南水北調自動化調度系統視頻監控系統平臺集成的應用的論文

概況

南水北調中線工程是一項跨地區、跨流域的特大型調水工程，從丹江口水庫引水，向河南、河北、北京和天津等四省市供水。總乾渠全長1431.945km,自陶岔渠首至北京團城湖長1276.414km。幹線工程的近期供水目標，主要是乾渠沿線城市的生活和工業用水，同時兼顧農業和生態用水，工程涉及到水源區、受水區、影響區的社會經濟環境各個方面。要實現供水目標，需要對全線進行用水管理和乾渠所有閘門進行統一的調度控制和運行管理。需要對工程運行信息進行全面收集，對幹線閘站和全填方渠段的運行情況進行實時監視，進行準確地分析判斷、實時評價，以保證南水北調中線幹線工程的安全運行。爲實時監視總乾渠調水和全填方渠段運行情況，便於閘站監控系統運行維護、突發事件取證、圖像保存管理等應用提供遠程視頻監控手段，實現閘站工程的遠程圖像監控和管理。中線幹線工程管理機構分爲三級：總公司、分公司、管理處，分別負責各轄區的工程運行維護。

1 視頻監控系統組成

1.1 系統組成

1.1.1 硬件設備構成

視頻監控系統硬件設備由前端攝像機、傳輸及控制設備、存儲和顯示設備組成。同時包含門禁子系統和入侵報警子系統相關硬件設備。前段攝像機通過傳輸及控制設備與存儲和顯示設備連接，將攝像機採集到的圖像在終端進行存儲和顯示。門禁子系統和入侵報警子系統都包含現場設備和遠程監控終端設備，藉助傳輸網絡設備連接。

1.1.2 軟件平臺構成

視頻監控系統軟件平臺由安防系統平臺、視頻監控系統、門禁系統和報警系統組成，這四個系統以安防系統平臺爲中心，通過OPC 接口與其他三個系統集成協調工作，實現軟件聯動機制，可根據需要共享視頻數據。視頻監控系統利用OPC 接口與其他應用系統進行集成，並可利用OPC 接口和其他系統進行集成。

1.2 監視範圍

視頻監控系統主要監視閘站運行情況，自動化室和配電室設備運行情況，室外園區人員車輛和渠道水位情況以及應急報警時報警點信息採集等。當閘門開啓閉合時，可以切換視頻圖像顯示閘門運行情況;當自動化室和配電室設備出現嚴重故障報警時，可以切換視頻圖像顯示報警設備運行情況;當園區人員車輛往來時，可以切換視頻圖像顯示人員及車輛信息;當發生非法入侵報警和消防報警時，可以切換視頻圖像顯示報警源頭信息。

2 視頻監控系統與相關係統聯動

2.1 視頻監控系統與門禁子系統和入侵報警系統的聯動

入侵檢測系統報警，通過本地報警聯動開關，聯動視頻監控系統捕捉入侵人員，門禁系統處於吸合狀態，同時將信號送到安防集成平臺並通過安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監控中心並提示值班人員報警類型，顯示報警圖像。門禁系統報警，當房間門禁長期處於開啓狀態時，門禁系統發出報警信息，通過安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監控中心並提示值班人員報警類型， 顯示報警圖像。

2.2 視頻監控系統與消防聯網系統的聯動

消防探測器監測報警，聯動視頻監控系統捕捉現場圖像，聯動門禁系統處於非吸合狀態，並通過安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監控中心並提示值班人員報警類型，顯示報警圖像。

2.3 視頻監控系統與閘站監控系統的聯動

現地站手動控閘或遠程下發控閘指令，聯動視頻監控系統切換至對應閘門和啓閉機開度儀，對應管理處顯示閘門圖像，管理處人員複覈閘站現場開度信息， 如顯示有誤記錄現場情況並上報上級主管部門。

2.4 視頻監控系統與通信系統的聯動

通信機房內自動化設備出現故障時，根據報警設備及報警信號切換機房攝像機採集設備運行情況。所轄片區管理機構獲取視頻圖像並存儲圖像，相關值班人員記錄事件原因、事件、站點等信息。如不能自行解決需上報上級主管部門。

2.5 各系統聯動的優先級

針對由於終端可顯示數量遠小於攝像機數量，同時發生時多個報警無法同時顯示的情況，需要合理安排報警聯動優先級。根據對南水北調調水業務、工程運行、人員安全和使用頻率等方面的綜合考慮，將各系統優先級由高到低依次安排如下：閘控系統控閘(及相關設備報警)、消防聯網報警、入侵及門禁報警、通信系統的報警。

3 視頻監控系統關鍵功能實現

3.1 視頻即時存儲

視頻監控系統無報警時處於視頻監視狀態，可遠程控制攝像機監視畫面，無需存儲。當發生報警時，即時切換視頻錄製模式並將圖像切換至報警站點視頻監控設備爲自動追蹤和識別模式， 不能手動控制。本功能需要良好的錄製文件整理程序，可以對錄製信息內容、發生時間、採集站點、採集攝像頭和持續時間等進行標識。需要信息識別和處

理專業以及數據存儲專業的'配合，對數據類型、有效性、數據標識等內容進行有效的開發應用。

3.2 自動識別和關鍵信息提取

南水北調中線工程監視對象複雜多樣，需要視頻監控系統能對各類事物、事物狀態進行正確的自動識別和判定，並能準確的篩選出關鍵信息進行跟蹤記錄。需要視頻圖像處理專業和人工智能化專業人員配合，對圖像的各類信息進行有效處理。

3.3 視頻跟蹤微動和視距測量

南水北調中線工程中涉及閘門的運動，人員及車輛的運動等移動信息。通過視頻監控系統對各種運動和距離信息進行判定，得出現行狀態的穩定性和安全性。需要視頻圖像處理專業的配合，對視頻測距和物體運動情況進行分析。

4 綜述

視頻監控系統在南水北調中線幹線工程自動化調度系統的應用中還有很多關鍵技術和功能需要開發，使水量調度，工程安全，人員調配更合理，運行維護更穩定，更便利。