視頻監控在偏遠水利工程管理的有效實踐

萬鵬

廣東省水利水電科學研究院 廣東廣州 510610

信息化時代的到來，使我國的河道等水利工程信息化監控工作帶來了新的挑戰，完善了各個水利工程的安全監管系統。近年來，我國在全國水利工作會議上重點提出，“補短板、強監管”對水利工程在新的時期，新的發展方向，提出了水利改革的發展基調。各個水利工程企業需要優化整改建設目標，并以問題為出發點，加強完善各個環節的體制改革，致力構建一套完整高效的實時監管控制體系，落實滿足高質量、高水平的水利行業監管工作，擴大對我國樹立工程的監管格局，落實滿足新時期協同發展的工作需求。因此，各個水利工程企業需要將注意力重點放在水資源、江河湖泊以及各個管轄區域的水土保持監管工作中來，結合信息化時代的優勢，完善自身企業對各個重點河道視頻監控管理工作的部署，實現實時監管各個區域災情、水污染以及船只運行的各個視頻監控狀態，做好提前預防工作，保障人民的生命財產安全。

1 工程基礎情況分析

該市區?？趨^域水利工程是當地最為重要的經濟園核心區域。因該區域周邊河道繁多，地域廣闊，沿海區域會出現違法侵占河道的違章建筑現象，同時在不同區域還會出現非法盜土，影響了諸多河道的排澇泄洪工作。該河口區域因地形條件復雜，需要人工花費很長的時間才能完成巡查監管工作，又因現有的物力、財力有限，迫切需要在各個管轄范圍內布設科學合理的視頻監管控制點位，這樣才能實現高科技新技術的重點堤防實時監控，對出現水時間違法行為以及出現的違法行為動向進行及時的調查取證，有效彌補了人員隊伍執法力量不足等問題，實現預防違法行為以及及時發展違法行為的高效工作，起到震懾的作用，落實滿足周邊設施經濟的穩定安全需求[1]。

2 視頻監控在偏遠水利工程管理系統中的關鍵點及技術難點

2.1 系統功能管理關鍵點

該區域水利工程視頻監控管理系統功能中，充分解決了在特殊情況下，人工無法觀測以及數據采集不及時等諸多問題，有效實現了自動化安全監管功能作用，并可以幾桶監管各個區域的視頻圖像，實現了數據集中統一管理的價值意義。不僅如此，基于無線網絡，構建了數據傳輸的關聯鏈路，實現了高效穩定的視頻圖像傳輸環節。又在實時視頻監控監管管理的基礎上，實現擴展對水文采集開發等一系列IDE水質監測功能以及數據采集傳輸工作。

2.2 視頻監控技術難點

因該區域，屬于較為偏遠的?？谖恢茫铱刂泣c位極為分散，在各個監控區域無法實現落實光纖鏈路的有效布置工作。與此同時，因布設的視頻監控點較為分散，導致數據傳輸距離太短，又因數據視頻需要高寬帶。因此，在實現實時采集設備數據傳輸時，可對視頻數據進行了多級存儲備份。不僅如此，諸多的偏遠地區因無法布設供電線纜，這需要配備相應的太陽能或者是風力供電，以此彌補無法用電的問題。尤其是在海口區域，因環境潮濕，需要落實做好相應設備的防護功能，確保設備的使用壽命及安全[2]。

3 視頻監控在偏遠水利工程管理系統中設計方案

3.1 信息采集系統

在該區域水利工程視頻監控管理系統功能中，視頻監控信息采集系統工程，可以對各個河道以及重點航道實現前端實時數據的采集工作。該系統的主要構成部分是由高清紅外攝像機、光纖收發器以及各個設備技術組建而成的。與此同時，該區域還對該工程采用了多樣化信息數據采集方式，其中的球式信息數據采集系統實現了全景畫面的拍攝，局部重點的數據畫面則由槍式采集功能完成，并可以對重點關鍵監控位置進行不間斷實時拍攝監控[3]。

3.2 組網傳輸模式

該區域水利工程視頻監控管理系統中，結合實際數據傳輸距離，在各個數據匯集點，紛紛敷設了光纖供電電纜，實現了信息數據的集中匯集，并能統一輸送到中心機房。不僅如此，該區域水利工程視頻監控管理系統，對較長的距離位置，則采用了無線組網，不僅實現了信息數據的集中匯聚，同時還將各個有限匯聚點以及無線匯聚點集中儲存并在同一時間實現相應設備的交換機當中，構建了視頻系統的局部網絡，做到了數據互傳共享模式。不僅如此，無線組網方式實現了與運營商的有效傳輸，并在各個無線網橋中，布設了信息數據集中點采集信號，以此實現上下無線的信息數據采集功能。除此之外，在無線網出現故障時，合理運用運營商實現了鏈路備份，并可以在第一時間迅速切換為運營商傳輸模式，實現不間斷數據傳輸功能，主要傳輸模式如下。

首先是MESH組網傳輸模式，該模式中的無線模塊可以對各個不同的節點以及路由進行不同模塊的配置，有效構成了一個完善的模塊網絡，并可以第一時間進行點對點的傳輸工作，其中的Node模式的點段模塊會與通訊端模塊相同，這樣可以在同一網絡下實現對路由模塊的有效傳輸，有效解決了因單個點對點數據傳輸距離太遠的問題，并且擴充了路由個數的傳輸范圍。再有，AES128數據加密傳輸模式，可以協助無線通信過程中的數據自帶加密，并可以進行疊加AES128加密功能，這樣用戶在網絡軟件平臺上可以隨意進行讀取以及更改模塊密碼，實現了無形網絡上的傳輸時長，有效落實空中數據的保護功能。需要注意的是，無線傳輸網絡需要配備相應的網絡模塊，如信道、速率等通訊模塊，這樣才能實現無線模塊數據的穩定傳輸以及準確傳輸功能[4]。

