水利及水庫(kù)智能安防的必要性分析

　　水利系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生大計(jì)，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的命脈，因此有效的維護(hù)水利系統(tǒng)事關(guān)重大，一個(gè)省的水利系統(tǒng)在行政上分為省級(jí)水利廳，到各個(gè)市級(jí)水利局，再到各縣級(jí)水務(wù)局，及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水利站等，鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站是水利系統(tǒng)最前線的機(jī)構(gòu)，直接負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)大小水庫(kù)、日常農(nóng)業(yè)工業(yè)用水、防汛抗洪、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)等工作，此外關(guān)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)、航運(yùn)管理等工作也逐步由水利部門(mén)負(fù)責(zé)，所以說(shuō)水利系統(tǒng)的工作內(nèi)容涉及方方面面，比較復(fù)雜。

　　就目前水利安防市場(chǎng)來(lái)看，一套穩(wěn)定的、多功能的、集成度高的、智能的系統(tǒng)是很必要的，只有這樣的系統(tǒng)才能輔助水利系統(tǒng)處理好諸多工作，為水利系統(tǒng)工作人員提供及時(shí)有效的數(shù)據(jù)和支持，保證水利系統(tǒng)的健康運(yùn)行。

　　下面筆者以無(wú)人值守智能水利監(jiān)控為例，給大家介紹一下智能水利安防系統(tǒng)的架構(gòu)和特點(diǎn)，以及諸如智能分析等新興技術(shù)的應(yīng)用。

　　水利安防建設(shè)基本需求

　　在介紹本套監(jiān)控系統(tǒng)之前要先分析水利安防系統(tǒng)的具體現(xiàn)狀和需求，以需求為依據(jù)來(lái)構(gòu)建安安防系統(tǒng)。

　　以縣級(jí)水務(wù)局架構(gòu)為例，我國(guó)南北方水資源分布不均勻，一個(gè)縣的水庫(kù)數(shù)量及河道數(shù)量都不定，對(duì)應(yīng)的水利站數(shù)量差別也較大，各個(gè)水利站和水務(wù)局之間或有光纖組網(wǎng)或沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接，且水庫(kù)跨度較大，環(huán)境惡劣，重新拉光纖成本較高，擴(kuò)帶寬的可能性不大，縣級(jí)水務(wù)局可以在現(xiàn)有的條件下實(shí)現(xiàn)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)水利局為下級(jí)，搭建包括本級(jí)在內(nèi)的區(qū)域性水利系統(tǒng)多級(jí)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，并為將來(lái)省內(nèi)所有水庫(kù)實(shí)現(xiàn)大聯(lián)網(wǎng)預(yù)留接口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置模塊化，增減便捷等，簡(jiǎn)要的需求可總結(jié)如下。

　　·可實(shí)現(xiàn)對(duì)站端音視頻的實(shí)時(shí)調(diào)用，每天24小時(shí)不間斷錄像，錄像效果清晰可辨，錄像資料保存一個(gè)月以上;

　　·實(shí)現(xiàn)各個(gè)水利站的防盜和周邊防范，有異常情況實(shí)時(shí)將警情及視頻畫(huà)面上傳至監(jiān)控中心并在本地有警示功能;

　　·實(shí)時(shí)查看下轄站內(nèi)重點(diǎn)機(jī)房、設(shè)備室設(shè)備的運(yùn)行狀況;

　　·需要隨時(shí)了解通信機(jī)房、蓄電池室的溫濕度情況;

　　·對(duì)進(jìn)出水庫(kù)人員要有詳細(xì)身份記錄和操作信息記錄;

　　·實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢修人員與中心工作人員的實(shí)時(shí)雙向?qū)χv;

　　·實(shí)現(xiàn)水庫(kù)周邊微氣象監(jiān)測(cè)，主要是風(fēng)速風(fēng)向等;

　　·實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)機(jī)房的漏水檢測(cè);

　　·可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水庫(kù)水深、水質(zhì)等;

　　·監(jiān)控系統(tǒng)本身要有防雷裝置;

　　·要求室外設(shè)備有足夠的防水、耐低溫、耐高溫等級(jí);

　　·對(duì)任何監(jiān)測(cè)信息都有相應(yīng)的應(yīng)急、報(bào)警和聯(lián)動(dòng)措施;

　　·重要報(bào)警信息要通過(guò)短信或電話方式主動(dòng)通知到相關(guān)職能人員;

　　·系統(tǒng)具有多級(jí)架構(gòu)和權(quán)限管理，保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)和縣級(jí)工作人員可以在同個(gè)系統(tǒng)下完成各自的工作。

　　針對(duì)以上需求，無(wú)人值守智能水利安防系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

　　設(shè)備選型----方案設(shè)計(jì)的核心

　　智能視頻監(jiān)控解決方案之水庫(kù)應(yīng)用篇

　　針對(duì)水利安防現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，本案采用了具有風(fēng)冷加熱功能的紅外球機(jī)、防暴云臺(tái)攝像機(jī)、防暴護(hù)罩槍型攝像機(jī)，室內(nèi)采用低功率的半球機(jī)等，集成的紅外對(duì)射設(shè)備、電子圍欄設(shè)備、風(fēng)速傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器等設(shè)備的工業(yè)等級(jí)也有嚴(yán)格的要求，這些設(shè)備在東北和華南等地區(qū)有成功應(yīng)用，還可以針對(duì)全景監(jiān)控和細(xì)節(jié)監(jiān)控提供了不同機(jī)芯和鏡頭，同時(shí)具有智能分析（IVS）功能的設(shè)備同樣可以應(yīng)用到本系統(tǒng)中，例如水庫(kù)周邊的視頻自動(dòng)跟蹤和越限報(bào)警等。

