引嫩工程管理處紅旗泡水庫光纖視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

付 慶，劉曉臣，葛 新

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163311)

引嫩工程管理處紅旗泡水庫光纖視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

付 慶，劉曉臣，葛 新

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163311)

文章介紹了引嫩紅旗泡水庫光纖網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)方案，使用激光補(bǔ)償夜視儀對(duì)庫區(qū)水面進(jìn)行監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)軟件入侵報(bào)警監(jiān)測(cè)，提高了信息化管理水平。

數(shù)字?jǐn)z像頭；光纖網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程報(bào)警；監(jiān)控系統(tǒng)；建設(shè)方案

紅旗泡水庫坐落在大慶市區(qū)東側(cè)臥里屯境內(nèi)，位于嫩江平原中部，界于安達(dá)市和大慶市之間，是通過北部引嫩工程，引蓄嫩江水，以供應(yīng)大慶石油化工用水為主，兼顧灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用的平原水庫。紅旗泡水庫總面積35 km2，南北長7.5 km，東西寬6.5 km，總?cè)萘?.7 億 m3。

建立紅旗泡水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水閘、岸堤、庫面的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，隨時(shí)了解水源地的現(xiàn)場情況，全面提升水源地管理的信息化水平。

1 數(shù)字監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)建設(shè)方案

1.1 攝像系統(tǒng)組網(wǎng)方案

該工程為水利工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要監(jiān)視閘門啟閉過程、水流狀況、渠道水位變化、閘站周圍環(huán)境、水庫水面情況、主要路口、路面以及配電自動(dòng)化設(shè)施安全狀況等，實(shí)時(shí)錄像、適時(shí)報(bào)警。

建立一套全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，覆蓋水庫庫區(qū)及堤防沿線，使監(jiān)控值班人員能通過監(jiān)視器主觀地了解道路攝像覆蓋區(qū)的情況，同時(shí)通過錄象裝置，進(jìn)行記錄存檔，為以后分析取證提供可靠依據(jù)。突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，可及時(shí)了解現(xiàn)場情況，根據(jù)所在路段攝像機(jī)攝取的圖像信息進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的措施[1]。

根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)紅旗泡水庫庫面、堤防、漫灘、主要路口、重要工程設(shè)施等對(duì)象實(shí)施視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)庫區(qū)無死角，重要地點(diǎn)設(shè)置專用攝像頭。全庫區(qū)共設(shè)置數(shù)字視頻監(jiān)控站點(diǎn)20個(gè)，動(dòng)點(diǎn)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)25個(gè)，定點(diǎn)數(shù)字槍機(jī)19個(gè)。采用大功率激光夜視補(bǔ)光技術(shù)，白天實(shí)現(xiàn)監(jiān)控5公里，夜間能達(dá)到2.5 km要求。系統(tǒng)按照全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行組建，攝像頭布置見圖1。

圖1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)布置圖

1.2 錄像的存儲(chǔ)系統(tǒng)與大屏幕顯示

本存儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)采用集中存儲(chǔ)策略,在紅旗水庫管理所中心機(jī)房設(shè)置1臺(tái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器并配置磁盤陣列，對(duì)轄區(qū)內(nèi)視頻信息)進(jìn)行存儲(chǔ)，圖像保存時(shí)間按180 d計(jì)。

基于視頻數(shù)據(jù)采用H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)攝像頭1 hD1視頻數(shù)據(jù)壓縮后約為90MB，對(duì)存儲(chǔ)空間需求進(jìn)行估算。共計(jì)33個(gè)攝像頭；預(yù)留10%的冗余。攝像機(jī)所需要存儲(chǔ)容量為13.5TB，實(shí)際配置存儲(chǔ)陣列20TB。

存儲(chǔ)系統(tǒng)支持C/S、B/S兩種架構(gòu)的視頻監(jiān)控模式，可通過客戶端軟件或標(biāo)準(zhǔn)的IE瀏覽器進(jìn)行視頻監(jiān)控圖像的查詢。

在中心機(jī)房建設(shè)一處大屏幕控制室，使用9塊46寸的液晶屏單元按3×3的方式拼接而成，實(shí)現(xiàn)無縫拼接，實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)顯現(xiàn)、漫游、分屏顯示等功能。

在水庫四個(gè)管理站內(nèi)設(shè)置授權(quán)客戶端，可以對(duì)管轄范圍內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)或授權(quán)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻圖像進(jìn)行查看，對(duì)錄像資料進(jìn)行調(diào)用。

2 光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)建設(shè)