3.3 信息存儲系統

在數據信息儲存系統中，則是將本地數據與數據中心進行了雙重備份模式。在監控攝像機內按有大容量數據信息存儲卡，并可以進行對數據信息的實時采集，同時將視頻畫面在無線網絡的傳輸下實現數據回送，確保信息數據存儲中心的圖像信息采集的完整程度。不僅如此，還有效使用了超高像素高清紅外前端攝像機設備，可以實現全天制的不間斷實時錄像，確保視頻資料的保存完整度[5]。

3.4 遠端風光互補供電系統

該海河口區域每年定期月份會出現強力大風，風速為6.5-7.5m/s，且日照時長為364.8h，且風速穩定，可以實現風力發電，以此滿足備點用電需求。不僅如此，還需要安置風力發電機以及太陽能電池板，這樣可以實現風力控制器以及光伏控制器的協助下實現對蓄電池的有效充電。除此之外，蓄電池在通過相應的通信設備實現配電屏的直流輸出，這樣可以有效實現對視頻監控設備的供電功能。需要注意的是，如需要極高電壓的傳輸設備，則需要配備相應的電壓逆配設備器，這樣蓄電池在不足35%的電量容量下，可以實現系統的自動切斷電，一代電量充滿后，就可以進行供電的恢復，同時確保蓄電池的使用壽命得以保護。這種兩種結合的方式，有效實現了白天用電與晚間用電的互補功能，確保視頻攝像監控的全天制穩定實時工作[6]。

4 視頻監控在偏遠水利工程管理中的設計實施

4.1 地基設計

該區域地勢平緩且海拔不高，但會出現過多的洼地部分，則是由還退成陸的形式構成，局部大范圍都是以鹽堿地為主，該區域地層是較為松散的沉積交互地層組成的。該功能結合當地地質條件，以及視頻監控桿形狀，根據該工程的相關勘察資料，落實滿足了建筑設施基本規范要求，在綜合考慮的情況下，并需要安設的視頻監控桿進行的相應土層地基地參考數值判斷。因當地區域的基層較淺，對視頻監控桿的載荷力度不強，但是該區域的黏土層粉質性很強，以此作為了視頻監控桿建筑的基礎持力層。不僅如此，該工程在施工過程中，對遇到的土層下臥進行了有效的補強以及清除工作，實現了視頻監控桿建筑物的有效安設[7]。

4.2 監控桿設計

因該區域的氣象天氣變化多端，為確保風光互補供電系統設備的正常使用功能，需要增加視頻監控桿的高度，才能有效加強無線網信號的收發效率，這不僅需要加強視頻監控桿支架的安全穩定結構，同時還要實現視頻監控桿與相關設備的有效連接。因此，需要在視頻監控桿以及太陽能電池板進行有序奧的螺栓抱箍連接，并將蓄電池進行有效的地埋方式，以此將其視頻監控桿的承重力度，這樣可以有效解決因重心不穩或是散熱不佳的多種問題，并同時設計了對配電柜的防雨以及散熱等保護措施，實現了風光互補供電系統的安全穩定運行，實現了全天視頻的有效監控工作[8]。

4.3 風光互補控制器設計安裝

智能控制器在風力發電當中起到至關重要的作用，可以實現對蓄電池進行安全穩定的充電功能。在蓄電池電力已經充滿時，可以及時地自動切斷風機充電，當電力不足時，可以自動恢復風機充電，以此確保蓄電池的靈活充電功能。這樣可以實現對蓄電池的較高保護等級，并可以確保外殼不是受到損傷的情況下，確保內部電路不受到灰塵的入侵，在蓄電池浸入水下不超過一米四，可以確保內部零件在短時間內不受到損壞，延長了對蓄電池的保護時間，確保在惡劣的外部環境下，也可以在戶外安全使用，大大提升了視頻監控系統的使用效率。再有，太陽能發電智能控制器，可以實現對太陽能智能充電的功能效率，滿足蓄電池的自動充電控制功能。太陽能智能控制器可以自動控制調整使用電壓，在控制器與蓄電池有效連接的情況下，實現對太陽能板的有效負載連接，這樣可以有效管控蓄電池在電量不足的情況下，進行對控制器的有效計算充電，并實現均衡充電方式，大大加強了蓄電池的使用壽命[9]。

4.4 避雷設施設計

在避雷設計方面，實現了有線網絡與電源兩者的有效結合方式，并將視頻線路以及電源防雷器進行集中設施管理。該設計過程中，將監控系統前端進行了高清網絡防雷保護設計，并將其放于防水箱內，同時與各個電源線進行了密切串聯，這樣不僅落實滿足了對設備的正常安全使用需求，同時也大大降低了電源線受到電磁干擾的浪涌機率，實現了對視頻監控設備的有效防護，降低了雷電的不良侵害。需要注意的是，確保視頻監控綜合網絡的全方位保護，可采用多級防雷方案，有效降低插損機率，加強了數據系統的傳輸性，在選擇不同電壓的防雷器時，需要根據實際現場進行敷設，以此確保電源線路電壓的安全穩定功能[10]。

5 結語

綜上所述，本案例偏遠水利工程有效采用了光風互補供電模式，解決了對該區域視頻監控用電問題，構建了無線網絡與運營商鏈路組網的有效結合，實現了全天制視頻圖像的實時數據采集，有效降低了人力、物力以及財力的不足問題。實現了對突發狀況的有效監管工作，提高了視頻監控資源的高效使用頻率，實現了對該區域建筑以及人民的生命安全，推動了當地的社會經濟，促進水利工程與科學技術的協同發展。