　　核心主機(jī)部分可選用獨(dú)有無(wú)人值守工作站設(shè)備，該設(shè)備接口豐富，可接入的設(shè)備類(lèi)型包括：視頻前端、溫濕度傳感器、水浸傳感器、門(mén)禁控制器、水位探測(cè)、防盜報(bào)警器。

　　這些設(shè)備的接口全部集成到此設(shè)備上，主機(jī)不僅可以接入所有前端采集設(shè)備，且自身即能實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息采集和報(bào)警聯(lián)動(dòng)。水庫(kù)機(jī)房可安裝門(mén)禁設(shè)備，非法卡刷門(mén)禁可聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)抓拍、錄像、報(bào)警等。另外，應(yīng)用這款設(shè)備完全避免了因網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題導(dǎo)致的信息不全或丟失，所有信息保存和聯(lián)動(dòng)動(dòng)作都由前端主機(jī)完成，并可接入短信報(bào)警模塊，即使網(wǎng)絡(luò)不通也可實(shí)時(shí)通知到后臺(tái)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時(shí)可自動(dòng)上傳報(bào)警信息供工作人員查看，做到前端后臺(tái)兩不誤，在已有項(xiàng)目應(yīng)用中展現(xiàn)了良好的效果。

　　平臺(tái)軟件---整個(gè)方案的骨架

　　雖然無(wú)人值守工作站可以獨(dú)立工作，但一個(gè)實(shí)用高效的平臺(tái)是智能水利聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控必不可少的骨架，它需要集中管理前端所有設(shè)備，分析上傳的數(shù)據(jù)，下發(fā)命令等等。

　　受智能水庫(kù)監(jiān)控需要大聯(lián)網(wǎng)的趨勢(shì)所刺激，一套模塊分明、功能完善、架構(gòu)新穎的軟件平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，其平臺(tái)基于中間件架構(gòu)，采用oracle大型數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)器分散布置統(tǒng)一管理。

　　平臺(tái)構(gòu)成（僅列出主要設(shè)備）：

　　·總控管理服務(wù)器：負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置和設(shè)備管理;

　　·代理轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器：完成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，保證用戶(hù)的數(shù)據(jù)查詢(xún)不受阻;

　　·集中存儲(chǔ)服務(wù)器：有多中盤(pán)位的服務(wù)器可選，完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);

　　·GIS地圖服務(wù)器：可在GIS地圖中標(biāo)注出素有水庫(kù)和水利站的位置，直接通過(guò)電子地圖進(jìn)入單個(gè)水庫(kù)的管理界面，完成數(shù)據(jù)查詢(xún)和視頻監(jiān)看等動(dòng)作;

　　·解碼高清矩陣：用于系統(tǒng)視頻和數(shù)據(jù)的大屏顯示。

　　總控服務(wù)器集中管理所有前端主機(jī)和數(shù)據(jù)通道，針對(duì)不同的水庫(kù)管理人員下發(fā)不同的查閱權(quán)限和門(mén)禁權(quán)限，所有水利系統(tǒng)的的工作人員都應(yīng)用同一套軟件，代理轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器為所有后臺(tái)用戶(hù)提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，保證視頻瀏覽、數(shù)據(jù)查詢(xún)的順暢，地圖服務(wù)器等設(shè)備豐富了軟件功能，縣級(jí)水務(wù)局的工作人員可以從GIS地圖中直觀的看到各個(gè)水庫(kù)和水利站的位置和當(dāng)前的部門(mén)運(yùn)行信息、報(bào)警信息，并可以聯(lián)動(dòng)視頻畫(huà)面顯示到地圖上，極大的提高了區(qū)域內(nèi)水庫(kù)的管理效率和故障排查、檢修效率。

　　這套大型平臺(tái)支持十萬(wàn)路以上的數(shù)據(jù)接入，多級(jí)架構(gòu)和模塊化的設(shè)計(jì)可支持省級(jí)水利安防平臺(tái)的建設(shè)，兼具環(huán)境量、動(dòng)力量、音視頻監(jiān)控管理功能。

　　結(jié)語(yǔ)

　　水利安防不是新興市場(chǎng)，但水利安防正面臨著新的形式，多業(yè)務(wù)處理在更多的時(shí)候比視頻監(jiān)控本身要重要，因此多種數(shù)據(jù)采集、多個(gè)系統(tǒng)集成、多數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、智能分析、高清等是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)水利安防的發(fā)展方向。

　　本文對(duì)水利系統(tǒng)安防方案做一簡(jiǎn)略介紹，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)縣級(jí)水利部門(mén)和下轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利部門(mén)及前端水利站、水庫(kù)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，為水利系統(tǒng)安全運(yùn)行提供了保障，系統(tǒng)配置靈活，可以擴(kuò)容建設(shè)成為省級(jí)平臺(tái)，加入智能分析功能等等。