由于人類無節制地開發和破壞，全球環境在過去30年里持續惡化，環保問題已引起了全世界的高度關注。目前中國政府已將節能環保產業作為可持續發展的重要支撐，在“十·一五”規劃綱要中，更明確提出了節能減排的約束性目標，要求國家重點監控的污染源和治理設施實行自動在線監測，全國所有的重點污染源和重點治污設施，都要安裝自動在線監測設備。

    基于上述背景，各種各樣的環保監測系統應運而生，并得到了廣泛部署和應用。但是，目前絕大部分環保監測系統僅僅實現了數據監測功能，比如實時采集和監測排污點的二氧化硫和化學需氧量排放量，而沒有實現圖像監控功能，不能直觀的看到排污點實際圖像。為此，建立以各級環保部門為中心、相關排污企業為分支點的污染源視頻監控系統勢在必行。污染源視頻監控系統主要由各級環保部門與企業共同投資建設，自建監控專網或直接租用運營商監控平臺，系統根據需求可采用省單級平臺或省市兩級平臺的架構模式。本文主要以江西的環保監控系統為例，進行簡要分析。

    江西環保監測系統，由省環保局牽頭，由各地市環保局分別組織建設，租用了電信“全球眼”平臺，將全省所有排放污水、廢氣的企業納入統一的監控網絡。通過在企業的排污點部署各類污水、廢氣參數采集設備以及視頻編碼器、攝像機等視頻監控設備，環保局領導及相關工作人員可在隨時隨地了解污染數據的同時實現對排污點圖像的實時瀏覽和監控。科達（KEDACOM）作為江西電信“全球眼”平臺提供商，為江西環保監測提供了完整的視頻監控解決方案。

    系統部署方案

    該環保監控系統，基于“全球眼”省市兩級平臺的架構建設，采用省、市環保局兩級管理模式，在省環保局和市環保局分別設立監控中心，每級監控中心根據需求配置解碼器、電視墻以及存儲。在各涉污企業污染源監控點部署視頻編碼器、攝像機以及污染參數監測設備，通過Internet接入到省級“全球眼”平臺，由省級平臺統一管理。由監控管理平臺與環保監測系統的對接，各級環保部門工作人員可登錄環保監測系統了解轄區內所有排污企業的污染物指標及相關數據，同時觀看排污點實時視頻，從而實現對這些排污企業的統一監督和集中管理。

    部署方案如圖1所示：

    （AAA：用戶認證/授權/記帳服務器；ULS：用戶登錄服務器；NMS：網絡管理服務器；

    NRU：網絡錄像單元；VTDU：視頻轉分發單元；UAS：用戶應用服務器；CU：瀏覽客戶端）

    監控點

    各涉污企業污染源監控點基本上選擇在排污口，部署帶防護罩的攝像機、視頻編碼器、防雷器、補光設備、各類污染參數監測采集設備等。監控前端以視頻編碼器為中心，各類污染參數監測采集設備經過中心設備匯聚后通過RS485串口接入視頻編碼器，視頻編碼器和污染參數采集設備之間遵循科達依據《國家環保局通訊協議標準》開發制定的通信協議。該通信協議是與西安某專業環保監測設備企業（國家環保通信協議參與制定）合作擬定，具備很強的通用性，簡單高效，污染參數采集設備廠商能快速開發實現對接。為了保證視頻編碼器和污染參數采集設備之間通信的可靠性，系統采取了完善的保障機制，如超時重發機制、通信失敗處理機制等。視頻、污染參數經視頻編碼器集中編碼后經ADSL上傳至“全球眼“平臺，由省級管理平臺統一管理和調度分發。利用視頻編碼器的數據疊加功能，監控點的污染參數可實時疊加在監控圖像上，監控中心及外部用戶可在觀看監控點圖像的同時了解該排污點污染參數，直觀、便捷。

    常見的污染監測設備主要有污染參數監測儀器（氣體監測：含單種氣體監測儀和多種氣體綜合檢測儀、粉塵檢測儀等；水質監測有水質細菌檢測儀、各種金屬含量監測儀、PH值檢測儀等。）流量（速）計、污染治理設施運行記錄儀和數據采集傳輸儀等，這些監測設備部署在排污口，完成污染參數的采集與分析，并與監控系統實現互聯。

    管理平臺

    管理平臺是整個視頻監控系統的核心，可以支持多級級聯部署架構。江西電信“全球眼“平臺負責完成前端接入、設備管理、視頻轉發分發、錄像存儲、檢索回放、告警聯動、用戶權限管理以及網絡管理等一系列功能；管理平臺還負責完成與環保監測系統之間的對接，實現監控點污染數據的深度利用，比如根據采集數據進行錄像檢索、視頻關聯等應用。

