監(jiān)控系統(tǒng)在渠道運(yùn)行管理中的應(yīng)用

沙尼亞·吐爾江 古麗那兒·買買江

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

1 概述

數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理與存儲(chǔ)、通信、計(jì)算機(jī)等新技術(shù)于一體的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)及多種用途，其中尤以公安系統(tǒng)、交通系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。視頻監(jiān)視通過攝像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭等）觀看被監(jiān)視場(chǎng)所的情況，同時(shí)它可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像全部或部分記錄下來，通過網(wǎng)絡(luò)傳播，使管理者在一個(gè)監(jiān)視中心即可以觀察并記錄現(xiàn)場(chǎng)的情況，同時(shí)電視監(jiān)控系統(tǒng)還可以與防盜報(bào)警等其他安全技術(shù)防范體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，發(fā)生異常時(shí)及時(shí)報(bào)警，預(yù)防破壞和避免造成不好影響。

數(shù)字視頻監(jiān)視技術(shù)從在水利工程建設(shè)及運(yùn)行管理中也越來越多，干渠信息化建設(shè)系統(tǒng)中應(yīng)用視頻監(jiān)視技術(shù)，監(jiān)視閘門運(yùn)行工況、監(jiān)測(cè)水情，通過對(duì)各設(shè)備設(shè)施的監(jiān)視，發(fā)生各類情況時(shí)可及時(shí)報(bào)警，為渠道各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備提供保護(hù)，因此監(jiān)控系統(tǒng)是本干渠信息化建設(shè)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)渠道運(yùn)行管理將會(huì)發(fā)揮出極大作用。

2 干渠視頻監(jiān)視需求行分析

莫渠道位于新疆境內(nèi)，全場(chǎng)168.8km，渠道設(shè)計(jì)輸水流量76m3/s，加大輸水流量87m3/s，在運(yùn)行后將承擔(dān)灌區(qū)180萬畝的灌溉供水任務(wù)，產(chǎn)生出巨大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益，因此如何安全、高效進(jìn)行渠道的運(yùn)行管理，是擺在管理者面前的一項(xiàng)新課題，渠道信息化建設(shè)是應(yīng)用現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)解決管理問題的一個(gè)重要手段。本渠渠道線長(zhǎng)、點(diǎn)多、面廣，干渠沿線包括各類水閘59座，大部分坐落在偏遠(yuǎn)區(qū)域，點(diǎn)多、分布范圍廣、交通不便、環(huán)境條件較差、社會(huì)干擾大，為保證干渠工程安全運(yùn)行，覆蓋這些閘站點(diǎn)的視頻監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)具備以下條件：

2.1 采用的設(shè)備應(yīng)具有遠(yuǎn)程配置、管理、維護(hù)和自啟動(dòng)能力；設(shè)備功耗低且適合在野外惡劣的環(huán)境氣候條件下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。

2.2 系統(tǒng)具有強(qiáng)大的接入能力，以實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)、大范圍監(jiān)控點(diǎn)的接入。

2.3 系統(tǒng)應(yīng)組網(wǎng)簡(jiǎn)單，視頻圖像清晰度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，信道帶寬占用率低，系統(tǒng)必須支持靈活的接入方式，以適應(yīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)和組網(wǎng)的需要。

2.4 系統(tǒng)軟件應(yīng)界面要好，能實(shí)現(xiàn)分級(jí)、分層管理功能。

2.5 系統(tǒng)組網(wǎng)方案應(yīng)具有可靠性、安全性、先進(jìn)性、實(shí)用性、開放性、可擴(kuò)充性和靈活性。

數(shù)字視頻監(jiān)視系統(tǒng)，應(yīng)能滿足渠道水管監(jiān)控中心對(duì)渠道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況的了解和調(diào)度管理的應(yīng)用要求，滿足以下三種功能的要求：

2.6 水情監(jiān)測(cè)功能：對(duì)干渠及渠系建筑物水位與流量的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，必須準(zhǔn)確而且全面。

