄像机分配一个新IP地址，就能实现监控平台对接，网络拓扑和布线简单，新增接入方便，即可实现高清画面一体化监控、扩容和管理。
3.5 出色的Smart动态功能
IP高清摄像机拥有出色的动态功能和语音集成，支持多项Smart功能的集成，轻松实现前端跟踪、侦测、录像、编码、报警等信息的采集、处理和维护，能较好实现对水情水资源和水生态的动态监控。
4 IP高清摄像机应用实例
广东省乐昌峡视频监控区域包括大坝周边和武江上游湖南境内流域，具有监控范围广、环境复杂、重点突出、级联互通等特点。系统于2016年3月进行升级改造。在系统原有基础上升级监控平台、对原有模拟摄像头高清网络化，同时对湖南境内的12个无线监控点采用3G/4G移动互联网+VPN拨号模式（VPN服务器支持IPSEC协议）接入，并支持软件集成的开放式API和有效穿透私网模式的E家协议，实现全流域高清智能一体化监控。
4.1 视频监控传输方案
枢纽高清摄像机通光纤连至中心交换机后与监控平台、存储阵列连接；湖南境内监控点采用内置3G/4G移动互联网传输模块，通过VPN拨号方式互连至内网。
4.2 视频存储、控制方案
系统将统一采用视频集中式存储阵列，即所有高清摄像机录像数据存储在存储阵列中，通过系统监控平台，实现所有监控点视频图像的实时调用和录像调用。
4.3 集中式监控方案
枢纽有统一的监控中心，通过解码器解码视频信号，投影在8块大屏幕电视墙显示系统中，来满足现有高清视频显示的需求。因此增加高清解码器，实现高清视频监控的显示。
4.4 IP高清改造后的成效
乐昌峡视频监控升级改造项目于2016年6月完工验收，调试后系统平台稳定正常，实现了枢纽视频监控的高清化、智能化、网络化，极大提升了该枢纽信息化的管理水平，具体优点和成效如下：（1）系统从前端监控点采集到后端存储阵列和现实矩阵，均采用高清智能设备和技术，得到较好的百万级高清晰画面，为流域水资源监测、防洪水位实时监测、滑坡体监测、电站监控、枢纽安防等提供实时有效的视频信息支撑。（2）通过在集中式存储阵列原有基础上新增存储硬盘，由IPSAN挂在到视频控制服务器上，实现对高清摄像机进行存储分发，上级扩容简单便捷。（3）设专人对系统进行统一维护管理，监控中心在监控过程中发现问题，报送处理人处理，实现系统的快速恢复。使用和维护权责明确，快速有效，充分发挥了枢纽水管单位的职能。
5 结束语
高清智能视频监控在水利行业监控系统发展中有着不可代替的地位，特别在水利三防视频监控系统实际使用后，实现全流域防汛一体化监控。在今后行业视频监控系统平台建设要充分挖掘和利用其优势，为水利枢纽视频监控信息化水平提供更为有效的信息支撑。
