視頻監控系統在水文基礎設施建設中的運用

周 鑫,范榮書,陳菲菲,方 圓

（江蘇省水文水資源勘測局淮安分局，江蘇 淮安 223005）

1 水文基建項目監管特點

近年來,隨著我國水利基礎設施建設投入的加大,水文基礎設施工程項目也不斷增多,但由于水文基礎設施建設具有單項工程投資規模小、建設地點分散、專業性強、交通不便、社會化程度不高等特點,給監管工作帶來很大難度，主要表現在：（1）項目點多、面廣，單個項目規模小，工程造價低，但施工工種及程序與大型工程幾乎一樣，難以吸引較好的施工單位[1]，存在層層轉包現象，施工隊伍基本為項目所在地周邊農民工，施工人員技術水平較低；（2）項目多在河邊，地點涵蓋上下游、左右岸，河岸地形、地質等情況復雜，交通不便，機械材料進場困難，施工難度大；（3）設施類型繁多，常見有水文站、水位站、雨量站、水質站、水環境監測站等，除土建外還涉及纜道等跨河監測設施、自動遙測設施、視頻監控化設施、信息傳輸設施等施工項目，涉及面廣，專業性強；（4）因工程規模小，農田征用、施工占地、青苗賠償等占比大，協調工作相對較多，難度較大；（5）水文基礎設施施工地點偏僻，環境較差，交通不便，現場監理人員相對較少，吃住行困難較多，監理監管工作難度較大；（6）項目監理取費標準較低，為正常中標價2%左右[2]，監理單位為綜合考慮監管成本，選派的監理人員數量、經驗較少，多數為巡查，無法實現全程監管，旁站環節不及時、全面，監管質量較差。

因此，水文基礎設施施工現場監理的監管難度很大，如果要全程監管，必須另辟蹊徑。4G 視頻監控系統具有成本低，適用性強等特點，可以很好的補充水文基礎設施建設的監理監管。經多年實踐，本文提出在充分發揮水文基礎設施施工管理人員積極性的基礎上，利用現代化4G 視頻監控系統實現施工現場24 小時全程監管。

2 4G 視頻監控系統簡介

視頻監控系統的傳輸方式分為有線傳輸和無線傳輸，現主要以有線傳輸為主。由于有線傳輸受站網選擇、線路布置、成本核算等因素的影響，在水文站網的應用中已逐漸弱化。目前我國4G網絡技術完全成熟，具備了大規模推廣的條件，同時5G 網絡也即將全面商用，為無線視頻監控系統的發展提供了保障，特別是實時照片、視頻信息在手機等移動客戶端的流暢播放，使施工現場的實況在手機上顯示成為可能，現場監管變得相對容易。

借助于4G、5G 無線網絡，視頻監控可以在移動的環境下進行，在不具備有線寬帶接入的區域布控，實現監控區域的全覆蓋。4G 無線視頻傳輸速率較高，理論峰值傳輸速率可達上行50 Mbps、下行100 Mbps，能夠較好地傳輸影像，完全滿足日常視頻監控傳輸要求，同時可以調整無線移動網絡，如果在缺乏4G網絡的情況下，4G 無線視頻傳輸設備會自動適應網絡按照3G或者2G 的網絡信號傳輸。4G 無線監控設備前期投資低[3]，安裝使用方便，只要有4G 信號覆蓋，打開相應設備即可傳輸信號。同時隨著政府“放管服”的進一步深化，加強網絡建設，明確今后網絡資費會不斷下調，從而降低了應用成本，使得無線視頻監控應用更加可操作、長久化。

4G 視頻監控系統拓撲圖見圖1（僅供參考）。

圖1 4G 視頻監控系統拓撲圖

3 4G 視頻監控系統在水文基礎設施建設中的應用

基于水文基礎設施項目的特點，可采用4G 無線視頻監控系統對水文基礎建設項目工地進行實時監控，通過網絡視頻監控業務平臺將獨立、分散的圖像信息采集點進行聯網處理，實現跨區域的監控、管理和存儲，管理中心或移動終端通過傳輸網絡發送控制指令進行全方位、全時段調用[4]，滿足遠程視頻查看、應急指揮等要求，滿足水文基礎設施項目遠程監控、管理和信息傳遞的需要。

3.1 系統框架

在現有水情分中心設置遠程監控中心，增設監控客戶端軟件滿足手機查看功能。視頻信號采用攝像頭采集施工現場實況，音頻信號采用麥克風采集施工現場聲音，而后匯集到現場聲像采集處理終器（RTU），經處理后的信號綜合匯總通過電信、移動等運營商的傳輸網絡傳送至遠程監控中心或手機等移動終端。拓寬視頻監控管理思路，在視頻監控系統無法完全查看的細節部分，可借用手機微信視頻等途徑多方式解決問題。

