大伙房水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用

鐘子琳

(遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧 撫順 11300)

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大伙房水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用

鐘子琳

(遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧 撫順 11300)

文章介紹了大伙房水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，并從水源保護(hù)、大壩安全、防洪調(diào)度、安全防護(hù)等方面，探討了視頻監(jiān)控系統(tǒng)在大伙房水庫中的應(yīng)用。大伙房水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提高了大伙房水庫水利信息化的水平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水庫庫區(qū)和工程區(qū)的全方位實(shí)時(shí)在線監(jiān)控、全程錄像和回放、預(yù)警報(bào)警等任務(wù)，對(duì)做好水庫水源保護(hù)、大壩安全、防洪調(diào)度、安全防護(hù)等工作均有著十分重要的意義。

水庫；視頻監(jiān)控；構(gòu)建；應(yīng)用；水利信息化

大伙房水庫位于遼河支流渾河中上游，控制流域面積5437km2，總庫容21.87億m3，是一座集防洪、供水、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大型水利樞紐工程。為適應(yīng)水庫發(fā)展需要，大伙房水庫于2014年構(gòu)建并啟用了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)和產(chǎn)品，為全面實(shí)現(xiàn)水庫信息化管理發(fā)揮了重要作用。

1　視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建

大伙房水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、顯示子系統(tǒng)、應(yīng)用軟件平臺(tái)子系統(tǒng)組成。

1.1前端子系統(tǒng)

前端子系統(tǒng)主要為實(shí)現(xiàn)各監(jiān)控中心對(duì)各監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行調(diào)用和觀看而設(shè)計(jì)的。前端子系統(tǒng)主要由數(shù)字前端監(jiān)控點(diǎn)和模擬前端監(jiān)控點(diǎn)組成[1]。

1.1.1數(shù)字前端監(jiān)控點(diǎn)

數(shù)字前端監(jiān)控點(diǎn)采用全數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)槍式攝像機(jī)、全數(shù)字高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，鏡頭物力解析力可達(dá)到200萬像素，圖像采集分辨率為720P，以IP方式接入系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞高清視頻信號(hào)和控制信號(hào)，采用先進(jìn)的編碼技術(shù)和低功耗設(shè)計(jì)，并具有抗雷擊和防雷電等保護(hù)措施。

1.1.2模擬前端監(jiān)控點(diǎn)

模擬前端監(jiān)控點(diǎn)采用模擬槍式攝像機(jī)、模擬球機(jī)，圖像清晰度為700TVL，具備云臺(tái)、可變焦鏡頭等設(shè)備，具有長距離傳輸能力，可防高低溫、防雷電和防震。

1.2存儲(chǔ)子系統(tǒng)

存儲(chǔ)子系統(tǒng)主要為實(shí)現(xiàn)各監(jiān)控點(diǎn)的前端集中存儲(chǔ)和中心冗余存儲(chǔ)而設(shè)計(jì)的，并且存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠向監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心和其它客戶端提供歷史視頻檢索和回放等服務(wù)。

存儲(chǔ)子系統(tǒng)在物理分布上由前端存儲(chǔ)和中心存儲(chǔ)兩部分構(gòu)成。

1.2.1前端存儲(chǔ)

前端存儲(chǔ)采用混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，該錄像機(jī)既能接入數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，又能接入模擬攝像機(jī)，同時(shí)支持大容量磁盤和預(yù)分配技術(shù)，易于部署、擴(kuò)展和維護(hù)。前端存儲(chǔ)可以將中心交換壓力分?jǐn)偟饺W(wǎng)交換設(shè)備，有效地降低整網(wǎng)的傳輸壓力，同時(shí)提高存儲(chǔ)可靠性。

1.2.2中心存儲(chǔ)

中心存儲(chǔ)采用存儲(chǔ)服務(wù)器與磁盤陣列，具備大碼流并發(fā)寫能力，最大可支持80路720P高清碼流寫入，同時(shí)能夠?qū)﹃P(guān)鍵錄像進(jìn)行冗余存儲(chǔ)，并具有高可靠性、獨(dú)特安全技術(shù)和無縫擴(kuò)展能力[2]。

1.3傳輸子系統(tǒng)

