水利及水庫智能安防的必要性分析

　　水利系統的穩定運行直接關乎經濟發展、民生大計，是工業、農業等基礎產業的命脈，因此有效的維護水利系統事關重大，一個省的水利系統在行政上分為省級水利廳，到各個市級水利局，再到各縣級水務局，及各鄉鎮的水利站等，鄉鎮水利站是水利系統最前線的機構，直接負責區域內大小水庫、日常農業工業用水、防汛抗洪、基礎設施維護等工作，此外關于水質監測、航運管理等工作也逐步由水利部門負責，所以說水利系統的工作內容涉及方方面面，比較復雜。

　　就目前水利安防市場來看，一套穩定的、多功能的、集成度高的、智能的系統是很必要的，只有這樣的系統才能輔助水利系統處理好諸多工作，為水利系統工作人員提供及時有效的數據和支持，保證水利系統的健康運行。

　　下面筆者以無人值守智能水利監控為例，給大家介紹一下智能水利安防系統的架構和特點，以及諸如智能分析等新興技術的應用。

　　水利安防建設基本需求

　　在介紹本套監控系統之前要先分析水利安防系統的具體現狀和需求，以需求為依據來構建安安防系統。

　　以縣級水務局架構為例，我國南北方水資源分布不均勻，一個縣的水庫數量及河道數量都不定，對應的水利站數量差別也較大，各個水利站和水務局之間或有光纖組網或沒有網絡連接，且水庫跨度較大，環境惡劣，重新拉光纖成本較高，擴帶寬的可能性不大，縣級水務局可以在現有的條件下實現以鄉鎮級水利局為下級，搭建包括本級在內的區域性水利系統多級聯網監控，并為將來省內所有水庫實現大聯網預留接口，實現系統配置模塊化，增減便捷等，簡要的需求可總結如下。

　　·可實現對站端音視頻的實時調用，每天24小時不間斷錄像，錄像效果清晰可辨，錄像資料保存一個月以上;

　　·實現各個水利站的防盜和周邊防范，有異常情況實時將警情及視頻畫面上傳至監控中心并在本地有警示功能;

　　·實時查看下轄站內重點機房、設備室設備的運行狀況;

　　·需要隨時了解通信機房、蓄電池室的溫濕度情況;

　　·對進出水庫人員要有詳細身份記錄和操作信息記錄;

　　·實現現場檢修人員與中心工作人員的實時雙向對講;

　　·實現水庫周邊微氣象監測，主要是風速風向等;

　　·實現重點機房的漏水檢測;

　　·可實時監測水庫水深、水質等;

　　·監控系統本身要有防雷裝置;

　　·要求室外設備有足夠的防水、耐低溫、耐高溫等級;

　　·對任何監測信息都有相應的應急、報警和聯動措施;

　　·重要報警信息要通過短信或電話方式主動通知到相關職能人員;

　　·系統具有多級架構和權限管理，保證鄉鎮級和縣級工作人員可以在同個系統下完成各自的工作。

　　針對以上需求，無人值守智能水利安防系統應運而生。

　　設備選型----方案設計的核心

　　智能視頻監控解決方案之水庫應用篇

　　針對水利安防現場環境，本案采用了具有風冷加熱功能的紅外球機、防暴云臺攝像機、防暴護罩槍型攝像機，室內采用低功率的半球機等，集成的紅外對射設備、電子圍欄設備、風速傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器等設備的工業等級也有嚴格的要求，這些設備在東北和華南等地區有成功應用，還可以針對全景監控和細節監控提供了不同機芯和鏡頭，同時具有智能分析（IVS）功能的設備同樣可以應用到本系統中，例如水庫周邊的視頻自動跟蹤和越限報警等。

　　核心主機部分可選用獨有無人值守工作站設備，該設備接口豐富，可接入的設備類型包括：視頻前端、溫濕度傳感器、水浸傳感器、門禁控制器、水位探測、防盜報警器。

　　這些設備的接口全部集成到此設備上，主機不僅可以接入所有前端采集設備，且自身即能實現報警信息采集和報警聯動。水庫機房可安裝門禁設備，非法卡刷門禁可聯動攝像機抓拍、錄像、報警等。另外，應用這款設備完全避免了因網絡問題導致的信息不全或丟失，所有信息保存和聯動動作都由前端主機完成，并可接入短信報警模塊，即使網絡不通也可實時通知到后臺，當網絡穩定時可自動上傳報警信息供工作人員查看，做到前端后臺兩不誤，在已有項目應用中展現了良好的效果。

　　平臺軟件---整個方案的骨架

　　雖然無人值守工作站可以獨立工作，但一個實用高效的平臺是智能水利聯網監控必不可少的骨架，它需要集中管理前端所有設備，分析上傳的數據，下發命令等等。

　　受智能水庫監控需要大聯網的趨勢所刺激，一套模塊分明、功能完善、架構新穎的軟件平臺應運而生，其平臺基于中間件架構，采用oracle大型數據庫，服務器分散布置統一管理。

　　平臺構成（僅列出主要設備）：

　　·總控管理服務器：負責整個系統的參數設置和設備管理;

　　·代理轉發服務器：完成整個系統的數據轉發，保證用戶的數據查詢不受阻;

　　·集中存儲服務器：有多中盤位的服務器可選，完成系統所有數據的存儲;

　　·GIS地圖服務器：可在GIS地圖中標注出素有水庫和水利站的位置，直接通過電子地圖進入單個水庫的管理界面，完成數據查詢和視頻監看等動作;

　　·解碼高清矩陣：用于系統視頻和數據的大屏顯示。

　　總控服務器集中管理所有前端主機和數據通道，針對不同的水庫管理人員下發不同的查閱權限和門禁權限，所有水利系統的的工作人員都應用同一套軟件，代理轉發服務器為所有后臺用戶提供數據轉發功能，保證視頻瀏覽、數據查詢的順暢，地圖服務器等設備豐富了軟件功能，縣級水務局的工作人員可以從GIS地圖中直觀的看到各個水庫和水利站的位置和當前的部門運行信息、報警信息，并可以聯動視頻畫面顯示到地圖上，極大的提高了區域內水庫的管理效率和故障排查、檢修效率。

　　這套大型平臺支持十萬路以上的數據接入，多級架構和模塊化的設計可支持省級水利安防平臺的建設，兼具環境量、動力量、音視頻監控管理功能。

　　結語

　　水利安防不是新興市場，但水利安防正面臨著新的形式，多業務處理在更多的時候比視頻監控本身要重要，因此多種數據采集、多個系統集成、多數據統一管理、智能分析、高清等是未來一段時間內水利安防的發展方向。

　　本文對水利系統安防方案做一簡略介紹，系統可實現縣級水利部門和下轄鄉鎮水利部門及前端水利站、水庫的聯網監控，為水利系統安全運行提供了保障，系統配置靈活，可以擴容建設成為省級平臺，加入智能分析功能等等。