某干渠工程攔河引水樞紐遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

劉陳童

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局 烏魯木齊市 830000）

1 概況

某干渠攔河引水樞紐工程位于新疆維吾爾自治區(qū)境內(nèi)。干渠東西總長128.710km，分干渠全長126.17km。攔河引水樞紐工程現(xiàn)已基本建成，即將投入運(yùn)行，為滿足“無人值班、少人值守”的設(shè)計(jì)原則和信息化管理的要求，需進(jìn)行攔河引水樞紐工程信息系統(tǒng)建設(shè)。

圖像監(jiān)控系統(tǒng)對某干渠攔河引水樞紐工程的引水、泄洪閘門，上、下游周邊環(huán)境，閘室內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行，人員活動(dòng)的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，提高管理質(zhì)量和效益、做到防患于未然。遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)采用現(xiàn)代最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像技術(shù)、安防監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行建設(shè)。

2 遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)由前端信號采集分、傳輸分、中心顯示、控制、通訊網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成。

3 前端設(shè)備選型及布置

某干渠攔河引水樞紐上游距攔河閘兩側(cè)約150 m位置各配置1臺26倍一體化高速云臺槍式攝像機(jī)，用于監(jiān)控?cái)r河引水樞紐建筑物主體及閘前、閘后水流狀況，在攔河閘閘室頂部下游中心位置各配置1臺26倍高速智能球機(jī)，用于監(jiān)控?cái)r河引水樞紐上、下游側(cè)河道及周邊的實(shí)時(shí)情況，共計(jì)4臺（其中一體化高速云臺攝像機(jī)2臺、高速智能球機(jī)2臺）。

攔河引水樞紐閘房兩側(cè)南、北岸進(jìn)水閘房各安裝1臺彩轉(zhuǎn)黑超動(dòng)態(tài)固定槍式攝像機(jī)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控閘房入口、室內(nèi)設(shè)備工作狀況及人員活動(dòng)情況，共計(jì)2臺。

攔河引水樞紐泄洪段閘房配置2臺26倍高速智能球機(jī)，由于室內(nèi)空間窄長，室內(nèi)長度約為130m，攝像機(jī)安裝位置距閘房入口32m左右，用于監(jiān)控整個(gè)閘房內(nèi)設(shè)備運(yùn)行、人員活動(dòng)的實(shí)時(shí)情況。

攔河引水樞紐下游側(cè)在察渠總干渠左側(cè)約150 m、某干渠右側(cè)約150m、中心河道左側(cè)約130m位置根據(jù)監(jiān)控需求各布置1臺26倍一體化高速云臺槍式攝像機(jī)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控到兩側(cè)渠道、中心河道及兼顧攔河引水樞紐閘房外圍實(shí)時(shí)情況，共計(jì)3臺。

干渠管理處辦公樓二層正面頂部中心位置配置1臺26倍高速智能球機(jī)，用于監(jiān)控管理處人員、車輛出入的實(shí)時(shí)情況，共計(jì)1臺。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 前端部分設(shè)計(jì)

攔河引水樞紐前端采集視頻、控制信號及用于監(jiān)控閘房兩側(cè)防盜門的報(bào)警信號均通過電纜匯聚至設(shè)置在閘房內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)，通過設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)的1對8路視頻和1對4路視頻光端機(jī)通過光纜將視頻、報(bào)警、控制信號傳輸至中控室。管理處辦公樓頂部安裝的攝像機(jī)直接通過視頻、控制電纜將視頻、控制信號傳輸至中控室。

4.2 中心顯示、控制部分設(shè)計(jì)

（1）前端采集的視頻信號匯聚至中控室后接入配置的1臺16路視頻分配器，視頻信號一分為二，一路接入硬盤錄像機(jī)進(jìn)行視頻圖像的存儲，一路接入視頻矩陣，并配置1臺控制鍵盤通過控制鍵盤進(jìn)行視頻圖像的顯示、切換、操控。

（2）前端采集的控制信號匯聚至中控室后接入配置的1臺多協(xié)議轉(zhuǎn)換器上，用于前端視頻圖像控制信號的轉(zhuǎn)換、控制。

（3）前端采集的報(bào)警信號匯聚至中控室后接入視頻矩陣，報(bào)警信號與攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)。在防盜門遭非法侵入后，設(shè)定的監(jiān)視器視頻圖像自動(dòng)切換為聯(lián)動(dòng)的攝像機(jī)的視頻圖像，便于值班人員判斷閘房入口防盜門為非法闖入或維護(hù)人員出入，及時(shí)作出反應(yīng)。

（4）在中控室內(nèi)配置2×4+1電視墻，共配置8臺29寸彩色監(jiān)視器和1臺42寸液晶電視，日常情況下監(jiān)視器顯示8路視頻圖像信號，液晶電視顯示硬盤錄像機(jī)16分割畫面的復(fù)合視頻圖像，監(jiān)控全局的視頻圖像。同時(shí)在電視墻上方配置1組LED顯示條屏，便于值班人員及時(shí)將重要的信息顯示至LED條屏上。