傳輸子系統(tǒng)分為水庫工程區(qū)和水庫庫區(qū)2個(gè)部分。

1.3.1水庫工程區(qū)網(wǎng)絡(luò)傳輸

水庫工程區(qū)采用光纜傳輸方式，通過鋪設(shè)光纜連接辦公樓、調(diào)度樓、二副壩、貼坡、主溢啟閉室、非溢啟閉室、集控樓、三副壩作為主光纜干路，工程區(qū)所有視頻監(jiān)控點(diǎn)通過各自相近的光纜交接箱做光通訊交接，最終匯集到調(diào)度樓視頻監(jiān)控服務(wù)器室，見圖1。

圖1　大伙房水庫工程區(qū)網(wǎng)絡(luò)傳輸示意圖

1.3.2水庫庫區(qū)網(wǎng)絡(luò)傳輸

水庫庫區(qū)因水岸兩側(cè)人煙稀少，供電和通訊設(shè)施配套困難，而采用基于IEEE802.11a/b/g/n國際標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，其中小青島、東大溝點(diǎn)位通過無線傳輸方式將信號(hào)傳輸至調(diào)度樓視頻監(jiān)控服務(wù)器室，其他點(diǎn)位通過無線傳輸方式將信號(hào)傳輸至養(yǎng)殖場視頻監(jiān)控機(jī)房，再通過聯(lián)通公司VPN專線將信號(hào)傳送至調(diào)度樓視頻監(jiān)控服務(wù)器室，見圖2。

圖2　大伙房水庫庫區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸示意圖

1.4顯示子系統(tǒng)

顯示子系統(tǒng)主要為實(shí)現(xiàn)視頻的調(diào)用和顯示而設(shè)計(jì)的，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的遠(yuǎn)程訪問和接收等功能。

顯示子系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心DLP屏、視頻監(jiān)控服務(wù)器和PC客戶端組成。具備對(duì)所有視頻監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)用和顯示的功能，具備對(duì)歷史視頻進(jìn)行回放顯示的功能。

1.5應(yīng)用軟件平臺(tái)子系統(tǒng)

應(yīng)用軟件平臺(tái)子系統(tǒng)是一套應(yīng)用在視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用的集中監(jiān)控軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)前端接入、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、監(jiān)控中心圖像呈現(xiàn)與控制和集中管理等功能。

2　視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1水源保護(hù)監(jiān)測

視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)水源保護(hù)區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)在線監(jiān)控，并將實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。對(duì)3個(gè)入庫口、4個(gè)取水口以及庫區(qū)周邊人口集中居住區(qū)的范圍實(shí)施全天候監(jiān)控，最大限度減少水源污染，保障供水安全。

2.2大壩安全監(jiān)測

視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以通過閘門監(jiān)測點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)視閘門的運(yùn)行狀況和水流控制情況，防止閘門異常情況的發(fā)生，實(shí)時(shí)監(jiān)視水庫溢洪道泄流狀況，保證泄流的安全運(yùn)行；通過壩上監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測大壩上下游壩坡的變化情況，及時(shí)了解大壩安全狀況。

2.3防洪調(diào)度監(jiān)測

視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以通過水尺監(jiān)測點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測庫水位變化情況，通過庫區(qū)和大壩監(jiān)測點(diǎn)及時(shí)了解上下游河流的水文情況、雨量情況、堤壩情況，防止災(zāi)害事故的發(fā)生和水利設(shè)施的破壞，為領(lǐng)導(dǎo)防洪調(diào)度決策提供依據(jù)。

2.4安全防護(hù)監(jiān)控

視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)水庫工程區(qū)及主要工程部位進(jìn)行安全監(jiān)控，對(duì)入侵行為能夠快速鎖定，并向監(jiān)控中心發(fā)出警報(bào)，為水庫安全防護(hù)和反恐工作提供幫助。

3　結(jié)　語

大伙房水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提高了大伙房水庫水利信息化的水平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水庫庫區(qū)和工程區(qū)的全方位實(shí)時(shí)在線監(jiān)控、全程錄像和回放、預(yù)警報(bào)警等任務(wù)，對(duì)做好水庫水源保護(hù)、大壩安全、防洪調(diào)度、安全防護(hù)等工作均有著十分重要的意義。

[1]呂寶良，董笑波，李立君，劉鳳弟.桃林口水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用[J].河北水利，2014(06)：25

[2]董連鵬，王飛.參窩水庫遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2010，30(04)：145-147.

1007-7596(2016)05-0135-02

2016-03-15

鐘子琳(1982-)，男，四川南充人，工程師，從事水利自動(dòng)化與信息化工作。

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