一、建設背景
1、項目背景
隨著開發海洋、江河與湖泊科學事業的發展，水下工程的規模越來越大，水下視頻監控已成為開發水域的眼睛，由于光電技術的發展以及各種新型的攝像元器件的不斷出現，低照度和耐輻照的水下視頻攝像機正在惡劣環境下得到廣泛的應用。
在物聯網的沖擊下，簡單的水下視頻監控雖然已能直觀的監測，依舊不能完全滿足人們精細化的水下監控作業。據調查研究表明，目前市場上水下視頻監控系統基本都是采用直接遠程視頻查看，或根據需要加上傳感器的監測功能，但也是監測數據與視頻分開查看的模式，相互獨立的系統模式，不僅不利于更直觀的監控分析，而且對比回溯起來也是費時費力。
那么，如何才能讓視頻與所需數據融為一體，更直觀的展示所需信息？如何采購性價比更高的視頻疊加設備？如何嵌入體積更小、更節省空間的字符疊加模塊？等問題已引起行業內的深度思考。相信推動海洋等水域事業的發展，水下監控系統的完善必是大勢所趨。
二、方案價值
水下監控系統可以提升水下基礎設施管理水平，了解水下環境質量狀況，實現城市智慧管理與決策。
1、人身安全保障
建立水下監控系統，實時監測水下，制定突發事件應急預案，完善應急技術和設施，并定期進行應急演練；當出現突發事件時，應按應急預案迅速采取有效的應對措施。
2、設備保障
提供設備準確的運行狀態。設備運行狀態正常還是異常，通過檢測就可確定。根據檢測結果人們就可以對目前運行的設備作好計劃安排，如維修、更換、采用其它補救措施等，以便既充分發揮設備的效率，又避免事故發生。
可預報設備故障狀態的變化，防止設備事故的發生。對于一些必須連續運行的設備，當出現不影響運行的異常時，只能在役檢修。這時監測系統對故障執行實時監測，一旦故障來臨立即報警，以便人們可以事先做好排除故障的工作，避免事故帶來的損失。
三、平臺架構
1、系統介紹
水下監控系統主要針對水下進行實時的溫度、水深、電壓等數據，并將監測數據上傳至云平臺，管理部門可以依據監測數據發布預警信息，確保人員安全上岸。
本系統主要由網關設備、攝像頭、傳感器組、顯示屏及中心平臺等設備構成。
水下監控系統主要由網關設備、傳感器組和攝像頭組成，主控網關可以獲取監測水下數據，同時可以把數據上傳至云平臺或顯示在LED大屏上，而且可以把數據與網絡視頻監控畫面相疊加，在畫面中顯示對應信息！
四、方案特色
1、系統特色
- 復雜環境
適應復雜水下環境，對攝像機做嵌入式定制開發；
- 一對一對接
針對不同分辨率攝像機，做到一對一的產品對接；
- 畫面清晰
采用底層協議對接方式，疊加后不影響原視頻畫面清晰度；
- 人性化產品服務支持
遠程升級，簡化程序，大大縮短設備升級所需時間。
- 視頻疊加
支持與網絡攝相機關聯，數據信息融合在視頻中，同步存儲
- 定制服務
本系統兼容性良好，支持用戶定制化需求
- 場景豐富
適用于道路低洼處、火車涵洞、橋洞等地方
- 傳輸多樣
支持有線/4G網絡傳輸
- 數據上報
可上報到云平臺
- 數據查詢
云平臺地圖展示，數據展示并支持歷史數據查詢
五、建設方案
1、硬件介紹
1.1 系統部署
1、前端設備部署有終端部署、傳感器部署
2、后端設備部署有監控顯示器、監控中心部署。
前端設備部署
1.終端部署
主要包含主控網關設備部署，完成監測水下設備運行狀態和數據采集。
網關設備圖
網關參數：
| 尺寸（mm） | 124×132×28 |
| 設備供電 | DC12V |
| 產品功耗 | <3W |
| 設備工作溫濕度 | 溫度（-40℃—80℃），濕度（＜50%） |
| 數據采集協議 | HJ標準協議 |
| 傳感器接口 | 兩路RS232及兩路RS485 |
| 傳感器接入數量 | 最大64路 |
| 網絡接口 | 雙網口（10M/100M自適應） |
| 數據上報 | 支持有線、無線4G上報到第三方平臺 |
| 配置方式 | 支持WEB配置及跨網段設備搜索功能 |
| 支持相機型號 | 海康、大華等主流網絡攝像機，其它可定制 |
| 疊加字符顯示位置 | 全屏位置可調 |
| 疊加字體顏色 | 海康相機支持自帶112種顏色可調 |
2、傳感器部署
2.1溫度傳感器
| 量程 | 溫度 | -40℃~+80℃ |
| 精度 | 溫度 | ±0.5℃（25℃） |
| 供電 | DC12V±10% | |
| 產品功耗 | 0.4W | |
| 輸出信號 | RS485（Modbus協議） | |
| 波特率 | 1200bit/s,2400 bit/s，,4800 bit/s，9600 bit/s,19200 bit/s,38400 bit/s,57600 bit/s,115200 bit/s | |
| 設備地址 | 1—254 可設置 | |
| 長期穩定性 | 溫度：≤0.1℃/y ?濕度：≤1%RH/y | |
| 響應時間 | <15s（1m/s風速） | |
?
