引黃入冀補淀工程新增視頻監(jiān)視系統(tǒng)方案設計

□彭云卿

引黃入冀補淀工程河北段設計起點為穿衛(wèi)倒虹吸出口閘后，終點為白洋淀，線路全長397.556km，經(jīng)過5 個設區(qū)市19 個縣(市、區(qū))。沿線共涉及各類閘涵建筑物190 座，其中已納入引黃自動化系統(tǒng)設置了視頻監(jiān)視的建筑物63座。為全面掌控各涵閘根據(jù)引黃局統(tǒng)一調(diào)度分水，為剩余127 座建筑物增加視頻監(jiān)視設備，11 座管理所設置視頻監(jiān)視終端，可瀏覽查看所轄范圍內(nèi)相關(guān)信息，運行管理人員可通過PC 端與移動設備（如手機）查看視頻信息。

1.系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)及總體設計

為監(jiān)視引黃入冀補淀工程沿線各建筑物分水情況，確保引黃渠道各分水涵閘遵循引黃輸水調(diào)度原則，在未納入引黃自動化系統(tǒng)的127 座建筑物增設視頻監(jiān)視設備。新增視頻監(jiān)視系統(tǒng)分為現(xiàn)地站和管理所兩級結(jié)構(gòu)，采用無線視頻監(jiān)控技術(shù)，選用4G 網(wǎng)絡攝像機，通過攝像機自帶的無線通信模塊與運營商基站進行通信，自基站再租用運營商的通信專線將視頻信號上傳至管理所視頻管理平臺。

2.系統(tǒng)功能

新增視頻監(jiān)視系統(tǒng)在各涵閘現(xiàn)地設置高清網(wǎng)絡攝像機，在某一管理所設置服務器與視頻管理平臺，所有11 個管理所用戶利用監(jiān)視終端（PC 端、移動設備），通過互聯(lián)網(wǎng)訪問視頻管理平臺，實現(xiàn)對所管轄現(xiàn)地站圖像的實時預覽、視頻回放和選擇保存。

3.視頻監(jiān)視系統(tǒng)設計

3.1 站點設置及設備配置

每座涵閘現(xiàn)地配置1 套星光級高清網(wǎng)絡球形戶外攝像機，立桿設于閘站下游岸邊，以監(jiān)視下游水流狀態(tài)。引黃工程輸水沿線，涵閘分散，區(qū)域內(nèi)前端攝像機數(shù)量少，選用單點接入方式，即選用4G 網(wǎng)絡攝像機，通過攝像機自帶的無線通信模塊與運營商基站進行通信。

已納入引黃自動化系統(tǒng)63 座建筑物的工程監(jiān)控系統(tǒng)和視頻監(jiān)視系統(tǒng)合并成業(yè)務網(wǎng)，租賃運營商專線實現(xiàn)引黃自動化工程總調(diào)中心與自動化現(xiàn)地站之間的數(shù)據(jù)、圖像等各種信息的傳遞；考慮到網(wǎng)絡安全，新增視頻監(jiān)視設備不接入到引黃工程業(yè)務網(wǎng)中，管理所另行設置監(jiān)視終端。在引黃工程沿線11 座管理所中，選擇某一管理所設置新增視頻監(jiān)視系統(tǒng)服務器與視頻管理平臺，11座管理所均設置視頻監(jiān)視PC 客戶端，管理人員可通過PC 端與移動設備（如手機）查看視頻信息。

3.2 存儲配置

各涵閘現(xiàn)地每套攝像機配置1 張SD 存儲卡，用于現(xiàn)地站視頻信息采集與本地存儲。存儲容量按攝像機信號存儲時間7 天計算，所需存儲空間的大小=碼流大小(單位：Mbps)×3600(單位：秒；1 小時的秒數(shù))×24(單位：小時；一天的時間長)×7(保存的天數(shù))×1(監(jiān)控點要保存攝像機錄像的總數(shù))÷8(Mb 轉(zhuǎn)MB)÷1024(MB 轉(zhuǎn)GB)。按1 臺 高 清 攝 像 機3M 碼流計算，1 臺攝像機所需存儲空間約為222G，因此配套1 張256G 存儲卡。

每個管理所PC 客戶端工作站硬盤容量1T，可選擇保存所轄區(qū)域現(xiàn)地站異常水流狀態(tài)時的視頻圖像，折合存儲時間為30 天（按一個攝像機計算）。

3.3 供電電源

結(jié)合實際情況，區(qū)域內(nèi)前端攝像機分布零散，且各涵閘位置偏遠，附近無供電線路分布，因此現(xiàn)地攝像機選用太陽能供電系統(tǒng)供電。太陽能供電系統(tǒng)配置單晶硅太陽能板、蓄電池組（含地埋式蓄電池箱）、控制器（含設備箱）、安裝支架、立桿、避雷針等，采用24h 連續(xù)工作方式，輸出電壓DC24V。太陽能供電系統(tǒng)按保證連續(xù)7 天陰雨天氣仍能正常運行，經(jīng)計算太陽能電池板功率選用400Wp、蓄電池容量選用2*200Ah。

3.4 信號傳輸與顯示

各現(xiàn)地攝像機通過其自帶的無線通信模塊通過4G 傳輸網(wǎng)絡與運營商基站進行通信，選取一個管理所設置服務器與視頻管理平臺，平臺通過IP 網(wǎng)絡與基站互聯(lián)，4G 傳輸網(wǎng)絡及IP 網(wǎng)絡均直接租用運營商網(wǎng)絡。11 個管理所用戶利用客戶端（PC 端、移動設備），通過互聯(lián)網(wǎng)訪問視頻管理平臺查看視頻信息。通過PC 端查看的管理所需租用50M 互聯(lián)網(wǎng)，通過移動設備（如手機）查看需流量計費。

3.5 系統(tǒng)控制

現(xiàn)地站可以對信息進行采集和存儲（存7 天），管理所可以遠程對現(xiàn)地站視頻信息進行實時查看與回放（7 天內(nèi)信息），能同時查看4 路實時高清攝像機圖像（畫面可多于4 分割，此時不是高清畫面），在各視圖之間按照設定自動或手動切換，對異常工況的圖像、視頻選擇性存儲與調(diào)用?？梢赃h程進行鏡頭、云臺控制。

4.結(jié)語

通過視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設置，可實現(xiàn)引黃入冀補淀工程河北段全線190 座建筑物的可視化管理，有利于引黃局全面掌控各建筑物現(xiàn)地情況，統(tǒng)一調(diào)度分水?！?/p>