2.7 閘門監(jiān)視功能：渠首、節(jié)制閘、退水閘、分水閘等取水口、分水口以及其他重要建筑物的圖像監(jiān)視、監(jiān)測(cè)功能。

2.8 全面的安全保護(hù)功能：包括渠道、水閘、隧洞等工程的運(yùn)行情況以及對(duì)所有運(yùn)行設(shè)備設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警，以保證工程及設(shè)施設(shè)備的安全運(yùn)行。

3 視頻監(jiān)視系統(tǒng)在干渠中的應(yīng)用

對(duì)于渠道運(yùn)行而言，安全是第一位的，因此視頻監(jiān)視對(duì)于保障干渠安全運(yùn)行起至關(guān)重要的作用，通過提供各種異常情況的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，為安全運(yùn)行提供依據(jù)。

視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要的目標(biāo)在于輔助安全管理，以減輕現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種危險(xiǎn)狀況，制止事故的發(fā)生，干渠視頻監(jiān)視系統(tǒng)一般運(yùn)行在惡劣的環(huán)境條件，干渠具有閘房分散、監(jiān)視設(shè)備較多等特點(diǎn)，從而對(duì)組建的視頻監(jiān)視系統(tǒng)要求較高。建立一個(gè)能夠長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定的視頻監(jiān)視系統(tǒng)十分重要。

干渠工程是一個(gè)大型水利工程，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要放置攝像機(jī)，監(jiān)視環(huán)境，尤其對(duì)環(huán)境惡劣的工作區(qū)域、水閘區(qū)域設(shè)備和人員設(shè)置監(jiān)視點(diǎn)提供24小時(shí)不間斷監(jiān)視。

3.1 系統(tǒng)組成

3.1.1 前端設(shè)備：主要由攝像機(jī)、編碼器等設(shè)備組成。攝像機(jī)安裝在渠道各閘站點(diǎn)上下游兩側(cè)，以便能夠全面監(jiān)測(cè)到各閘站點(diǎn)的情況。

3.1.2 中心設(shè)備：在渠道建立水管監(jiān)控中心，中心設(shè)置一臺(tái)視頻服務(wù)器，并安裝中心視頻監(jiān)控軟件；從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)和集中管理。

3.1.3 傳輸系統(tǒng)：利用已建的單位骨干網(wǎng)進(jìn)行視頻圖像的傳輸。

3.1.4 顯示設(shè)備：系統(tǒng)在水管監(jiān)控中心設(shè)置電視監(jiān)視墻，通過網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器將所要瀏覽的圖像先進(jìn)行硬解壓，再輸出到電視監(jiān)視墻進(jìn)行顯示。

3.1.5 接地系統(tǒng)：考慮到大部分監(jiān)視點(diǎn)都設(shè)置在野外，在每個(gè)監(jiān)視點(diǎn)的前端安裝電源、信號(hào)防雷模塊，并構(gòu)建可靠的接地網(wǎng)，防止雷擊對(duì)設(shè)備造成的損壞。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能及應(yīng)用

目前，已建成的渠道視頻監(jiān)控系統(tǒng)為渠道的安全、高效提供了可靠的保障。經(jīng)過近一年運(yùn)行，系統(tǒng)基本達(dá)到穩(wěn)定可靠、操作管理方便。

3.2.1 系統(tǒng)安全功能

系統(tǒng)支持靈活多級(jí)操作權(quán)限、操作等級(jí)，可設(shè)置操作員權(quán)限，設(shè)備控制權(quán)限；可設(shè)置監(jiān)視器能夠顯示的攝像機(jī)圖像；系統(tǒng)支持多級(jí)操作權(quán)限等級(jí)，支持多種操作者權(quán)限；可設(shè)置操作員能夠訪問的監(jiān)視器，能夠控制的攝像機(jī)，能夠調(diào)用的攝像機(jī)圖像；

3.2.2 操作界面

主控采用多媒體圖形界面，要求界面美觀、操作方便。多媒體操作軟件必須為網(wǎng)絡(luò)版，支持多個(gè)用戶；支持視頻圖像顯示、控制；支持報(bào)警聯(lián)動(dòng)；支持地圖顯示。

