監控系統在渠道運行管理中的應用

沙尼亞·吐爾江 古麗那兒·買買江

（新疆伊犁河流域開發建設管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

1 概述

數字視頻監控系統是一個多媒體技術、數字圖像處理與存儲、通信、計算機等新技術于一體的新型視頻監控系統，被廣泛應用于多種行業及多種用途，其中尤以公安系統、交通系統應用最為廣泛。視頻監視通過攝像機及其輔助設備（鏡頭等）觀看被監視場所的情況，同時它可以把被監視場所的圖像全部或部分記錄下來，通過網絡傳播，使管理者在一個監視中心即可以觀察并記錄現場的情況，同時電視監控系統還可以與防盜報警等其他安全技術防范體系聯動運行，發生異常時及時報警，預防破壞和避免造成不好影響。

數字視頻監視技術從在水利工程建設及運行管理中也越來越多，干渠信息化建設系統中應用視頻監視技術，監視閘門運行工況、監測水情，通過對各設備設施的監視，發生各類情況時可及時報警，為渠道各項設施設備提供保護，因此監控系統是本干渠信息化建設系統的重要組成部分，對渠道運行管理將會發揮出極大作用。

2 干渠視頻監視需求行分析

莫渠道位于新疆境內，全場168.8km，渠道設計輸水流量76m3/s，加大輸水流量87m3/s，在運行后將承擔灌區180萬畝的灌溉供水任務，產生出巨大的社會效益及經濟效益，因此如何安全、高效進行渠道的運行管理，是擺在管理者面前的一項新課題，渠道信息化建設是應用現代化先進技術解決管理問題的一個重要手段。本渠渠道線長、點多、面廣，干渠沿線包括各類水閘59座，大部分坐落在偏遠區域，點多、分布范圍廣、交通不便、環境條件較差、社會干擾大，為保證干渠工程安全運行，覆蓋這些閘站點的視頻監視系統應具備以下條件：

2.1 采用的設備應具有遠程配置、管理、維護和自啟動能力；設備功耗低且適合在野外惡劣的環境氣候條件下長期連續運行。

2.2 系統具有強大的接入能力，以實現多站點、大范圍監控點的接入。

2.3 系統應組網簡單，視頻圖像清晰度高、實時性強，信道帶寬占用率低，系統必須支持靈活的接入方式，以適應傳輸網絡和組網的需要。

2.4 系統軟件應界面要好，能實現分級、分層管理功能。

2.5 系統組網方案應具有可靠性、安全性、先進性、實用性、開放性、可擴充性和靈活性。

數字視頻監視系統，應能滿足渠道水管監控中心對渠道現場實時情況的了解和調度管理的應用要求，滿足以下三種功能的要求：

2.6 水情監測功能：對干渠及渠系建筑物水位與流量的實時信息進行監測，必須準確而且全面。

2.7 閘門監視功能：渠首、節制閘、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視、監測功能。

2.8 全面的安全保護功能：包括渠道、水閘、隧洞等工程的運行情況以及對所有運行設備設施進行監測，發現異常及時報警，以保證工程及設施設備的安全運行。

3 視頻監視系統在干渠中的應用

對于渠道運行而言，安全是第一位的，因此視頻監視對于保障干渠安全運行起至關重要的作用，通過提供各種異常情況的現場監測，為安全運行提供依據。

視頻監視系統主要的目標在于輔助安全管理，以減輕現場人員的勞動量和勞動強度，及時發現各種危險狀況，制止事故的發生，干渠視頻監視系統一般運行在惡劣的環境條件，干渠具有閘房分散、監視設備較多等特點，從而對組建的視頻監視系統要求較高。建立一個能夠長期可靠穩定的視頻監視系統十分重要。

干渠工程是一個大型水利工程，遠程網絡視頻監視系統主要是根據現場需要放置攝像機，監視環境，尤其對環境惡劣的工作區域、水閘區域設備和人員設置監視點提供24小時不間斷監視。

