水利及水庫智能安防的必要性分析
水利系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接關(guān)乎經(jīng)濟發(fā)展、民生大計，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的命脈，因此有效的維護水利系統(tǒng)事關(guān)重大，一個省的水利系統(tǒng)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(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)最前線的機構(gòu)，直接負責(zé)區(qū)域內(nèi)大小水庫、日常農(nóng)業(yè)工業(yè)用水、防汛抗洪、基礎(chǔ)設(shè)施維護等工作，此外關(guān)于水質(zhì)監(jiān)測、航運管理等工作也逐步由水利部門負責(zé)，所以說水利系統(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來看，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)工作人員提供及時有效的數(shù)據(jù)和支持，保證水利系統(tǒng)的健康運行。
下面筆者以無人值守智能水利監(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，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)來構(gòu)建安安防系統(tǒng)。
以縣級水務(wù)局架構(gòu)為例，我國南北方水資源分布不均勻，一個縣的水庫數(shù)量及河道數(shù)量都不定，對應(yīng)的水利站數(shù)量差別也較大，各個水利站和水務(wù)局之間或有光纖組網(wǎng)或沒有網(wǎng)絡(luò)連接，且水庫跨度較大，環(huán)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(wù)局可以在現(xiàn)有的條件下實現(xiàn)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)級水利局為下級，搭建包括本級在內(nèi)的區(qū)域性水利系統(tǒng)多級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，并為將來省內(nèi)所有水庫實現(xiàn)大聯(lián)網(wǎng)預(yù)留接口，實現(xiàn)系統(tǒng)配置模塊化，增減便捷等，簡要的需求可總結(jié)如下。
· 可實現(xiàn)對站端音視頻的實時調(diào)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;[nextpage]
· 實現(xiàn)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(jiān)控中心并在本地有警示功能;
· 實時查看下轄站內(nèi)重點機房、設(shè)備室設(shè)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(xiàn)現(xiàn)場檢修人員與中心工作人員的實時雙向?qū)χv;
· 實現(xiàn)水庫周邊微氣象監(jiān)測，主要是風(fēng)速風(fēng)向等;
· 實現(xiàn)重點機房的漏水檢測;
· 可實時監(jiān)測水庫水深、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;
· 對任何監(jiān)測信息都有相應(yīng)的應(yīng)急、報警和聯(lián)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(guān)職能人員;
· 系統(tǒng)具有多級架構(gòu)和權(quán)限管理，保證鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和縣級工作人員可以在同個系統(tǒng)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(tǒng)應(yīng)運而生。
設(shè)備選型----方案設(shè)計的核心
針對水利安防現(xiàn)場環(huán)境，本案采用了具有風(fēng)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(nèi)采用低功率的半球機等，集成的紅外對射設(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)等級也有嚴格的要求，這些設(shè)備在東北和華南等地區(qū)有成功應(yīng)用，還可以針對全景監(jiān)控和細節(jié)監(jiān)控提供了不同機芯和鏡頭，同時具有智能分析(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(shè)備，該設(shè)備接口豐富，可接入的設(shè)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(shè)備的接口全部集成到此設(shè)備上，主機不僅可以接入所有前端采集設(shè)備，且自身即能實現(xiàn)報警信息采集和報警聯(lián)動。水庫機房可安裝門禁設(shè)備，非法卡刷門禁可聯(lián)動攝像機抓拍、錄像、報警等。另外，應(yīng)用這款設(shè)備完全避免了因網(wǎng)絡(luò)問題導(dǎo)致的信息不全或丟失，所有信息保存和聯(lián)動動作都由前端主機完成，并可接入短信報警模塊，即使網(wǎng)絡(luò)不通也可實時通知到后臺，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)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(yīng)用中展現(xiàn)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(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。
受智能水庫監(jiān)控需要大聯(lián)網(wǎng)的趨勢所刺激，一套模塊分明、功能完善、架構(gòu)新穎的軟件平臺應(yīng)運而生，其平臺基于中間件架構(gòu)，采用oracle大型數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器分散布置統(tǒng)一管理。
平臺構(gòu)成(僅列出主要設(shè)備)：
· 總控管理服務(wù)器：負責(zé)整個系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置和設(shè)備管理;
· 代理轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器：完成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，保證用戶的數(shù)據(jù)查詢不受阻;
· 集中存儲服務(wù)器：有多中盤位的服務(wù)器可選，完成系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的存儲;
· GIS地圖服務(wù)器：可在GIS地圖中標(biāo)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(shù)據(jù)查詢和視頻監(jiān)看等動作;
· 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和數(shù)據(jù)通道，針對不同的水庫管理人員下發(fā)不同的查閱權(quán)限和門禁權(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)器為所有后臺用戶提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，保證視頻瀏覽、數(shù)據(jù)查詢的順暢，地圖服務(wù)器等設(shè)備豐富了軟件功能，縣級水務(wù)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(dāng)前的部門運行信息、報警信息，并可以聯(lián)動視頻畫面顯示到地圖上，極大的提高了區(qū)域內(nèi)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(shù)據(jù)接入，多級架構(gòu)和模塊化的設(shè)計可支持省級水利安防平臺的建設(shè)，兼具環(huán)境量、動力量、音視頻監(jiān)控管理功能。
結(jié)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(yè)務(wù)處理在更多的時候比視頻監(jiān)控本身要重要，因此多種數(shù)據(jù)采集、多個系統(tǒng)集成、多數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、智能分析、高清等是未來一段時間內(nèi)水利安防的發(fā)展方向。
本文對水利系統(tǒng)安防方案做一簡略介紹，系統(tǒng)可實現(xiàn)縣級水利部門和下轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利部門及前端水利站、水庫的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，為水利系統(tǒng)安全運行提供了保障，系統(tǒng)配置靈活，可以擴容建設(shè)成為省級平臺，加入智能分析功能等等。
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