2.2液位傳感器
| 檢測范圍： | ?????0～50 mH2O（中間任選） |
| 工作條件： | 介質溫度 -40～60℃
環境溫度 -40～85℃ |
| 供電電壓 : | 12～36VDC 常規
15～36VDC 常規（輸出0～10VDC） 3～5VDC 定制（輸出為0.5～2.5VDC） |
| 精度等級 : | 0.1%FS （量程≥10m 定制）
0.25%FS （量程≥10m 默認） 0.5%FS （1m≤量程＜10m 默認） |
| 溫度補償 : | -10～60℃ |
| 抗震性能 : | ?10g(20…2000Hz) |
| 過載能力 : | ?200%滿量程 |
| 響應頻率 : | 模擬信號輸出≤500Hz、數字信號輸出≤5Hz |
| 穩定性能 : | ±0.1% FS/年 |
| 溫度漂移 : | ±0.01%FS/℃（溫度補償范圍內） |
后端設備部署
1.監控中心部署
監控中心部署主要是監控顯示器、本地服務器。
3、應用領域
主要用于水下作業的監控視頻疊加，在目前，主要包括下列幾個領域：
（1）海中土建工程：礁盤和海底情況的初步調查，工程管理，完成情況的檢查，以及作為水中推土機等水下作業的輔助設備視頻疊加。
（2）水中資源的調查、觀測，海底礦物，海底油田以及珍珠、珊瑚和各種海藻的調查研究使用。
（3）漁業方面：在某特定水域設置的魚網及人工魚礁的實際情況調查，魚群的探測等。
（4）沉船的調查，打撈過程的監視以及對所需修理船艦水下部分的檢查和估價等。
（5）水力發電水下淤泥的監察和發電廠給水管線內部的檢查和焊接。
（6）江河與水庫堤壩的監察及其他水下建筑設施的定期檢查。
（7）潛艇水下偵察。
（8）核電站用的現場監察設備。
六、擴展功能
本公司除了以上方案之外，在以上方案的基礎上，針對不同用戶需求特推出兩套擴展方案，詳情簡介如下：
1、擴展方案一
1.1增設視頻疊加功能
本方案在以上方案基礎上，增加了網絡高清攝像機視頻疊加的功能。可遠程直觀查看現場情況，但仍存在弊端，在事故救援和責任落實等無法實現切實的作用，本方案通過疊加器的視頻疊加功能，實現現場視頻的采集，同時將監測的數據在視頻監控畫面上實現疊加顯示，及時進行了解現場情況。
1.2增設條件
增設視頻疊加功能的前提是支持大華、海康等主流品牌網絡高清攝像機，其它網絡攝像機品牌可定制。
2、擴展方案二
2.1增設云端數據上傳功能
本方案在以上方案的基礎上增加了通過公網4G將數據上傳云端的功能。根據客戶需求，除了可在局域網上傳本地平臺，進行實時監控，還可以通過公網上傳云端，遠程使用客戶自有平臺監管。
七、服務和聯系
山東恩易物聯技術有限公司
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