（5）在中控室配置1組4聯(lián)操控臺，操控臺配置3臺17液晶顯示器，和2臺計(jì)算機(jī)工作站。

（6）授權(quán)工作人員后可通過客戶端軟件或IE瀏覽器進(jìn)行前端各視頻圖像的實(shí)時(shí)瀏覽、操控。

（7）系統(tǒng)核心設(shè)備硬盤錄像機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口可以直接連接到交換機(jī)，接入建管局信息專網(wǎng)，授權(quán)用戶可以在遠(yuǎn)端對攔河引水樞紐監(jiān)控圖像觀看和控制，等級不同的用戶控制權(quán)和觀看權(quán)不同。

（8）為了達(dá)到錄像時(shí)間連續(xù)30天的要求，硬盤錄像機(jī)內(nèi)置3塊500G硬盤。如果要增加錄像時(shí)間，則可以再增加硬盤數(shù)量，每臺硬盤錄像機(jī)最大可內(nèi)置8塊硬盤。

（9）中控室供電部分采用集中供電的方式，在中控室安裝一套明裝配電箱，操控臺設(shè)置3個(gè)PDU供電單元、電視墻設(shè)置4個(gè)PDU供電單元，每個(gè)配電單元采用單獨(dú)供電的方式，由配電箱敷設(shè)至PDU配電單元。配電箱內(nèi)空開數(shù)量由PDU配電單元路數(shù)加2的方式進(jìn)行配置。

4.3 中控室設(shè)計(jì)

中控室是整個(gè)系統(tǒng)的 “心臟”，所有的顯示、控制、存儲設(shè)備均安裝在其中，要保障工作人員良好的工作環(huán)境和設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境。

中控室按如下要求建設(shè)：

地板：采用防靜電無邊活動(dòng)地板，安裝高度為150mm。

屋頂：天花板采用鋁合金微孔板面，有吸聲薄膜，配合鋁合金龍骨，便于安裝維修。此外，鋁質(zhì)天花兼有EMI電磁屏蔽作用。

墻面：采用優(yōu)質(zhì)白色乳膠漆作墻面裝飾處理，給人以寬敞明亮的感覺。

燈具：采用60W嵌入式鋁合金格柵燈制成燈帶，可提高光效，減低眩光。中心控制室照度在（300～400）LUX。應(yīng)急照明選用高效冷光燈源，保證在應(yīng)急時(shí)有5LUX左右的照度供停電和疏散用。中控室配置8套3×20W格柵燈具滿足中控室辦公需求。

監(jiān)控中心配備1臺3匹空調(diào)。

中控室由管理處原資料室改建而成，中控室在原有基礎(chǔ)上增設(shè)防靜電地板，封堵原有的1樘雙扇門，拆除原有的木制門改裝為標(biāo)準(zhǔn)防盜門。

4.4 圖像傳輸系統(tǒng)及線纜敷設(shè),供電設(shè)計(jì)

攝像機(jī)與控制設(shè)備之間采用同軸電纜傳輸。在線纜敷設(shè)上，室內(nèi)部分利用閘房內(nèi)敷設(shè)的金屬線槽進(jìn)行線纜敷設(shè)，在線槽不到位的情況下，采用墻體砌槽的方式暗埋KBG管，將線纜敷設(shè)至設(shè)備安裝位置；室外部分采用Φ25PE管采用挖管溝的方式進(jìn)行暗敷設(shè)，將線管敷設(shè)至設(shè)備安裝位置；室外線纜進(jìn)戶部分采用Φ50鍍鋅鋼管按照施工工藝要求進(jìn)行安裝敷設(shè)，匯聚至閘房的線槽內(nèi)。

閘房至管理處中控室由于傳輸距離較遠(yuǎn)，采用通訊光纜通過視頻光端機(jī)將視頻、控制、報(bào)警信號傳輸至中控室內(nèi)。光纜的敷設(shè)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況采用架空或地埋的方式進(jìn)行實(shí)施。

供電系統(tǒng)：系統(tǒng)采用集中供電的方式，在攔河引水樞紐閘房內(nèi)安裝一套明裝配電箱，前端每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)均采用單獨(dú)供電的方式，由配電箱敷設(shè)至監(jiān)控點(diǎn)位。配電箱內(nèi)空開數(shù)量由前端攝像機(jī)電源供電路數(shù)加2的方式進(jìn)行配置。前端設(shè)備需要變壓的設(shè)備均由配電箱輸出AC220V至前端各監(jiān)控點(diǎn)，再通過前端穩(wěn)壓電源適配器轉(zhuǎn)換為適合前端設(shè)備的供電電源。