防盜報警系統(tǒng)在南岸干渠的應用與分析

胡海龍

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

隨著我國經濟的發(fā)展，大型輸送水工程項目不斷啟動建設，如何做好輸送水工程中水工建筑的安防工作，已成為當今行業(yè)研究的主題之一。南岸干渠全長 168.84 km，屬大 (1) 型 Ⅰ 等水利工程，工程主要由渠首分水樞紐、總干渠、二道灣隧洞、八十一大板隧洞、沿線節(jié)制退水閘、分水閘、排防洪建筑物等組成，沿渠設有薩爾布群、海努克、瓊布勒 3 處管理站，監(jiān)控管理中心設置在薩爾布群管理站。目前南岸干渠已建成以 SDH 光纖網(wǎng)絡為基礎的自動化運行管理模式，全線閘門實現(xiàn)計算機自動監(jiān)控。工程為典型長距干渠輸送水項目，渠道經過之處多為空曠的無人區(qū)，沿線箱式變壓器、45 個閘房及站房內的設備的安防工作難度較大，因此采用光纜通訊，計算機網(wǎng)絡、數(shù)字視頻處理及基于 IP 傳輸?shù)燃夹g，設計了防盜報警系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體構成

防盜報警系統(tǒng)將電子探測、智能控制、數(shù)字化視頻監(jiān)控等技術相結合，形成 1 個 2 級聯(lián)網(wǎng)的防盜報警系統(tǒng)。系統(tǒng)總體構成包括防盜探測器、用戶端自動報警器、視頻監(jiān)控器、管理中心控制器與通訊線路等模塊構成。系統(tǒng)總體構成如圖 1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體構成

2 系統(tǒng)功能及工作過程

南岸干渠防盜報警系統(tǒng)具有以下特點和功能：1）系統(tǒng)采用模塊化設計；2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)對閘房、閘房附近的渠道、廂式變壓器等設施周邊環(huán)境進行實時監(jiān)視，并可實現(xiàn)視頻圖像監(jiān)視與聲光報警聯(lián)動；3）前端報警器能夠快速，準確的檢測到現(xiàn)場的異常狀態(tài)，并即時向監(jiān)控管理中心發(fā)送報警信息，以便中心值班人員做出快速反應進行處理；4）系統(tǒng)設備主動巡檢功能，可主動發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中設備故障，并向監(jiān)控管理中心報警提示，以便即時排除故障；5）可擴展性強，支持軟件遠程在線升級。

防盜報警系統(tǒng)工作過程是南岸干渠各閘房或廂式變壓器一旦出現(xiàn)有人通過砸墻或破門入侵等緊急情況時，與之相應的報警探測器則立即向監(jiān)控管理中心報警，同時告警區(qū)域輔助照明自動開啟，數(shù)字化視頻監(jiān)控將自動轉向告警區(qū)域，現(xiàn)場高音響起。監(jiān)控管理中心音箱向值班人員發(fā)出告警提示音，主控計算機將顯示設備畫面自動切換至告警區(qū)域監(jiān)控圖像。由監(jiān)控管理中心值班人對本次告警做出相應處理后，通過主控計算機消除告警。

設備維護人員進入閘房進行正常設備維護和操作時，須提前向監(jiān)控管理中心申請，維護人員到達現(xiàn)場后經確認身份，將閘房報警狀態(tài)設置為“正常維護進入”，并遠程開門后方可進入。維護人員離開前，須通知監(jiān)控中心管理人員啟動門禁報警狀態(tài)。

監(jiān)控中心有日志管理服務器，對各類報警和門禁狀態(tài)進行登記、備查。

3 前端報警系統(tǒng)設計

南岸干渠渠道閘房全部為無窗建筑，閘房入口門體采用國標甲級防盜安全門，無門體上的把手和機械鎖具，防盜門上安裝狀態(tài)檢測的電磁鎖 2 把，安裝在門框上下部分，提供 2450 N 拉力，門框中部安裝 1 把電插鎖，作為防盜門的鎖具。防盜門的開啟必須經過監(jiān)控管理中心的授權，才能打開門。如果強行開啟門，將觸發(fā)報警系統(tǒng)。前端報警系統(tǒng)示意圖如圖 2 所示。

圖2 前端報警系統(tǒng)示意圖

3.1 報警傳感器

建筑物內門墻側安裝 1 個震動傳感器，對房屋墻體進行防護，非法砸墻等強行破壞建筑物的行為將報警。在室內對角安裝 1～2 個紅外微波雙鑒探測器，未授權進入閘房將報警。

發(fā)生非法入侵的時候，探測器發(fā)出報警信號給PLC 控制器，PLC 控制器判斷報警信息后觸發(fā)指令給安裝在防盜門上的電磁鎖，自動將門鎖死，同時 PLC 控制器將報警信號發(fā)送到 DVR（數(shù)字視頻錄像機）報警輸入端進行報警錄像。在報警的同時啟動安裝在室內的聲光報警器進行聲音報警。

閘房內外各裝有 1 套輔助照明系統(tǒng)，燈具控制線路接入 PLC 控制器，監(jiān)控管理中心值班人員在正常情況下可隨時啟動照明查看設備運轉和夜間情況。

當維護人員正常檢修時進入室內時，通過電磁鎖上的門磁開關自動打開室內的照明系統(tǒng)，在門口處安裝 1 個報警按鈕，維護人員在檢修完畢離開時按下報警扭即可通知值班人員，此時室內的照明可通過 PLC 自動關閉或值班人員關閉。

