南水北調自動(dòng)化調度系統視頻監控系統平臺集成的應用的論文

南水北調自動(dòng)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(xiàn)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�？偢汕�全長(cháng)1431.945km,自陶岔渠首至北京團城湖長(cháng)1276.414km。干線(xiàn)工程的近期供水目標，主要是干渠沿線(xiàn)城市的生活和工業(yè)用水，同時(shí)兼顧農業(yè)和生態(tài)用水，工程涉及到水源區、受水區、影響區的社會(huì )經(jīng)濟環(huán)境各個(gè)方面。要實(shí)現供水目標，需要對全線(xiàn)進(jìn)行用水管理和干渠所有閘門(mén)進(jìn)行統一的調度控制和運行管理。需要對工程運行信息進(jìn)行全面收集，對干線(xiàn)閘站和全填方渠段的運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，進(jìn)行準確地分析判斷、實(shí)時(shí)評價(jià)，以保證南水北調中線(xiàn)干線(xiàn)工程的安全運行。為實(shí)時(shí)監視總干渠調水和全填方渠段運行情況，便于閘站監控系統運行維護、突發(fā)事件取證、圖像保存管理等應用提供遠程視頻監控手段，實(shí)現閘站工程的遠程圖像監控和管理。中線(xiàn)干線(xiàn)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(shí)包含門(mén)禁子系統和入侵報警子系統相關(guān)硬件設備。前段攝像機通過(guò)傳輸及控制設備與存儲和顯示設備連接，將攝像機采集到的圖像在終端進(jìn)行存儲和顯示。門(mén)禁子系統和入侵報警子系統都包含現場(chǎng)設備和遠程監控終端設備，借助傳輸網(wǎng)絡(luò )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(mén)禁系統和報警系統組成，這四個(gè)系統以安防系統平臺為中心，通過(guò)OPC 接口與其他三個(gè)系統集成協(xié)調工作，實(shí)現軟件聯(lián)動(dòng)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(jìn)行集成，并可利用OPC 接口和其他系統進(jìn)行集成。

　　1.2 監視范圍

　　視頻監控系統主要監視閘站運行情況，自動(dòng)化室和配電室設備運行情況，室外園區人員車(chē)輛和渠道水位情況以及應急報警時(shí)報警點(diǎn)信息采集等。當閘門(mén)開(kāi)啟閉合時(shí)，可以切換視頻圖像顯示閘門(mén)運行情況;當自動(dòng)化室和配電室設備出現嚴重故障報警時(shí)，可以切換視頻圖像顯示報警設備運行情況;當園區人員車(chē)輛往來(lái)時(shí)，可以切換視頻圖像顯示人員及車(chē)輛信息;當發(fā)生非法入侵報警和消防報警時(shí)，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(guān)系統聯(lián)動(dòng)

　　2.1 視頻監控系統與門(mén)禁子系統和入侵報警系統的聯(lián)動(dòng)

　　入侵檢測系統報警，通過(guò)本地報警聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，聯(lián)動(dòng)視頻監控系統捕捉入侵人員，門(mén)禁系統處于吸合狀態(tài)，同時(shí)將信號送到安防集成平臺并通過(guò)安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監控中心并提示值班人員報警類(lèi)型，顯示報警圖像。門(mén)禁系統報警，當房間門(mén)禁長(cháng)期處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，門(mén)禁系統發(fā)出報警信息，通過(guò)安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監控中心并提示值班人員報警類(lèi)型， 顯示報警圖像。

　　2.2 視頻監控系統與消防聯(lián)網(wǎng)系統的聯(lián)動(dòng)

　　消防探測器監測報警，聯(lián)動(dòng)視頻監控系統捕捉現場(chǎng)圖像，聯(lián)動(dòng)門(mén)禁系統處于非吸合狀態(tài)，并通過(guò)安防集成平臺將報警信息上傳到上級主管監控中心并提示值班人員報警類(lèi)型，顯示報警圖像。

　　2.3 視頻監控系統與閘站監控系統的聯(lián)動(dòng)

　　現地站手動(dòng)控閘或遠程下發(fā)控閘指令，聯(lián)動(dòng)視頻監控系統切換至對應閘門(mén)和啟閉機開(kāi)度儀，對應管理處顯示閘門(mén)圖像，管理處人員復核閘站現場(chǎng)開(kāi)度信息， 如顯示有誤記錄現場(chǎng)情況并上報上級主管部門(mén)。

　　2.4 視頻監控系統與通信系統的聯(lián)動(dòng)

　　通信機房?jì)茸詣?dòng)化設備出現故障時(shí)，根據報警設備及報警信號切換機房攝像機采集設備運行情況。所轄片區管理機構獲取視頻圖像并存儲圖像，相關(guān)值班人員記錄事件原因、事件、站點(diǎn)等信息。如不能自行解決需上報上級主管部門(mén)。

　　2.5 各系統聯(lián)動(dòng)的優(yōu)先級

　　針對由于終端可顯示數量遠小于攝像機數量，同時(shí)發(fā)生時(shí)多個(gè)報警無(wú)法同時(shí)顯示的情況，需要合理安排報警聯(lián)動(dòng)優(yōu)先級。根據對南水北調調水業(yè)務(wù)、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(yōu)先級由高到低依次安排如下：閘控系統控閘(及相關(guān)設備報警)、消防聯(lián)網(wǎng)報警、入侵及門(mén)禁報警、通信系統的報警。

　　3 視頻監控系統關(guān)鍵功能實(shí)現

　　3.1 視頻即時(shí)存儲

　　視頻監控系統無(wú)報警時(shí)處于視頻監視狀態(tài)，可遠程控制攝像機監視畫(huà)面，無(wú)需存儲。當發(fā)生報警時(shí)，即時(shí)切換視頻錄制模式并將圖像切換至報警站點(diǎn)視頻監控設備為自動(dòng)追蹤和識別模式， 不能手動(dòng)控制。本功能需要良好的錄制文件整理程序，可以對錄制信息內容、發(fā)生時(shí)間、采集站點(diǎn)、采集攝像頭和持續時(shí)間等進(jìn)行標識。需要信息識別和處

　　理專(zhuān)業(yè)以及數據存儲專(zhuān)業(yè)的配合，對數據類(lèi)型、有效性、數據標識等內容進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)應用。

　　3.2 自動(dòng)識別和關(guān)鍵信息提取

　　南水北調中線(xiàn)工程監視對象復雜多樣，需要視頻監控系統能對各類(lèi)事物、事物狀態(tài)進(jìn)行正確的自動(dòng)識別和判定，并能準確的篩選出關(guān)鍵信息進(jìn)行跟蹤記錄。需要視頻圖像處理專(zhuān)業(yè)和人工智能化專(zhuān)業(yè)人員配合，對圖像的各類(lèi)信息進(jìn)行有效處理。

　　3.3 視頻跟蹤微動(dòng)和視距測量

　　南水北調中線(xiàn)工程中涉及閘門(mén)的運動(dòng)，人員及車(chē)輛的運動(dòng)等移動(dòng)信息。通過(guò)視頻監控系統對各種運動(dòng)和距離信息進(jìn)行判定，得出現行狀態(tài)的穩定性和安全性。需要視頻圖像處理專(zhuān)業(yè)的配合，對視頻測距和物體運動(dòng)情況進(jìn)行分析。

　　4 綜述

　　視頻監控系統在南水北調中線(xiàn)干線(xiàn)工程自動(dòng)化調度系統的應用中還有很多關(guān)鍵技術(shù)和功能需要開(kāi)發(fā)，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。