南水北調自動化調度系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺集成的應用的論文

　　概況

　　南水北調中線工程是一項跨地區(qū)、跨流域的特大型調水工程，從丹江口水庫引水，向河南、河北、北京和天津等四省市供水。總干渠全長1431.945km,自陶岔渠首至北京團城湖長1276.414km。干線工程的近期供水目標，主要是干渠沿線城市的生活和工業(yè)用水，同時兼顧農業(yè)和生態(tài)用水，工程涉及到水源區(qū)、受水區(qū)、影響區(qū)的社會經濟環(huán)境各個方面。要實現供水目標，需要對全線進行用水管理和干渠所有閘門進行統(tǒng)一的調度控制和運行管理。需要對工程運行信息進行全面收集，對干線閘站和全填方渠段的運行情況進行實時監(jiān)視，進行準確地分析判斷、實時評價，以保證南水北調中線干線工程的安全運行。為實時監(jiān)視總干渠調水和全填方渠段運行情況，便于閘站監(jiān)控系統(tǒng)運行維護、突發(fā)事件取證、圖像保存管理等應用提供遠程視頻監(jiān)控手段，實現閘站工程的遠程圖像監(jiān)控和管理。中線干線工程管理機構分為三級：總公司、分公司、管理處，分別負責各轄區(qū)的工程運行維護。

　　1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

　　1.1 系統(tǒng)組成

　　1.1.1 硬件設備構成

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件設備由前端攝像機、傳輸及控制設備、存儲和顯示設備組成。同時包含門禁子系統(tǒng)和入侵報警子系統(tǒng)相關硬件設備。前段攝像機通過傳輸及控制設備與存儲和顯示設備連接，將攝像機采集到的圖像在終端進行存儲和顯示。門禁子系統(tǒng)和入侵報警子系統(tǒng)都包含現場設備和遠程監(jiān)控終端設備，借助傳輸網絡設備連接。

　　1.1.2 軟件平臺構成

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺由安防系統(tǒng)平臺、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和報警系統(tǒng)組成，這四個系統(tǒng)以安防系統(tǒng)平臺為中心，通過OPC 接口與其他三個系統(tǒng)集成協調工作，實現軟件聯動機制，可根據需要共享視頻數據。視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用OPC 接口與其他應用系統(tǒng)進行集成，并可利用OPC 接口和其他系統(tǒng)進行集成。

　　1.2 監(jiān)視范圍

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)視閘站運行情況，自動化室和配電室設備運行情況，室外園區(qū)人員車輛和渠道水位情況以及應急報警時報警點信息采集等。當閘門開啟閉合時，可以切換視頻圖像顯示閘門運行情況;當自動化室和配電室設備出現嚴重故障報警時，可以切換視頻圖像顯示報警設備運行情況;當園區(qū)人員車輛往來時，可以切換視頻圖像顯示人員及車輛信息;當發(fā)生非法入侵報警和消防報警時，可以切換視頻圖像顯示報警源頭信息。

　　2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)與相關系統(tǒng)聯動

　　2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)與門禁子系統(tǒng)和入侵報警系統(tǒng)的聯動

　　入侵檢測系統(tǒng)報警，通過本地報警聯動開關，聯動視頻監(jiān)控系統(tǒng)捕捉入侵人員，門禁系統(tǒng)處于吸合狀態(tài)，同時將信號送到安防集成平臺并通過安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監(jiān)控中心并提示值班人員報警類型，顯示報警圖像。門禁系統(tǒng)報警，當房間門禁長期處于開啟狀態(tài)時，門禁系統(tǒng)發(fā)出報警信息，通過安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監(jiān)控中心并提示值班人員報警類型， 顯示報警圖像。

　　2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)與消防聯網系統(tǒng)的聯動

　　消防探測器監(jiān)測報警，聯動視頻監(jiān)控系統(tǒng)捕捉現場圖像，聯動門禁系統(tǒng)處于非吸合狀態(tài)，并通過安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監(jiān)控中心并提示值班人員報警類型，顯示報警圖像。

　　2.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)與閘站監(jiān)控系統(tǒng)的聯動

　　現地站手動控閘或遠程下發(fā)控閘指令，聯動視頻監(jiān)控系統(tǒng)切換至對應閘門和啟閉機開度儀，對應管理處顯示閘門圖像，管理處人員復核閘站現場開度信息， 如顯示有誤記錄現場情況并上報上級主管部門。

　　2.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的聯動

　　通信機房內自動化設備出現故障時，根據報警設備及報警信號切換機房攝像機采集設備運行情況。所轄片區(qū)管理機構獲取視頻圖像并存儲圖像，相關值班人員記錄事件原因、事件、站點等信息。如不能自行解決需上報上級主管部門。

　　2.5 各系統(tǒng)聯動的優(yōu)先級

　　針對由于終端可顯示數量遠小于攝像機數量，同時發(fā)生時多個報警無法同時顯示的情況，需要合理安排報警聯動優(yōu)先級。根據對南水北調調水業(yè)務、工程運行、人員安全和使用頻率等方面的綜合考慮，將各系統(tǒng)優(yōu)先級由高到低依次安排如下：閘控系統(tǒng)控閘(及相關設備報警)、消防聯網報警、入侵及門禁報警、通信系統(tǒng)的報警。

　　3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)關鍵功能實現

　　3.1 視頻即時存儲

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)無報警時處于視頻監(jiān)視狀態(tài)，可遠程控制攝像機監(jiān)視畫面，無需存儲。當發(fā)生報警時，即時切換視頻錄制模式并將圖像切換至報警站點視頻監(jiān)控設備為自動追蹤和識別模式， 不能手動控制。本功能需要良好的錄制文件整理程序，可以對錄制信息內容、發(fā)生時間、采集站點、采集攝像頭和持續(xù)時間等進行標識。需要信息識別和處

　　理專業(yè)以及數據存儲專業(yè)的配合，對數據類型、有效性、數據標識等內容進行有效的開發(fā)應用。

　　3.2 自動識別和關鍵信息提取

　　南水北調中線工程監(jiān)視對象復雜多樣，需要視頻監(jiān)控系統(tǒng)能對各類事物、事物狀態(tài)進行正確的自動識別和判定，并能準確的篩選出關鍵信息進行跟蹤記錄。需要視頻圖像處理專業(yè)和人工智能化專業(yè)人員配合，對圖像的各類信息進行有效處理。

　　3.3 視頻跟蹤微動和視距測量

　　南水北調中線工程中涉及閘門的運動，人員及車輛的運動等移動信息。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對各種運動和距離信息進行判定，得出現行狀態(tài)的穩(wěn)定性和安全性。需要視頻圖像處理專業(yè)的配合，對視頻測距和物體運動情況進行分析。

　　4 綜述

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)在南水北調中線干線工程自動化調度系統(tǒng)的應用中還有很多關鍵技術和功能需要開發(fā)，使水量調度，工程安全，人員調配更合理，運行維護更穩(wěn)定，更便利。