南水北調自動化排程系統視訊監控系統平臺整合的應用的論文

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排程控制和執行管理。需要對工程執行資訊進行全面收集，對幹線閘站和全填方渠段的執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執行。為實時監視總乾渠調水和全填方渠段執行情況，便於閘站監控系統執行維護、突發事件取證、影象儲存管理等應用提供遠端視訊監控手段，實現閘站工程的遠端影象監控和管理。中線幹線工程管理機構分為三級：總公司、分公司、管理處，分別負責各轄區的工程執行維護。

1 視訊監控系統組成

1.1 系統組成

1.1.1 硬體裝置構成

視訊監控系統硬體裝置由前端攝像機、傳輸及控制裝置、儲存和顯示裝置組成。同時包含門禁子系統和入侵報警子系統相關硬體裝置。前段攝像機通過傳輸及控制裝置與儲存和顯示裝置連線，將攝像機採集到的影象在終端進行儲存和顯示。門禁子系統和入侵報警子系統都包含現場裝置和遠端監控終端裝置，藉助傳輸網路裝置連線。

1.1.2 軟體平臺構成

視訊監控系統軟體平臺由安防系統平臺、視訊監控系統、門禁系統和報警系統組成，這四個系統以安防系統平臺為中心，通過OPC 介面與其他三個系統整合協調工作，實現軟體聯動機制，可根據需要共享視訊資料。視訊監控系統利用OPC 介面與其他應用系統進行整合，並可利用OPC 介面和其他系統進行整合。

1.2 監視範圍

視訊監控系統主要監視閘站執行情況，自動化室和配電室裝置執行情況，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資訊採集等。當閘門開啟閉合時，可以切換視訊影象顯示閘門執行情況;當自動化室和配電室裝置出現嚴重故障報警時，可以切換視訊影象顯示報警裝置執行情況;當園區人員車輛往來時，可以切換視訊影象顯示人員及車輛資訊;當發生非法入侵報警和消防報警時，可以切換視訊影象顯示報警源頭資訊。

2 視訊監控系統與相關係統聯動

2.1 視訊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，聯動視訊監控系統捕捉入侵人員，門禁系統處於吸合狀態，同時將訊號送到安防整合平臺並通過安防整合平臺將報警資訊上傳到上級主管監控中心並提示值班人員報警型別，顯示報警影象。門禁系統報警，當房間門禁長期處於開啟狀態時，門禁系統發出報警資訊，通過安防整合平臺將報警資訊上傳到上級主管監控中心並提示值班人員報警型別， 顯示報警影象。

2.2 視訊監控系統與消防聯網系統的聯動

消防探測器監測報警，聯動視訊監控系統捕捉現場影象，聯動門禁系統處於非吸合狀態，並通過安防整合平臺將報警資訊上傳到上級主管監控中心並提示值班人員報警型別，顯示報警影象。

2.3 視訊監控系統與閘站監控系統的聯動

現地站手動控閘或遠端下發控閘指令，聯動視訊監控系統切換至對應閘門和啟閉機開度儀，對應管理處顯示閘門影象，管理處人員複核閘站現場開度資訊， 如顯示有誤記錄現場情況並上報上級主管部門。

2.4 視訊監控系統與通訊系統的聯動

通訊機房內自動化裝置出現故障時，根據報警裝置及報警訊號切換機房攝像機採集裝置執行情況。所轄片區管理機構獲取視訊影象並存儲影象，相關值班人員記錄事件原因、事件、站點等資訊。如不能自行解決需上報上級主管部門。

2.5 各系統聯動的優先順序

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順序。根據對南水北調調水業務、工程執行、人員安全和使用頻率等方面的綜合考慮，將各系統優先順序由高到低依次安排如下：閘控系統控閘(及相關裝置報警)、消防聯網報警、入侵及門禁報警、通訊系統的報警。

3 視訊監控系統關鍵功能實現

3.1 視訊即時儲存

視訊監控系統無報警時處於視訊監視狀態，可遠端控制攝像機監視畫面，無需儲存。當發生報警時，即時切換視訊錄製模式並將影象切換至報警站點視訊監控裝置為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檔案整理程式，可以對錄製資訊內容、發生時間、採集站點、採集攝像頭和持續時間等進行標識。需要資訊識別和處

理專業以及資料儲存專業的'配合，對資料型別、有效性、資料標識等內容進行有效的開發應用。

3.2 自動識別和關鍵資訊提取

南水北調中線工程監視物件複雜多樣，需要視訊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資訊進行跟蹤記錄。需要視訊影象處理專業和人工智慧化專業人員配合，對影象的各類資訊進行有效處理。

3.3 視訊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資訊。通過視訊監控系統對各種運動和距離資訊進行判定，得出現行狀態的穩定性和安全性。需要視訊影象處理專業的配合，對視訊測距和物體運動情況進行分析。

4 綜述

視訊監控系統在南水北調中線幹線工程自動化排程系統的應用中還有很多關鍵技術和功能需要開發，使水量排程，工程安全，人員調配更合理，執行維護更穩定，更便利。