1 概述
沙溪航电枢纽于2011年建成投产，大坝采用的是水力液压双控闸门，与传统的闸门及溢流坝相比水力液压双控闸门具有投资小的优势，但也存在抗撞击能力较弱的缺点。沙溪库区船舶多，在建设期间就出现过脱缰船只危及大坝安全的险情。因而加强对坝前江面的监控、掌握坝前江面情况尽早发现脱缰船舶和大型漂浮物对于保障大坝安全是一件很重要的工作。
2 监控摄像头及安装位置的选择
无疑通过工业电视对江面进行监控是一种便捷、高效的方式。电站原有的工业电视系统在冲砂泄洪闸启闭机室上游墙装有一只20倍光学变焦的模拟球形摄像机，视频画面能基本看清坝前1.0公里的江面，此系统为模拟系统其画面质量达不到270P的普清画面标准。随着近几年网络技术的发展网络摄像头已成为高清视频监控的首选，支持1080P高清画面的摄像头已经广泛应用。本次库区监控工程首选支持1080P画面及光学变焦大于20倍的网络摄像头。经测试130W像素 26倍光学变焦网络球机能达到超过覆盖半径2KM的监控，能基本达到对江面监控的要求。为保证画面效果 ，本次新增加设备选择了200W像素26倍光学变焦、带有主动红外及支持“星光”功能（超低照度）。
经现场勘查上游河道，确认在上游河道三处转弯点装设高清摄像头就可对大坝上游0-9公里左右的江面进行监控。“起点”处为大坝，三只摄像头分别于“2.2公里”、“5.6公里”、“7.0公里”处。
3 信号传输方式及设备的选择
网络摄像头的数据可以通过网线、光纤、无线WIFI来实现传输。其中网线和光纤信号最稳定，可承载的带宽也很大，但网线传输距离极限之100米左右显然不能满足要求。经估算共需敷设光纤15公里左右，需跨越高速公路，两次夸江施工难度大，费用高。租用电信部门光纤每年支付的费用超过2万。根据我厂库区地形情况确定的摄像头位置，相邻两个摄像头之间无障碍可直接或通过望远镜看到对侧，这有利于无线信号传输。根据实际情况无线WIFI是我们的最优选择。
3.1 无线传输方式的选择
对于无线传输设备和传输方式的选择必须考虑到传输速度、信号稳定性、信道带宽能够满足三只高清摄像头的数据量，还必须有足够的冗余带宽；同时网络的安全也必须得到保障。无线网络设备有以下几种工作模式：
a）ap模式：无线设备相当于一个交换机，在一个点发射和接收无线信号为在其覆盖范围内WIFI设备提供服务，一般用于小范围无线连接。家用的无线路由器就是一个无线ＡＰ和一个路由器的整合体。在空旷无障碍环境覆盖距离在１公里以内。
b）无线客户端：无线设备相当于一个网卡，把网卡上的网线接口换成了无线信号接口。此模式一般用于无线信号较差的环境，使用ＡＰ或无线路由代替无线网卡。
c）无线中继模式：相当于一个无线信号放大器，无线设备收到信号后再将信号转发。安装在无线信号较差的地方，扩大无线覆盖的范围。
d）无线网桥模式：此模式需将两个或多个无线设备配对使用，相当于将无线设备或两个局域网络用无线代替网线进行连接。此模式下配对的无线设备能够进行通讯，其他的设备收不到无线信号。有点对点无线桥接和点对多点无线桥接两种。点对点无线桥接是将两个无线网桥一个设置为接入点另一个接入站配对使用；点对多点无线桥接是将两个及以上网桥设为接入点配合一个接入站使用。
根据摄像头的位置，两个摄像头安装点的距离有大于2公里的情况，若采用ａｐ模式＋无线客户端模式必须在中途安装无线中继，同时沿途的居民也能收到无线信号；因“7公里”，“5.6公里”两处摄像头到大坝有小山阻挡，故不能应用点对多点无线桥接模式。使用3对点对点无线网桥将“7公里”、“5.6公里”、“2.2公里”串联，两个相邻点之间均无障碍，可很好地将信号传输到图中“起点”的位置。故点对点无线桥接是最适合的选择。同时此模式下附件居民也收不到无线信号，无线网络的安全性得到提高。
３.２ 无线设备的工作频率选择
目前有2.4G和5.8G两种无线设备可供选择，区别为2.4G信号频率相对较低波长较长故波长、信号穿透力相对较强；5.8G信号频率高，可承载的带宽也较大（可以提供更快的网速）。因相邻两点间无障碍故可以不考虑信号穿透能力；同时目前一般家用WIFI产品主要使用2.4G产品，5.8G信号受到的干扰会更少。
据此选择了性价比较高、品质稳定的某品牌PBE系列5.8G、400M带宽的产品。
4 系统的安装和配置
在选定的地点找一合适地方安装设备。摄像头和网桥不能是附近最高物体否则容易被雷击。我们是在附件找一民居和房东协商后安装在其屋顶。据兄弟单位经验，在阆中使用太阳能为设备供电受天气限制将出现供电不足。故选择了在居民家中取电,并按照24小时供电配置了UPS。按下表配置各设备：
（SSID:无线信号的名称）
将网桥3-2接入站的网口与NVR相连再接入原有工业电视系统的交换机，再转入内网。
安装调试时的注意事项：
1、提前配置好每一对网桥，并做好标记。
2、配对使用的网桥必须设置同一SSID、相同的密码，安装时两网桥的定向天线要大致相对。
3、现场安装好后，登录网桥使用频谱扫描软件找到干扰较小的频段，先修改远端网桥工作频率后修改本端，以避免网桥连接不上。
4、为提高网络安全性可隐藏SSID、并设置8以上的密码，并绑定MAC地址。
5 结束语
在安装调试完成后，测试如下：
5.1在内网任何一台安装了视频终端软件的电脑上都可实时查看监控视频，也可查看录像回放，画面清晰流畅，摄像头操作灵活，能满足监控需要。
5.2 办公电脑添加192.168.1.*的网段后可登录网桥，在页面中查看无线信号情况，并可通过查看到的信号强度调整天线方向。
5.3 经观察 终端电脑到摄像头网络延时在15ms以内时，视频画面流畅、操作摄像头无卡顿现象。延时超过25ms时画面卡顿。多次调试后网络延时一般在5ms左右。
5.4经长时间使用，无线网络工作稳定，基本没有出现中断的情况。
在两次处置江面大型漂浮物的防洪演习中，沙溪库区监控都能及时发现漂浮物的出现，并能对演习过程进行全面跟踪。
此网络不仅可用于视频信号传输，在距离较远且不便敷设光纤的场合也可用作非关键关键设备的连接。
作者简介：罗广（1982—），男，四川广安人，工程师，长期从事水电厂监控系统及通讯技术管理工作。