誤報率高低決定工作效率，經常性的誤報，易造成管理人員對告警的發(fā)生造成麻痹心理，貽誤最佳的真實告警信息的處理時機。項目中所用的傳感器有靈敏度在 30 %～100 % 可調，但所有靈敏度的調試全部為結合所在閘房特點設定，在此不推薦固定設定。

3.2 數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在閘房內安裝 DVR 1 臺，將室外、內監(jiān)控圖像本地保存。其中 DVR 中硬盤容量按接入本 DVR 攝像機數(shù)量確定，要求至少可保存 7 天視頻圖像數(shù)據(jù)。

利用 DVR 報警信號接口，前端各種報警設備接入相應的報警輸入端口，通過系統(tǒng)設置，聯(lián)動輸出開關量信號，控制燈光和報警喇叭。閘房內安裝低照度彩色黑白自動轉換槍式攝像機，對安裝在閘室設備層的設備運行狀況和人員在閘室內部的活動情況進行監(jiān)視。

室外監(jiān)控設備安裝于 6 m 高桿上，主要對閘房建筑、箱式變壓器及周邊環(huán)境進行監(jiān)控。設備具有全方位高速旋轉、大角度監(jiān)控、室外環(huán)境適應、抗強風、預置位等功能。平時，室外攝像機主要對整個建筑體外圍進行靜態(tài)監(jiān)控，在發(fā)生報警時指向報警部位，并將報警圖像保存到監(jiān)控管理中心。

3.3 電源管理

根據(jù)各監(jiān)控點都位于前端站點的特點，采取就近取電的原則，閘房監(jiān)視、PLC 控制、網(wǎng)絡通信等設備使用 UPS 供電，保證供電質量。根據(jù) UPS 具有對供電系統(tǒng)進行穩(wěn)壓和濾波作用的特性，在每處閘房內安裝 1 臺機架式 1kVA UPS 電源，提供 4 h 斷電后持續(xù)供給能力，確保通信設備用電安全。

前端設備全部采用 220 V 供電，室外設備的電源經過防雷器，和設備相連。直流供電采用開關電源集中供電，以保證設備的正常使用。

4 監(jiān)控管理中心設計及功能

監(jiān)控管理中心設在薩爾布群管理站，由超級客戶端、電視墻服務器、主控計算機、網(wǎng)絡設備、不間斷電源等設備組成。

監(jiān)控管理中心為南岸干渠運行管理和安防控制中心，全天候 24 h 專人值守，管理人員可查看南岸干渠所有的圖像信息和報警信息；當接收到前端的報警信息時，可在電視墻上顯示相應的電子地圖，對應的報警點閃爍，聯(lián)動報警的視頻通道在視頻窗口中自動打開，并通過音箱，發(fā)出報警提示音，提醒值班人員注意。

監(jiān)控管理中心具有視頻管理、抓拍、畫面切換、預覽組輪巡、報警接收聯(lián)動預案、錄像檢索回放、云鏡輔助開關控制、外圍開關控制、日志管理、電子地圖、雙向對講、語音廣播、聲音監(jiān)聽、巡航、任務調度管理等功能，能通過平臺軟件對前端 DVR 進行遠程撤布防，報警解除和開啟燈光等功能。發(fā)生報警時，除前端 DVR 保存圖像外，分控中心超級客戶端主機異地同步保存錄像，以保證圖像信息的安全。

5 告警處理

3 個管理站就近負責全渠道水工建筑的巡檢和安全防衛(wèi)工作。每個站點設有 24 h 值班電話和專用車輛，正常天氣到達現(xiàn)場時間不會超過 0.5 h。

管理控制中心接到設備告警信息后，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對告警信息進行判斷，消除誤報，在確認閘房受到威脅后，在第一時間通知相應管理站到達現(xiàn)場進行處理，同時打 110 電話報警。事件處理完后，工作人員在現(xiàn)場通過電話告知管理控制中心消警。

6 系統(tǒng)維護

防盜報警系統(tǒng)由專門負責全局信息化建設的運行管理部門和信息中心共同維護。運行管理部門負責在對沿渠水工建筑進行常規(guī)巡視時，對設備運行情況進行檢查。信息中心負責系統(tǒng)日常運行情況監(jiān)控及維護工作并對全系統(tǒng)設備設有備品備件，已應對突發(fā)故障的處理。實踐證明，如此方法對系統(tǒng)的安全運行保證效果明顯。

7 結語

隨著現(xiàn)代化通信和計算機應用技術的迅猛發(fā)展，水利信息化建設進程不斷加快，水利工程運行管理開始由傳統(tǒng)型管理逐步邁向信息化管理。南岸干渠工程充分利用各種技術手段實現(xiàn)了水工建筑安全防護的遠程監(jiān)控、集中監(jiān)管的管理模式。防盜報警系統(tǒng)的建成，在減少了運管人員的工作強度的同時也節(jié)省了大量運管費，已基本實現(xiàn)“無人值守，少人值班”的管理。進入 21 世紀以來，數(shù)字化、網(wǎng)絡化技術的發(fā)展步伐逐步加快，我們應更進一步的思考與實踐，讓現(xiàn)代的信息化技術更好的為水利行業(yè)服務。