焦作黃河可視化智能監管系統研究

任艷亮　魏堯

摘 要：為進一步補齊信息化建設短板，焦作河務局開展可視化智能監管系統開發研究。其利用先進的視頻監控、移動巡查、水文監測、入侵報警、電出入口管理、門禁、環境量監測等手段，并進行智能化分析，建立集硬件、軟件、網絡于一體的綜合可視化系統。利用該系統，可實現對水利工程的監控與報警，為水利工程的安全管理、運行管理、綜合安防等提供保障，充分發揮水利工程的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：黃河;可視化;智能監控;水利工程

中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）07-0071-02

Abstract： In order to further complement the shortcomings of informatization construction， Yellow River Jiaozuo Bureau had carried out research and development of visual intelligent supervision systems. It used advanced video monitoring， mobile patrol， hydrological monitoring， intrusion alarm， power access management， access control， environmental monitoring and other means， and carried out intelligent analysis， and established a comprehensive visualization system integrating hardware， software and network. By using this system， the monitoring and alarm of water conservancy projects can be realized， and the safety management， operation management and comprehensive security of water conservancy projects can be guaranteed， so as to give full play to the economic and social benefits of water conservancy projects.

Keywords： Yellow River;visualization;intelligent monitoring;hydraulic engineering

1 研究背景

2018年，水利部黨組提出了“水利工程補短板，水利行業強監管”的水利改革發展總基調，將信息化列為短板之一，并強調強大的信息化平臺是水利監管的重要支撐。2019年習近平總書記調研黃河，提出了“黃河流域生態保護和高質量發展”的五項要求，信息化迎來了重要發展機遇。焦作市立足本地區黃河的實際情況，為進一步補齊短板，開展了水利工程可視化智能監管系統研究。項目投入建設和應用后，各級管理人員可通過系統查看設備和工程的運行情況，全方位保障水利工程安全，充分發揮水利工程效益，為真正落實“建管并重”提供良好的支撐。

通過對部分水利工程進行調研可以發現，大多數水利工程部署有視頻監控系統，但多數系統并沒有得到有效應用，且在完整性、功能、資源共享、業務整合等方面存在諸多亟待改善的問題[1]。例如，現有視頻監控系統利用率低，智能化程度不高，且部分重點區域仍存在監控盲區;部分視頻監控系統由于設計選型不合理，不能滿足看得見、看得清的監控要求;視頻監控系統未能實現與業務系統的整合，其作為單獨的系統存在，未能充分發揮輔助運行管理的效能，且在綜合安防方面也存在應用不足的問題。

2 需求分析

黃河水利工程的安全運行屬于公共安全范疇，特別是大型水利工程一旦出現安全問題，其后果十分嚴重，會造成巨大的生命、財產和環境損失。因此，對水利工程安全進行監督管理是各級水利部門最重要的工作之一[2]。

遠程視頻監控系統可作為工程建設各相關責任主體強化施工全過程質量與安全生產行為規范化管理的手段，視頻監控記錄可作為項目建設管理中督促整改、違規違約處理和獎懲的重要依據。

大多數水利工程少人或無人值守，且地處偏僻，水利設施盜竊和破壞現象比較嚴重。據此，智能監控系統要能對非法入侵的人員、車輛等進行監視、報警和阻嚇，且能防止未授權人員進入，同時形成完整的記錄進行事后追溯。

3 系統總體設計

水利工程可視化系統是集硬件、軟件、網絡于一體的綜合可視化系統，以綜合可視化平臺軟件為核心，在控制中心即可對終端系統集中監控、統一管理，并可實現多級聯網及跨區域監控。

系統由前端系統、傳輸網絡、中心系統組成。這三個部分相互銜接、缺一不可。

前端系統主要由視頻監控系統、移動巡查系統、水文監測系統、入侵報警系統、出入口管理系統、門禁系統、環境監測與智能控制系統等子系統組成，實現對水利工程水文信息、報警信息、環境信息的采集、編碼、存儲及上傳，并通過平臺預置的規則進行自動化聯動[3]。

對于水利工程的傳輸網絡，可根據現場實際選擇有線網絡或無線網絡，用于前端與控制中心之間的通信。前端系統的視音頻、環境量、報警信息可上傳至中心。

中心系統包括監控系統和會商系統兩個子系統。監控系統可管理轄區所有的前端設備，接收前端系統的信息，使中心的工作人員獲取現場信息。會商系統可實現上下級工程管理部門及與防汛部門的會商聯絡。

4 系統功能及特點

水利工程可視化智能監管系統具有實時監控、智能分析、錄像存儲、智能檢索、水文監測、出入口管理、門禁管理、入侵報警、環境監測與智能控制等功能。其還具有以下三方面特點。

第一，高清、智能化監控。水利工程可視化智能監管系統以建設全高清監控系統為目標，為用戶提供更清晰的圖像和細節，運用智能分析攝像機提高系統智能化水平，同時通過先進的編碼技術降低視頻碼流，減少存儲成本和網絡成本。

第二，高效的巡查管理。將無人機、單兵和車載運載作為巡查設備，可對水利工程等進行詳細的巡查，發現問題及時反饋到監控中心。與人工巡查、手工紙質記錄的傳統巡查方式相比，巡查設備可大大提高巡查質量。

第三，深度整合的系統。平臺提供各類編解碼設備管理、存儲管理、網絡管理、報警管理等基礎設備管控功能。同時，對各子系統進行統一監測、控制和管理，通過優化系統架構，提高系統的整體效能，使平臺的管理更靈活、更人性化，為用戶提供一站式的解決方案。

5 管理平臺

綜合可視化管理平臺是一套集成化、數字化、智能化的平臺，包含視頻、報警、門禁、訪客、巡查、考勤、停車場、可視對講、動環等多個子系統。在一個平臺下即可實現多子系統的統一管理與互聯互動，真正做到一體化管理，提高用戶的易用性和管理效率。綜合可視化管理平臺是自主研發的基于SOA系統架構的集成多系統的聯網平臺，采用先進的軟硬件開發技術，滿足系統集中管理、多級聯網、信息共享、互聯互通、多業務融合等需求。

6 結語

焦作黃河水利工程點多、線長且河道管理范圍寬廣，目前多采用人工巡河的管理方式，信息化建設滯后。而可視化智能監管系統可以實現對大堤重點堤段、險工、控導、涵閘等設施和重要河道管理范圍的實時監測監視和智能分析，具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國建設部.入侵報警系統工程設計規范：GB 50394—2007[S].北京：中國計劃出版社，2007.

[2]中華人民共和國建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.視頻安防監控系統工程設計規范：GB 50395—2007[S].北京：中國計劃出版社，2007.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.視頻顯示系統工程技術規范：GB 50464—2008[S].北京：中國計劃出版社，2009.