焦作黄河可视化智能监管系统研究

任艳亮　魏尧

摘 要：为进一步补齐信息化建设短板，焦作河务局开展可视化智能监管系统开发研究。其利用先进的视频监控、移动巡查、水文监测、入侵报警、电出入口管理、门禁、环境量监测等手段，并进行智能化分析，建立集硬件、软件、网络于一体的综合可视化系统。利用该系统，可实现对水利工程的监控与报警，为水利工程的安全管理、运行管理、综合安防等提供保障，充分发挥水利工程的经济效益和社会效益。

关键词：黄河;可视化;智能监控;水利工程

中图分类号：TP399文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）07-0071-02

Abstract： In order to further complement the shortcomings of informatization construction， Yellow River Jiaozuo Bureau had carried out research and development of visual intelligent supervision systems. It used advanced video monitoring， mobile patrol， hydrological monitoring， intrusion alarm， power access management， access control， environmental monitoring and other means， and carried out intelligent analysis， and established a comprehensive visualization system integrating hardware， software and network. By using this system， the monitoring and alarm of water conservancy projects can be realized， and the safety management， operation management and comprehensive security of water conservancy projects can be guaranteed， so as to give full play to the economic and social benefits of water conservancy projects.

Keywords： Yellow River;visualization;intelligent monitoring;hydraulic engineering

1 研究背景

2018年，水利部党组提出了“水利工程补短板，水利行业强监管”的水利改革发展总基调，将信息化列为短板之一，并强调强大的信息化平台是水利监管的重要支撑。2019年习近平总书记调研黄河，提出了“黄河流域生态保护和高质量发展”的五项要求，信息化迎来了重要发展机遇。焦作市立足本地区黄河的实际情况，为进一步补齐短板，开展了水利工程可视化智能监管系统研究。项目投入建设和应用后，各级管理人员可通过系统查看设备和工程的运行情况，全方位保障水利工程安全，充分发挥水利工程效益，为真正落实“建管并重”提供良好的支撑。

通过对部分水利工程进行调研可以发现，大多数水利工程部署有视频监控系统，但多数系统并没有得到有效应用，且在完整性、功能、资源共享、业务整合等方面存在诸多亟待改善的问题[1]。例如，现有视频监控系统利用率低，智能化程度不高，且部分重点区域仍存在监控盲区;部分视频监控系统由于设计选型不合理，不能满足看得见、看得清的监控要求;视频监控系统未能实现与业务系统的整合，其作为单独的系统存在，未能充分发挥辅助运行管理的效能，且在综合安防方面也存在应用不足的问题。

2 需求分析

黄河水利工程的安全运行属于公共安全范畴，特别是大型水利工程一旦出现安全问题，其后果十分严重，会造成巨大的生命、财产和环境损失。因此，对水利工程安全进行监督管理是各级水利部门最重要的工作之一[2]。

远程视频监控系统可作为工程建设各相关责任主体强化施工全过程质量与安全生产行为规范化管理的手段，视频监控记录可作为项目建设管理中督促整改、违规违约处理和奖惩的重要依据。

大多数水利工程少人或无人值守，且地处偏僻，水利设施盗窃和破坏现象比较严重。据此，智能监控系统要能对非法入侵的人员、车辆等进行监视、报警和阻吓，且能防止未授权人员进入，同时形成完整的记录进行事后追溯。

3 系统总体设计

水利工程可视化系统是集硬件、软件、网络于一体的综合可视化系统，以综合可视化平台软件为核心，在控制中心即可对终端系统集中监控、统一管理，并可实现多级联网及跨区域监控。

系统由前端系统、传输网络、中心系統组成。这三个部分相互衔接、缺一不可。

前端系统主要由视频监控系统、移动巡查系统、水文监测系统、入侵报警系统、出入口管理系统、门禁系统、环境监测与智能控制系统等子系统组成，实现对水利工程水文信息、报警信息、环境信息的采集、编码、存储及上传，并通过平台预置的规则进行自动化联动[3]。

对于水利工程的传输网络，可根据现场实际选择有线网络或无线网络，用于前端与控制中心之间的通信。前端系统的视音频、环境量、报警信息可上传至中心。

中心系统包括监控系统和会商系统两个子系统。监控系统可管理辖区所有的前端设备，接收前端系统的信息，使中心的工作人员获取现场信息。会商系统可实现上下级工程管理部门及与防汛部门的会商联络。

4 系统功能及特点

水利工程可视化智能监管系统具有实时监控、智能分析、录像存储、智能检索、水文监测、出入口管理、门禁管理、入侵报警、环境监测与智能控制等功能。其还具有以下三方面特点。

第一，高清、智能化监控。水利工程可视化智能监管系统以建设全高清监控系统为目标，为用户提供更清晰的图像和细节，运用智能分析摄像机提高系统智能化水平，同时通过先进的编码技术降低视频码流，减少存储成本和网络成本。

第二，高效的巡查管理。将无人机、单兵和车载运载作为巡查设备，可对水利工程等进行详细的巡查，发现问题及时反馈到监控中心。与人工巡查、手工纸质记录的传统巡查方式相比，巡查设备可大大提高巡查质量。

第三，深度整合的系统。平台提供各类编解码设备管理、存储管理、网络管理、报警管理等基础设备管控功能。同时，对各子系统进行统一监测、控制和管理，通过优化系统架构，提高系统的整体效能，使平台的管理更灵活、更人性化，为用户提供一站式的解决方案。

5 管理平台

综合可视化管理平台是一套集成化、数字化、智能化的平台，包含视频、报警、门禁、访客、巡查、考勤、停车场、可视对讲、动环等多个子系统。在一个平台下即可实现多子系统的统一管理与互联互动，真正做到一体化管理，提高用户的易用性和管理效率。综合可视化管理平台是自主研发的基于SOA系统架构的集成多系统的联网平台，采用先进的软硬件开发技术，满足系统集中管理、多级联网、信息共享、互联互通、多业务融合等需求。

6 结语

焦作黄河水利工程点多、线长且河道管理范围宽广，目前多采用人工巡河的管理方式，信息化建设滞后。而可视化智能监管系统可以实现对大堤重点堤段、险工、控导、涵闸等设施和重要河道管理范围的实时监测监视和智能分析，具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 中华人民共和国建设部.入侵报警系统工程设计规范：GB 50394—2007[S].北京：中国计划出版社，2007.

[2]中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.视频安防監控系统工程设计规范：GB 50395—2007[S].北京：中国计划出版社，2007.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.视频显示系统工程技术规范：GB 50464—2008[S].北京：中国计划出版社，2009.