    傳輸網絡

    該系統通過江西電信的ADSL寬帶網絡將前端監控點視音頻信號和污染參數接入“全球眼”平臺。

    監控中心

    江西環保監測系統在省環保局設立一級監控中心，在市環保局設立二級監控中心，對其所有下轄企業污染源監控進行統一控制與管理。通過部署電視墻、客戶端等，完成所有排污點視頻的輪流集中顯示和實時監控。

    存儲

    環保監控系統對錄像或者圖片的存儲可靠性、存儲質量要求非常高，通常可采用前端本地存儲、客戶端存儲、中心集中存儲三種存儲模式，根據用戶的需求，該系統采用的是前端存儲模式。監控點視頻圖像及錄像通過視頻編碼器內置硬盤實現D1前端存儲，省、市兩級中心機房通過磁盤陣列實現重點監控圖像及錄像的分布式中心存儲。該存儲策略首先可以保證錄像完整性；其次，中心存儲僅需針對重點監控點進行備份存儲，可降低中心存儲的投資成本，節省網絡帶寬。

    客戶端

    環保監測系統的客戶端內嵌科達（KEDACOM）的客戶端的OCX二次開發控件，經過二次開發完成平臺所有功能的調用和融合。客戶端基于PC，可以位于網絡的任意位置，經授權后，可實時瀏覽和控制任意排污點視頻，當排污點的各類數據指標超過范圍時，可以進行實時告警，實現各種聯動行為（如：錄像、抓拍、聲光告警等等）；可隨時調用任意監控點錄像資料，也可以根據監測數據關聯查找相關的錄像片段。

    業務功能

    實時視頻監控——可對排污點進行實時視頻監控，實時監督涉污企業排污點的水、廢氣、廢渣以及周圍環境狀況，還可以防止部分企業偷排及對污水采集設備的傳感器進行破壞，有效遏制作假行為。

    污染物參數疊加顯示——通過視頻監控系統與環境監測系統的對接，在前端進行圖像與數據的疊加編碼，可在監控圖像上顯示監控點采集到的污染物數據信息，直觀的進行參照比對。疊加的字幕信息一般會顯示煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放指標，分為污水與廢氣兩種，污水有6項指標，廢氣有9項指標。字幕在顯示時支持英文字母和數字，排污數據指標的有效長度為10位。在查詢歷史錄像及數據的時候，圖像和數據間相互關聯應用，從圖像可索引出相關數據，從數據可直接搜索出圖像。視頻和數據的有效結合，進一步加強監管力度。

    字幕與圖像疊加如圖2所示：

    污水監測字幕疊加

    廢氣監測字幕疊加

    錄像存儲與回放——可以對排污點視頻進行錄像存儲，并對存儲的錄像文件進行集中管理。用戶可以對存儲的監控錄像進行多種條件下的檢索、點播及回放，如按照監控點、錄像時間、環境指標數據等信息進行錄像文件檢索，回放時支持拖拉、慢放、快放等操作。

    告警聯動——當污水參數超標時，系統支持兩種模式的告警，第一是監測設備將告警信號通過采集數據一起上報給管理平臺，第二是平臺對數據進行設置告警指標，通過對前端上報的監測數據進行分析比較后，確認是否進行告警的觸發。江西環保對于排放超標的監測和數據分析判斷等功能由環保數據采集設備進行判斷處理，如有排放量等數據超標，環保數據采集設備通過485串行總線發送給科達編碼器一個告警觸發信號，監控平臺接收到告警信號即產生相應的告警聯動操作，包括切換該監控點圖像到電視墻、發出聲光電警報、啟動該監控點錄像、對環保監測系統關聯的設備進行自動控制等，同時在系統中留下告警歷史記錄，方便查詢管理。

    遠程巡查、指揮調度——通過會議監控互通網關，可實現環保監控系統與科達視頻會議系統的對接，使得環保監控更加直觀化、圖像化。領導在辦公室、會議室等場合通過視頻會議系統即可任意調看各污染源監控點圖像，滿足其遠程巡查和指揮調度的需求。

    結語

    污染源視頻監控系統通過與環保監測系統的結合，將環保監測數據處理服務器中的數據信息和污染源監控系統中的視頻信息相關聯，在實現排污點數據監測的同時進行更為直觀的排污點實時視頻瀏覽和排污點監控錄像調用，可以很好的幫助各級環保部門有力提升監督能力和監管效率，在環保領域極具推廣價值。