2.1 光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

鑒于本工程業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸帶寬需求大的特點(diǎn)，本系統(tǒng)所有視頻數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都將通過光纖專網(wǎng)進(jìn)行承載。為了確保視頻圖像能夠達(dá)到高清晰度、高流暢度和低延時(shí)，因此必須保證網(wǎng)絡(luò)有充裕的帶寬，和良好的連接性能和穩(wěn)定性。光傳輸網(wǎng)絡(luò)通道與干渠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)光纜地理上重合，因此在進(jìn)行光纜芯數(shù)選擇時(shí)要考慮到為干渠綜合自動(dòng)化系統(tǒng)預(yù)留的光纖芯數(shù)，采用48芯光纜地埋鋪設(shè)。

各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)均環(huán)紅旗水庫布局，設(shè)計(jì)采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通信方式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，建設(shè)直埋光纜環(huán)湖一周。西線光纜通道，選用1根48芯鎧裝直埋光纜，沿湖堤外側(cè)直埋敷設(shè)，線路全長約11.54 km，埋深0.8 m。西線干線光纜共使用6芯，備用3芯，為北引綜合自動(dòng)化系統(tǒng)預(yù)留39芯。東線光纜通道，選用1根48芯鎧裝直埋光纜，沿紅旗水庫湖堤外側(cè)直埋敷設(shè)，線路全長約20.88 km埋深0.8 m。東線干線光纜共使用8芯，備用4芯，為北引綜合自動(dòng)化系統(tǒng)預(yù)留36芯。

光纜沿途根據(jù)需要設(shè)置接頭坑及光纜分接箱，通過分支光纜(8芯)接入管理站、視頻監(jiān)測(cè)站及泵站、閘站。紅旗水庫管理所與4處管理站采用PDH光端機(jī)通信，信道包括2路100 M以太網(wǎng)及4路語音，光口波長1 330 mm。管理所、管理站與下屬視頻點(diǎn)之間采用單模單纖光纖收發(fā)器通信，信道為1路10M以太網(wǎng)，光口波長1 330 mm。

管理所與北引管理處(大慶)之間通過1對(duì)千兆光纖收發(fā)器進(jìn)行通信。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)局域網(wǎng)的建設(shè)

紅旗水庫網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采用核心交換、接入層交換雙層架構(gòu)體系，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形。核心層：核心交換機(jī)采用華為S7703三層千兆網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，配置雙引擎，實(shí)現(xiàn)備份功能,增加穩(wěn)定性;配置4路千兆接口，硬盤陣列、管理主機(jī)、管理輔機(jī)及同上級(jí)管理部門接口均采用千兆網(wǎng)口，其他設(shè)備均采用百兆網(wǎng)口接入。

接入層：接入層交換機(jī)配置在4個(gè)管理站內(nèi)，每臺(tái)接入層百兆交換機(jī)經(jīng)2路100M接口與核心交換機(jī)相連，分別承擔(dān)視頻及網(wǎng)絡(luò)任務(wù)?，F(xiàn)場各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均經(jīng)10/100M口接入。

采用虛擬局域網(wǎng)VLAN技術(shù)，能夠?qū)⒁曨l系統(tǒng)、水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及普通管理PC機(jī)進(jìn)行分段管理。

紅旗水庫網(wǎng)絡(luò)對(duì)外接口，現(xiàn)階段采用公網(wǎng)光纖方式，設(shè)置企業(yè)級(jí)路由器及防火墻。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D2所示。

圖2 紅旗水庫局域網(wǎng)拓?fù)鋱D

3 光纖監(jiān)控系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的功能

多功能監(jiān)控管理軟件主要包括6個(gè)模塊：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器模塊、客戶端模塊、錄像回放檢索系統(tǒng)、中控?cái)?shù)據(jù)中心、電視墻模塊、聯(lián)動(dòng)報(bào)警模塊。

在監(jiān)控客戶端中添加定時(shí)巡航功能，主要包括預(yù)置位的添加、刪除、調(diào)用功能，巡航路線的添加、刪除、編輯功能，以及巡航計(jì)劃的添加、刪除、修改功能。

在管理軟件中實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵控制點(diǎn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝專用報(bào)警攝像頭，檢測(cè)多路報(bào)警信號(hào)，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)各種對(duì)應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備，將視頻切換到相對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)，觸發(fā)自動(dòng)錄像，通過網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心報(bào)警，客戶端彈出報(bào)警信息提示。

[1]趙雪.視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用[J].科技資訊，2012(02)：34.

1007-7596(2014)12-0087-02

2014-04-12

付慶(1983-)，女，黑龍江安達(dá)人，工程師；劉曉臣(1973-)，男，黑龍江密山人，高級(jí)工程師；葛新(1986-)，男，黑龍江安達(dá)人，工程師。

TV277

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