3.2 人員框架

以分管基建領導為主導，制定任務分配表，落實各人員分工、任務分工及職能分工，相關人員及時查看項目施工現場實況信息，針對出現的問題線上分派相關任務，落實到具體人員，形成工作計劃與壓力。基建人員依據現場情況及時選擇線上或現場指導，查找原因，解決問題，避免工期延誤。制定維修養護計劃、任務表，設置視頻監控系統維修養護專職人員，依照水文遙測設備維護管理辦法，定期巡檢，發現問題及時解決。施工單位相關人員，提前熟悉整套圖紙，針對施工過程中出現的問題及時反饋現場情況，強化水文意識、預見性思維，對涉及水文專業領域的施工環節及時通過視頻監控系統中的視頻對講等途徑進行溝通解決。

3.3 實現監管作用

3.3.1 實施“回頭看”監管

監理單位針對施工過程中遺漏關鍵節點調用相關影像資料，對不合格、不規范的施工環節，下發整改通知單，嚴格把控施工質量。通過對施工現場不間斷影像轉播，存儲相應施工片段，留存相關影像資料，來強化施工班組人員責任心。建設單位、監理單位相關人員比照施工組織設計、施工計劃表，隨時跟進施工進度，把控關鍵節點確保施工質量、施工工期。

3.3.2 實施安全監管

各單位牢固樹立“安全無小事，責任大于天”的生產理念，查看施工現場影像資料，明確保障安全生產措施落實情況，實現安全生產監管功能。

3.3.3 實施施工用料、工藝監管

施工隊伍力量較為薄弱，存在偷工減料的情況。通過視頻監控可以嚴格把控施工用料、施工工藝，通過前端攝像留存施工單位違規資料。對未實施工序及時溝通聯系，可采用前端喊話功能指導施工注意點、糾正錯誤點；對已實施工序，及時下發整改通知單，外附相關影像資料，實現物證齊全。通過視頻監控，嚴格把控施工材料進場，對于不同批次、不同規格材料嚴格報送檢測單位。

3.3.4 強化影像資料留存歸檔

影像資料的留存為質量監管、竣工驗收、決算、審計留有相關依據，各有關單位應給與足夠的重視，明確相關責任人，強化影響資料留存歸檔，確保施工質量。

4 存在問題及建議

4.1 布置科學合理，考慮長遠效應

在水文基礎設施項目中采用的4G 網絡視頻監控系統并非僅僅服務于工程施工環節，同時可以運用于今后水文站網水文業務、安全監管等方面，故在視頻監控系統設置時需合理規劃，綜合考慮多種業務用途。例如：在水位站中，視頻監控前端設備在監管施工過程的前提下，兼顧今后的水位觀察，前端攝像機采用立桿安裝在水尺樁的可視區域內，配置高速智能球機進行全方位多角度的監控，通過前端攝像頭拉遠拉近，達到現場查看效果，滿足水位觀測要求，為自動化、智能化的水文水資源站網做好服務。水文站網地點多偏僻，社會人員雜亂，水文基礎設施破壞現象時有發生，設置移動錄像聯動功能，當監控畫面有所變動以及有無關人員進入時，監控平臺會進行自動提示，隨時把握第一現場，做好水文站網的安全生產工作。

4.2 合理使用電源

正常施工現場具有220 V 電源，可暫時采用此作為視頻監控系統的電源，但考慮水文站網多處于偏遠地區以及今后站網監控使用，一般家用220 V 電源無法全部達到、且不安全。故需合理計算視頻監控系統及站網遙測設備電源所需用量，采用蓄電池與太陽能電板供電相結合的方式，綜合考慮各地區氣象條件，合理設計太陽能電池容量，保證視頻監控系統及遙測設備的能量來源。

4.3 加強溝通協調

水文基礎設施項目具有專業性強、種類繁多的特點，不同的項目所涉及的專業知識不盡相同，而在現有的水文單位人員框架結構下，專職基建人員較少，知識面較窄，無法完全勝任全部環節，因而需單位各科室相關專業人員的密切配合。

4G 視頻監控系統與水文基礎設施項目的結合，需布置科學合理，具有長遠效應，需不斷加強溝通協調，充分實現監管作用，從而不斷提高水文基礎設施項目施工現場管理水平，不斷規范施工工藝，真正達到應用、指導、管理、服務現場的效果，讓水文基礎設施成為水文行業的重要保障，實現大水文發展理念。隨著5G 技術的商用化，視頻監控將利用5G 技術實現更加科學的監控效果。