3.1 系統組成

3.1.1 前端設備：主要由攝像機、編碼器等設備組成。攝像機安裝在渠道各閘站點上下游兩側，以便能夠全面監測到各閘站點的情況。

3.1.2 中心設備：在渠道建立水管監控中心，中心設置一臺視頻服務器，并安裝中心視頻監控軟件；從而實現系統的聯網和集中管理。

3.1.3 傳輸系統：利用已建的單位骨干網進行視頻圖像的傳輸。

3.1.4 顯示設備：系統在水管監控中心設置電視監視墻，通過網絡視頻解碼器將所要瀏覽的圖像先進行硬解壓，再輸出到電視監視墻進行顯示。

3.1.5 接地系統：考慮到大部分監視點都設置在野外，在每個監視點的前端安裝電源、信號防雷模塊，并構建可靠的接地網，防止雷擊對設備造成的損壞。

3.2 系統實現的功能及應用

目前，已建成的渠道視頻監控系統為渠道的安全、高效提供了可靠的保障。經過近一年運行，系統基本達到穩定可靠、操作管理方便。

3.2.1 系統安全功能

系統支持靈活多級操作權限、操作等級，可設置操作員權限，設備控制權限；可設置監視器能夠顯示的攝像機圖像；系統支持多級操作權限等級，支持多種操作者權限；可設置操作員能夠訪問的監視器，能夠控制的攝像機，能夠調用的攝像機圖像；

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絡版，支持多個用戶；支持視頻圖像顯示、控制；支持報警聯動；支持地圖顯示。

3.2.3 靈活的視頻切換功能

可分區分組切換，顯示時間順序可設置，可設置相關聯攝像機，進行關聯攝像機切換操作燈。

3.2.4 系統管理功能

對重要的系統操作有記錄功能。視頻丟失檢測功能。能夠進行在線編程等。

系統采用畫面分割技術，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。監視器圖像切換有自動循環和手動切換兩中方式。每幅畫面能疊加字符，顯示攝像機編號、地址、日期、時鐘。字符內容可通過鍵盤實時修改。系統具有視頻報警功能。

3.2.5 視頻監視系統的功能

提供一套完整的多媒體安全防范管理系統和數碼硬盤錄像系統；多畫面顯示：多畫面分割顯示現場視頻圖像并實時記錄。文字疊加：可以在每一路視頻上疊加時間等信息，便于查詢取證。圖像切換：單畫面/多畫面切換顯示現場視頻。云臺鏡頭控制。單路設置：系統提供單路設置功能，系統管理人員可以對任何一路視頻信號單獨設置圖像質量，幀率和視頻效果。

磁盤管理：每個硬盤分區存儲滿時會自動換區存儲，當所有磁盤存滿時會自動清理最早一天的錄像資料，并繼續錄像，始終保存規定時間段內的錄像資料，做到無人值守。

報警聯動。

3.3 目前這種監視監測方式的優點

3.3.1 視頻圖像傳輸利用已建的單位通信骨干網和計算機網絡組網，無須重新組建傳輸網絡，網絡帶寬可重復利用，節省了投資成本。

3.3.2 組網方式靈活，系統可以通過網絡遠程管理和設置，無須人工現場操作，管理維護方便。

3.3.3 視頻圖像數據可存儲在計算機硬盤或保存在光盤中，查詢十分簡便、快捷。

3.3.4 系統能實現分級、分層管理，維護管理容易、便捷。

通過一年的運行來看，渠道視頻監視系統完成后對南岸干渠運行管理發揮了很大作用，但由于傳輸線路長，運行初期仍存在系統穩定性較差，故障率高的問題，管理維護不便，仍有待于在今后的管理運行中逐步改進。

數字視頻監視系統的建設，進一步提高了干渠工程運行的現代化管理水平，促進了干渠工程信息化建設的發展。隨著圖像處理、計算機通信、傳輸等技術的飛速發展，數字視頻監視必將會在更多領域得到應用。

結束語

渠道建設成的視頻監視系統具有數字化、網絡化、智能化相結合的特點，可以為干渠各管理部門提供實時和直觀的汛情、工情圖像信息，對提高供水保證率，實現高效、安全管理具有重要意義。

[1]河海南自科技有限公司.干渠數字化管理系統實施方案[Z].

[2]干渠管理處水管科.干渠信息化管理辦法[Z].