监控系统在渠道运行管理中的应用

沙尼亚·吐尔江 古丽那儿·买买江

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 概述

数字视频监控系统是一个多媒体技术、数字图像处理与存储、通信、计算机等新技术于一体的新型视频监控系统，被广泛应用于多种行业及多种用途，其中尤以公安系统、交通系统应用最为广泛。视频监视通过摄像机及其辅助设备（镜头等）观看被监视场所的情况，同时它可以把被监视场所的图像全部或部分记录下来，通过网络传播，使管理者在一个监视中心即可以观察并记录现场的情况，同时电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行，发生异常时及时报警，预防破坏和避免造成不好影响。

数字视频监视技术从在水利工程建设及运行管理中也越来越多，干渠信息化建设系统中应用视频监视技术，监视闸门运行工况、监测水情，通过对各设备设施的监视，发生各类情况时可及时报警，为渠道各项设施设备提供保护，因此监控系统是本干渠信息化建设系统的重要组成部分，对渠道运行管理将会发挥出极大作用。

2 干渠视频监视需求行分析

莫渠道位于新疆境内，全场168.8km，渠道设计输水流量76m3/s，加大输水流量87m3/s，在运行后将承担灌区180万亩的灌溉供水任务，产生出巨大的社会效益及经济效益，因此如何安全、高效进行渠道的运行管理，是摆在管理者面前的一项新课题，渠道信息化建设是应用现代化先进技术解决管理问题的一个重要手段。本渠渠道线长、点多、面广，干渠沿线包括各类水闸59座，大部分坐落在偏远区域，点多、分布范围广、交通不便、环境条件较差、社会干扰大，为保证干渠工程安全运行，覆盖这些闸站点的视频监视系统应具备以下条件：

2.1 采用的设备应具有远程配置、管理、维护和自启动能力；设备功耗低且适合在野外恶劣的环境气候条件下长期连续运行。

2.2 系统具有强大的接入能力，以实现多站点、大范围监控点的接入。

2.3 系统应组网简单，视频图像清晰度高、实时性强，信道带宽占用率低，系统必须支持灵活的接入方式，以适应传输网络和组网的需要。

2.4 系统软件应界面要好，能实现分级、分层管理功能。

2.5 系统组网方案应具有可靠性、安全性、先进性、实用性、开放性、可扩充性和灵活性。

数字视频监视系统，应能满足渠道水管监控中心对渠道现场实时情况的了解和调度管理的应用要求，满足以下三种功能的要求：

2.6 水情监测功能：对干渠及渠系建筑物水位与流量的实时信息进行监测，必须准确而且全面。

2.7 闸门监视功能：渠首、节制闸、退水闸、分水闸等取水口、分水口以及其他重要建筑物的图像监视、监测功能。

2.8 全面的安全保护功能：包括渠道、水闸、隧洞等工程的运行情况以及对所有运行设备设施进行监测，发现异常及时报警，以保证工程及设施设备的安全运行。

3 视频监视系统在干渠中的应用

对于渠道运行而言，安全是第一位的，因此视频监视对于保障干渠安全运行起至关重要的作用，通过提供各种异常情况的现场监测，为安全运行提供依据。

视频监视系统主要的目标在于辅助安全管理，以减轻现场人员的劳动量和劳动强度，及时发现各种危险状况，制止事故的发生，干渠视频监视系统一般运行在恶劣的环境条件，干渠具有闸房分散、监视设备较多等特点，从而对组建的视频监视系统要求较高。建立一个能够长期可靠稳定的视频监视系统十分重要。

干渠工程是一个大型水利工程，远程网络视频监视系统主要是根据现场需要放置摄像机，监视环境，尤其对环境恶劣的工作区域、水闸区域设备和人员设置监视点提供24小时不间断监视。

