江蘇省重點水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設探索

宋 煒

（江蘇省防汛防旱指揮部辦公室，江蘇南京 210029）

0 引言

江蘇濱江臨海，是一個經(jīng)濟較為發(fā)達的省份，同時，江蘇又地處江淮沂沭泗下游，10萬km2面積承泄上中游200萬km2的來水，80%的地面處于洪水位威脅之下，素有“洪水走廊”之稱，歷史上水旱災害頻繁，給人民生命、財產(chǎn)造成較大損失并帶來嚴重威脅。當前經(jīng)濟和社會的發(fā)展，對全省防洪減災提出了新的更高的要求。

重點水利工程擔負著防汛、防旱、供水等方面的工作，保障工程設施的正常運行是十分重要的。江蘇省防汛防旱指揮部辦公室（以下簡稱“省防辦”）利用視頻監(jiān)控技術，建設了一套重點水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過建設省、市（廳直屬管理處）二級防汛防旱視頻監(jiān)控平臺，集成已建的各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)全省范圍內防汛防旱視頻信息的交換與共享，為省防汛防旱及其他業(yè)務應用提供所需的視頻信息，進一步提高了綜合抗災減災能力。

1 現(xiàn)狀

近幾年我省各級水利管理部門都陸續(xù)開展了防汛防旱視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實踐，在實際工作中發(fā)揮了一定的作用。但是，由于建設時間不一致以及出發(fā)點不同，呈現(xiàn)一種參差不齊的現(xiàn)象，缺乏統(tǒng)一平臺和建設標準，大量的基礎設施和信息資源達不到通用和共享的目的。

（1）部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)還屬于本地的模擬視頻監(jiān)控或數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)，不能實現(xiàn)水利監(jiān)控視頻圖像的網(wǎng)絡化顯示和傳輸。

（2）有些雖然已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡監(jiān)控，但只限在本地局域網(wǎng)內查看視頻，不能實現(xiàn)真正意義上的Internet訪問。

（3）還有部分水利樞紐已經(jīng)建設了網(wǎng)絡化的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，但是未能與江蘇省水利廳連接。

2 系統(tǒng)集成與整合

2.1 總體設計

采用統(tǒng)一的技術構建省、市和直管工程處兩級視頻監(jiān)控平臺，集成已建的各類工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，把所有視頻信息匯聚到省防辦，進行統(tǒng)一管理。視頻監(jiān)控平臺負責視頻信息的接收、存儲和管理，系統(tǒng)整合負責已建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架

2.2 視頻監(jiān)控平臺

2.2.1 框架結構

視頻監(jiān)控平臺由兩級組成：一級省中心，即省防辦；二級分中心，為各市水利局防辦和直屬工程管理處。在各級監(jiān)控中心部署監(jiān)控平臺，通過水利網(wǎng)絡構成二級級聯(lián)的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡。各市水利局和管理處平臺負責本轄區(qū)內監(jiān)控點的接入、管理、控制等，省防辦監(jiān)控中心對全省接入的前端進行統(tǒng)一管理、控制等。系統(tǒng)結構如圖2所示。

2.2.2 技術方案

采用基于嵌入式的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)（監(jiān)控中心平臺為中心），使用前端數(shù)字編碼，利用IP網(wǎng)絡進行傳輸，通過監(jiān)控平臺進行全數(shù)字化集中管控、交換的模式實現(xiàn)前端到后端的信息傳輸，最后在后端通過視頻解碼器實現(xiàn)圖像解碼還原顯示。系統(tǒng)采用前端數(shù)字編碼、數(shù)字傳輸、數(shù)字解碼的模式，屬于真正的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)如圖3所示。

各級監(jiān)控中心需要配置1臺多功能視頻服務器（即監(jiān)控中心平臺），采用分布式視頻技術，負責所管轄范圍內的視頻監(jiān)視站點。其具有用戶管理、權限管理、視頻流調度、設備綁定、前端視頻服務器管理、轉播代理管理、WEB服務等功能。

監(jiān)控平臺具備圖像復制、分發(fā)的能力，當多用戶請求前端視頻流的時候，能夠將前端送來的單路視頻流進行復制，并準確地轉發(fā)到各用戶，從而實現(xiàn)多用戶可實時瀏覽同1路圖像源。而且，從站點到管理處的圖像傳輸只占用1.5～2.0 M的帶寬。

2.3 系統(tǒng)整合

2.3.1 系統(tǒng)構成

江蘇省共有重點水利工程196處，包括：供水工程，淮河防洪工程，長江、海堤、區(qū)域排澇等工程，本系統(tǒng)主要針對已經(jīng)裝有本地監(jiān)視系統(tǒng)并具備網(wǎng)絡條件的重點水利工程。

2.3.2 系統(tǒng)要求

實現(xiàn)將原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入到各級監(jiān)控平臺中，同時又不影響原有系統(tǒng)的使用。

2.3.3 技術方案

由于這些工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了不同的技術和產(chǎn)品，故針對不同的情況需進行不同的處理方式。主要采用以下3種方式：

圖2 系統(tǒng)結構圖

圖3 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

（1）直接接入方式。已建監(jiān)控點如果采用的是相同的平臺產(chǎn)品，可以直接接入地市水利局和直屬工程管理處監(jiān)控中心的監(jiān)控平臺，實現(xiàn)數(shù)字化級聯(lián)。

圖4 DVR網(wǎng)關接入方式

（2）DVR網(wǎng)關接入方式。已建監(jiān)控點如果采用的是?？?、大華等主流品牌DVR，則可以通過DVR網(wǎng)關接入地市水利局和直屬管理處監(jiān)控中心的監(jiān)控平臺，實現(xiàn)數(shù)字化連接。其連接方式如圖4所示。

（3）分頻器/編碼器接入方式。對這類站點的整合需要增加視頻分配器和視頻編碼器，從視頻分配器接入視頻信號，將云臺、鏡頭等控制信號接到云臺鏡頭控制器，通過原有云臺鏡頭控制器對攝像機進行控制。新的連接方式如圖5所示。

3 應用成效及效益

目前，我省重點水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設已經(jīng)完成，省、市（管理處）兩級防汛工作人員獲得授權后均可實時查詢工程視頻。

江蘇省重點水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，發(fā)揮了重要的作用。發(fā)生臺風和洪災等險情時，工作人員可以在第一時間知道險情現(xiàn)場的實時視頻和工情信息，為抗洪救災節(jié)約寶貴的決策時間，同時也為領導決策提供直觀的視頻信息，便于防汛防旱管理人員進行遠程搶險指揮，及時調配人員和物資，提高抗洪救災的效率。

圖5 模擬視頻監(jiān)視系統(tǒng)的升級方案

本系統(tǒng)大大地提高了防汛防旱工作效率，為保障和促進社會經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展，發(fā)揮了很大作用，取得了很好的社會經(jīng)濟效益。