3.2.3 靈活的視頻切換功能

可分區(qū)分組切換，顯示時(shí)間順序可設(shè)置，可設(shè)置相關(guān)聯(lián)攝像機(jī)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)攝像機(jī)切換操作燈。

3.2.4 系統(tǒng)管理功能

對(duì)重要的系統(tǒng)操作有記錄功能。視頻丟失檢測(cè)功能。能夠進(jìn)行在線編程等。

系統(tǒng)采用畫面分割技術(shù)，同意顯示器能接受幾幅圖像信息，畫面可任意組合、放大和縮小，并能切換其中任一幅圖像。監(jiān)視器圖像切換有自動(dòng)循環(huán)和手動(dòng)切換兩中方式。每幅畫面能疊加字符，顯示攝像機(jī)編號(hào)、地址、日期、時(shí)鐘。字符內(nèi)容可通過鍵盤實(shí)時(shí)修改。系統(tǒng)具有視頻報(bào)警功能。

3.2.5 視頻監(jiān)視系統(tǒng)的功能

提供一套完整的多媒體安全防范管理系統(tǒng)和數(shù)碼硬盤錄像系統(tǒng)；多畫面顯示：多畫面分割顯示現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像并實(shí)時(shí)記錄。文字疊加：可以在每一路視頻上疊加時(shí)間等信息，便于查詢?nèi)∽C。圖像切換：?jiǎn)萎嬅?多畫面切換顯示現(xiàn)場(chǎng)視頻。云臺(tái)鏡頭控制。單路設(shè)置：系統(tǒng)提供單路設(shè)置功能，系統(tǒng)管理人員可以對(duì)任何一路視頻信號(hào)單獨(dú)設(shè)置圖像質(zhì)量，幀率和視頻效果。

磁盤管理：每個(gè)硬盤分區(qū)存儲(chǔ)滿時(shí)會(huì)自動(dòng)換區(qū)存儲(chǔ)，當(dāng)所有磁盤存滿時(shí)會(huì)自動(dòng)清理最早一天的錄像資料，并繼續(xù)錄像，始終保存規(guī)定時(shí)間段內(nèi)的錄像資料，做到無人值守。

報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

3.3 目前這種監(jiān)視監(jiān)測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)

3.3.1 視頻圖像傳輸利用已建的單位通信骨干網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，無須重新組建傳輸網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)帶寬可重復(fù)利用，節(jié)省了投資成本。

3.3.2 組網(wǎng)方式靈活，系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程管理和設(shè)置，無須人工現(xiàn)場(chǎng)操作，管理維護(hù)方便。

3.3.3 視頻圖像數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)硬盤或保存在光盤中，查詢十分簡(jiǎn)便、快捷。

3.3.4 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)分級(jí)、分層管理，維護(hù)管理容易、便捷。

通過一年的運(yùn)行來看，渠道視頻監(jiān)視系統(tǒng)完成后對(duì)南岸干渠運(yùn)行管理發(fā)揮了很大作用，但由于傳輸線路長(zhǎng)，運(yùn)行初期仍存在系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，故障率高的問題，管理維護(hù)不便，仍有待于在今后的管理運(yùn)行中逐步改進(jìn)。

數(shù)字視頻監(jiān)視系統(tǒng)的建設(shè)，進(jìn)一步提高了干渠工程運(yùn)行的現(xiàn)代化管理水平，促進(jìn)了干渠工程信息化建設(shè)的發(fā)展。隨著圖像處理、計(jì)算機(jī)通信、傳輸?shù)燃夹g(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)視必將會(huì)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

渠道建設(shè)成的視頻監(jiān)視系統(tǒng)具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化相結(jié)合的特點(diǎn)，可以為干渠各管理部門提供實(shí)時(shí)和直觀的汛情、工情圖像信息，對(duì)提高供水保證率，實(shí)現(xiàn)高效、安全管理具有重要意義。

[1]河海南自科技有限公司.干渠數(shù)字化管理系統(tǒng)實(shí)施方案[Z].

[2]干渠管理處水管科.干渠信息化管理辦法[Z].