3.1 系统组成

3.1.1 前端设备：主要由摄像机、编码器等设备组成。摄像机安装在渠道各闸站点上下游两侧，以便能够全面监测到各闸站点的情况。

3.1.2 中心设备：在渠道建立水管监控中心，中心设置一台视频服务器，并安装中心视频监控软件；从而实现系统的联网和集中管理。

3.1.3 传输系统：利用已建的单位骨干网进行视频图像的传输。

3.1.4 显示设备：系统在水管监控中心设置电视监视墙，通过网络视频解码器将所要浏览的图像先进行硬解压，再输出到电视监视墙进行显示。

3.1.5 接地系统：考虑到大部分监视点都设置在野外，在每个监视点的前端安装电源、信号防雷模块，并构建可靠的接地网，防止雷击对设备造成的损坏。

3.2 系统实现的功能及应用

目前，已建成的渠道视频监控系统为渠道的安全、高效提供了可靠的保障。经过近一年运行，系统基本达到稳定可靠、操作管理方便。

3.2.1 系统安全功能

系统支持灵活多级操作权限、操作等级，可设置操作员权限，设备控制权限；可设置监视器能够显示的摄像机图像；系统支持多级操作权限等级，支持多种操作者权限；可设置操作员能够访问的监视器，能够控制的摄像机，能够调用的摄像机图像；

3.2.2 操作界面

主控采用多媒体图形界面，要求界面美观、操作方便。多媒体操作软件必须为网络版，支持多个用户；支持视频图像显示、控制；支持报警联动；支持地图显示。

3.2.3 灵活的视频切换功能

可分区分组切换，显示时间顺序可设置，可设置相关联摄像机，进行关联摄像机切换操作灯。

3.2.4 系统管理功能

对重要的系统操作有记录功能。视频丢失检测功能。能够进行在线编程等。

系统采用画面分割技术，同意显示器能接受几幅图像信息，画面可任意组合、放大和缩小，并能切换其中任一幅图像。监视器图像切换有自动循环和手动切换两中方式。每幅画面能叠加字符，显示摄像机编号、地址、日期、时钟。字符内容可通过键盘实时修改。系统具有视频报警功能。

3.2.5 视频监视系统的功能

提供一套完整的多媒体安全防范管理系统和数码硬盘录像系统；多画面显示：多画面分割显示现场视频图像并实时记录。文字叠加：可以在每一路视频上叠加时间等信息，便于查询取证。图像切换：单画面/多画面切换显示现场视频。云台镜头控制。单路设置：系统提供单路设置功能，系统管理人员可以对任何一路视频信号单独设置图像质量，帧率和视频效果。

磁盘管理：每个硬盘分区存储满时会自动换区存储，当所有磁盘存满时会自动清理最早一天的录像资料，并继续录像，始终保存规定时间段内的录像资料，做到无人值守。

报警联动。

3.3 目前这种监视监测方式的优点

3.3.1 视频图像传输利用已建的单位通信骨干网和计算机网络组网，无须重新组建传输网络，网络带宽可重复利用，节省了投资成本。

3.3.2 组网方式灵活，系统可以通过网络远程管理和设置，无须人工现场操作，管理维护方便。

3.3.3 视频图像数据可存储在计算机硬盘或保存在光盘中，查询十分简便、快捷。

3.3.4 系统能实现分级、分层管理，维护管理容易、便捷。

通过一年的运行来看，渠道视频监视系统完成后对南岸干渠运行管理发挥了很大作用，但由于传输线路长，运行初期仍存在系统稳定性较差，故障率高的问题，管理维护不便，仍有待于在今后的管理运行中逐步改进。

数字视频监视系统的建设，进一步提高了干渠工程运行的现代化管理水平，促进了干渠工程信息化建设的发展。随着图像处理、计算机通信、传输等技术的飞速发展，数字视频监视必将会在更多领域得到应用。

结束语

渠道建设成的视频监视系统具有数字化、网络化、智能化相结合的特点，可以为干渠各管理部门提供实时和直观的汛情、工情图像信息，对提高供水保证率，实现高效、安全管理具有重要意义。

[1]河海南自科技有限公司.干渠数字化管理系统实施方案[Z].

[2]干渠管理处水管科.干渠信息化管理办法[Z].