□郭珊珊 梁笑笑
以邢清干渠为试点,分析共享河北省河湖智能视频监控系统铁塔高点摄像机对输水管线的视频监控效果,通过共享河北省河湖智能视频监控系统,整合已建视频资源,提升了工程管理技术手段,提高了输水管线巡查效率,保障了输水管线供水安全,实现了输水管线远程化、可视化、全天候管理,为南水北调配套工程全线可视化管理提供了参考借鉴。
邢清干渠是河北供水有限责任公司管辖范围内的一条大型输水干渠,全长168km,可满足120 万人生活用水需求。邢清干渠采用地下管道输水,除闸、泵、阀等主要建筑物设置有视频监控外,输水管线沿线无视频监控设施。
河北省河湖智能视频监控系统,采取“通讯铁塔+摄像机+传输+平台”的技术路线,沿河道布设高点摄像机,打造集河湖汛情监控和水域岸线监控于一体的全覆盖、全天候智能视频监控系统。在铁塔高点安装了视距为2km 的可见光+热成像双光谱摄像机,可实现24 小时全天候监管。原始视频及抓拍图片数据存储不少于30 天,能够满足可追溯性的管理需求。
经缓冲区分析计算,河北省河湖智能视频监控系统部分视频点位可覆盖邢清干渠输水管线,本着资源共享、节省成本的原则,以邢清干渠为试点,探索了共享铁塔高点摄像机辅助输水管线巡查监管的可行性。
共享铁塔高点摄像机所需基础数据包括输水线路矢量数据、铁塔高点摄像机点位布置图、摄像机空白预置位区间等。
邢清干渠输水管线布设在地下空间,地面仅可见阀井等标志物,视频画面中无法直观识别管线位置,根据输水管线矢量数据以及铁塔视频点位布置图计算输水管线沿线铁塔视频点位监控范围,借助巡线管理人员的协助,通过在摄像机管理平台中设置预置位的方式在视频画面中识别管线位置,并将所设置的预置位加入巡航线路中,达到视频监控巡查的目的。
位于邢台沙河南水北调项目部附近的摄像机为新建铁塔高点摄像机,设置2km 缓冲区,得到摄像机理论监控范围内的输水管线长度为4820m。调用该摄像机监控输水管线,可清晰看到南水北调项目部、河北供水管理处以及六处阀井位置。将所设置预置位加入巡航线路后,全天候循环监控各建筑物及阀井之间的输水管线,作为人工巡查的补充,极大地提高了管线的巡查效率。
整合输水管线沿线铁塔高点摄像机,基于GIS 平台完成监控范围示意图制作,在摄像机管理平台中完成高点摄像机预置位及巡航线路设置,在GIS 平台上完成输水管线初步识别范围矢量标注,统计分析试点应用成果。
高点摄像机视距为2km,根据高点摄像机点位坐标,在GIS 平台中生成缓冲半径为2km 的缓冲区,与邢清干渠矢量数据叠加显示,制作视频点位监控范围示意图,为邢清干渠巡线管理人员提供地图参考。通过缓冲区分析,获得邢清干渠沿线37 个高点摄像机点位,复用秸秆禁烧和森林草原防火监控项目摄像机8 个,水利新建摄像机29 个。
巡线管理人员根据视频监控范围示意图以及巡线经验在视频画面中识别输水管线位置,在摄像机管理平台中设置相应预置位,标记所识别线路空间位置。共享高点摄像机预置位设置区间为1~299,其中河湖预置位从1 号开始设置,121-299 区间为空白预置位。邢清干渠试点预置位设置区间为121-150。预置位设置完成后,将所设置预置位加入巡航线路中,实现视频巡查。邢清干渠沿线铁塔高点摄像机共设置预置位346 处。
根据预置位设置情况,在GIS 平台中以面矢量的形式逐个标绘邢清干渠沿线高点摄像机所识别输水管线的位置,并计算初步识别输水管线长度。
邢清干渠沿线37 个铁塔高点摄像机中32 个摄像机可被共享使用,另有2个摄像机处于离线状态,3 个摄像机被树木完全遮挡无法使用,可见阀井或明显标志建筑物32 处,初步识别管线长度45.035km。
邢清干渠共享铁塔高点摄像机和自建视频监控点位相比,具有投资少、见效快、效果好的特点。按照“整合已建、统筹在建、规范新建”的要求,提升输水管线信息化装备水平可优先共享铁塔高点摄像机,高点视频摄像机未覆盖到的输水管线可采用自建视频监控点位作为补充,逐步实现输水管线视频监控全覆盖。
邢清干渠通过共享铁塔高点摄像机,实现高点视频监控与人工巡查相结合,能够及时发现问题、解决问题,提高管线巡检效率,对于保障安全供水具有重要意义,可为提升河北供水有限责任公司管辖范围内的其他输水管线可视化管理水平提供决策参考。
此外,通过共享铁塔高点摄像机,实现输水管线全天候巡航监管,推动输水管线管理由“人防为主”向“人防+技防结合”转变,由“事后被动应对”向“事前主动预防”转变,降低输水管线隐患发生概率,为紧急事件处理及决策提供数据支撑。