安全監控系統在崗南水庫水源地的應用

張素芳

【摘要】崗南水庫位于河北省平山縣崗南鎮附近的滹沱河干流上，距省會石家莊約58km，是海河流域子牙河水系兩大支流之一滹沱河中下游重要的大（1）型水利樞紐工程，控制流域面積15900 km2，總庫容15.71億m3。水庫以防洪、供水、灌溉為主，結合發電，與下游28 km處的黃壁莊水庫聯合控制流域面積23400km2。是“一保京津、二保鐵路通訊干線、三保油田、四保省會石家莊”的關鍵工程。水庫的樞紐建筑物主要由主壩、副壩、正常溢洪道、非常溢洪道、新增溢洪道、輸水洞、電站及壩后調節池等組成。

【關鍵詞】安全；崗南水庫；必要性

1、必要性

崗南水庫水源地不是一個封閉的水體，周邊交通道路四通八達、村莊密布，水庫水面廣，易被污染，為做好水環境保護，監視水面是否有漂浮物、漂流物，關注水庫水位、水量、水質變化，隨時監控進出水源地管理范圍的車輛和周邊人群活動情況，便于管理人員對水源地的監視及時、到位，發現問題及時處理，確保水源地運行安全可靠，建立庫區水環境安全視頻監視系統，對重要交通路口、輸水口、各工程點、污染隱患點、水庫水面進行監視是非常必要的。

崗南水庫現有視頻監控系統為2008年為配合北京奧運會安保及崗南水庫管理局保衛工作需要設置安裝的，主要包括3臺視頻服務器，一面拼接顯示大屏，25個現地攝像機等。系統主要是對工程區內的設施、設備進行監視，輔助配合水庫警衛人員的巡邏安防工作。但系統存在硬件配置低，監控范圍受限，視頻存儲時間短，監視畫面分辨率低，攝像機未配置紅外燈不具備24小時全天候監視功能等缺陷。同時由于崗南水庫地處多雷區，野外環境惡劣，攝像機運行近10年，大部分已損壞，隨著產品的升級換代，設備配件已無法更換維修，致使現有的視頻監視系統無法滿足水源地保護工作需要，急需更新。

2、視頻監視系統結構

崗南水庫安全監控系統即水源地保護工程視頻監視系統采用分層分布式結構，設置監視中心和現地攝像機2層，兩層之間采用無線通信及有線通信相結合的形式。

2.1 視頻監視中心

視頻監視中心設在管理局，其功能為進行各現地站的視頻控制、數據存儲和圖像顯示。在水庫各主要交通路口、溢洪道、輸水口、污染隱患點設置現地攝像機，用于現地視頻圖像的采集。設置2臺雙機熱備視頻工作站，1面拼接顯示屏（由3臺46吋LCD屏及原有1面屏拼接），1臺用于視頻信號接收、存儲、輸出的磁盤陣列，1臺視頻綜合平臺一體機，1套5kVA-2h的UPS電源及相關網絡設備，進行各現地監控站視頻的遠程控制、各監控設備的遠程配置，數據存儲和圖像顯示、回放及查詢，磁盤陣列設置32塊2T硬盤，保證視頻存儲30天。

2.2 現地攝像機

在水庫正常溢洪道、新增溢洪道、副堤防浪墻豁口處、航運站平臺、上游庫區、警衛點、防汛物資倉庫及綜合服務樓周圍等處設置36個現地攝像機，用于現地視頻圖像的采集。對于路口、防浪墻豁口、水面等監視對象固定，監視范圍較小的位置設置固定槍機，對于大堤堤頂、航運站等監控范圍大，視野要求廣的位置設置高速球機，為保障夜間低照度條件下的清晰度，攝像機設置紅外燈，并具有彩轉黑、低照度功能。

2.3 視頻信號傳輸方式

水庫占地面積大，攝像機分布分散，30個攝像機分布在約10km長的大堤上，大堤路面均已經硬化，山區地形起伏，堤內堤外坡度較陡，且雜草樹木叢生，若視頻監視中心與現地攝像機之間采用有線傳輸，施工難度非常大，造價高。故本次設計布置在大堤上距離視頻中心較遠的30個攝像機視頻信號采用無線傳輸方式，布置在防汛物資倉庫及綜合服務樓周圍距離視頻中心較近的6個攝像機視頻信號采用有線傳輸。

在現地攝像機處設置無線網橋，在視頻中心設置全方位天饋線和無線網橋。同時，為保證無線信號的強度，在航運站及右岸副壩和主壩連接處設置了無線中繼站。

2.4 現地設施供電

攝像機分布分散，大部分攝像機距離永久供電設施較遠。本次設計現地設施供電分兩種情況；對于附近有供電設施的，如正常溢洪道南公路轉彎處、新增溢洪道警衛點、引水入市的啟閉機房等處，就近引接低壓電源；附近沒有永久供電設施的，如新副壩、韓莊村南上游防浪墻豁口處、0#副壩上游防浪墻等處，采用太陽能供電系統，太陽能供電系統配置蓄電池，保證連續一周陰雨天氣的情況下現地設施的供電正常。

2.5 防雷接地

崗南水庫位于多雷區，為確保視頻監視系統免遭雷擊，本工程在現地設備和監視中心無線設備安裝支架上裝設避雷針，以防止直擊雷的危害，在現地設備電源和信號上加裝前段避雷器，防雷電侵入波危害。視頻中心設一體化防雷箱。在現地設備處和視頻中心無線設備處設接地裝置。視頻中心設備接地利用綜合服務樓原有接地裝置。

3、結語

崗南水庫安全監控系統實施完畢，實現了24小時實時監測水庫周邊及工程設施、保護水源地安全的目的，達到了防止水源遭到各種形式的污染、破壞的要求，該系統運行之后，值班人員可以在第一時間發現情況，及時上報有關領導及部門采取措施，杜絕危害水庫安全的事件發生。