在水利系統(tǒng)中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設，能夠為水利系統(tǒng)日常管理工作、防汛抗旱指揮調度帶來更大的便利以及更高的工作效率。

　　項目建設的必要性

　　沂沭泗流域地處我國南北氣候過渡地帶，降水年內分布不均，多集中于汛期。降水年季變化較大，最大年雨量是最小年雨量的4倍多，主要河道源短流急、峰高量大，洪水陡漲陡落，往往在暴雨結束后的幾個小時之內，主要控制站就出現(xiàn)洪峰，洪水預見期短、傳播快。流域各主要河湖又相互聯(lián)通，洪水調度過程中，某一控制點的動作，往往會產生一連串的反應，樞紐調度相互聯(lián)動、互相制約，各直管控制性水閘調度十分頻繁。

　　要達到在確保工程安全前提下，充分發(fā)揮防洪工程的作用，最大限度地減少受災范圍和洪災損失，在提高防洪工程體系防洪能力的同時，建設防汛指揮系統(tǒng)是非常必要的，而水閘監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)建設又是防汛指揮系統(tǒng)中非常重要的一環(huán)，有了暢通可靠的水閘監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)，才能使各級防汛指揮部門及時掌握水情、雨情、工情實況及其發(fā)展趨勢，作出洪水預報，下達調度指令，指揮搶險救災。如果缺乏有效的可靠的系統(tǒng)集成手段，險情不能及時上報，上級指令不能迅速下達，就會貽誤時機，造成不必要的損失。因此，沂沭泗流域的防汛任務越來越重，對直管工程監(jiān)視監(jiān)控手段的要求也越來越高，建設高效、可靠、先進、實用的水閘監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)十分必要也迫在眉睫。

　　項目設計原則及目標

　　根據(jù)前期調研的沂沭泗水利管理局直管水閘監(jiān)視系統(tǒng)的建設情況，結合沂沭泗水利管理局通信與網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設與規(guī)劃，采取工程管理通信和防汛指揮調度通信相結合的方式，統(tǒng)一組網(wǎng)，資源共享，充分發(fā)揮現(xiàn)有通信與網(wǎng)絡的整體效益。充分利用現(xiàn)有資源，減少投資費用。按照國際及國家的統(tǒng)一標準，做到結構化、模塊化、標準化，按開放式系統(tǒng)要求進行設備及軟件選配。

　　本系統(tǒng)工程在現(xiàn)有資源的基礎上，新建及改造完善沂沐泗水利管理局直管水閘的監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)視監(jiān)控信息的上傳下達，監(jiān)視監(jiān)控信息能夠在基層局、直屬局、沂沐泗局本部和水利廳之間共享。

　　系統(tǒng)組成及特點

　　本系統(tǒng)工程主要包括信息采集系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)和監(jiān)控中心管理平臺軟件系統(tǒng)三部分組成，其中信息采集系統(tǒng)包括視頻以及自動化工情信息采集兩個部分，本文僅以視頻信息采集系統(tǒng)為主(如圖1)。 　　視頻監(jiān)視信息采集

　　視頻監(jiān)視信息采集主要實現(xiàn)前端圖像信息的采集、傳輸、視頻壓縮解碼器、圖像集中顯示的功能。它既包括了固定圖像信息采集也包含了移動圖像信息采集，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)10個橋頭堡控制室、6個基層局控制室、3個直屬局控制室對管轄閘壩圖像的實時監(jiān)視，并通過網(wǎng)絡和部分現(xiàn)有控制設備對前端球形攝像機進行控制。該系統(tǒng)設計中還包括了防雷保護和備用電源，為系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行提供充足保障。

　　閘門視頻監(jiān)視信息采集包括：圖像采集設備、信號處理設備、信息顯示設備。室外圖像采集設備包括：固定圖像采集設備和移動圖像采集設備；信號處理設備包括：模數(shù)信號轉換傳輸設備、視頻壓縮編碼存儲設備、視頻解碼設備、網(wǎng)絡控制鍵盤；信息顯示設備包括：液晶電視、控制電腦。

　　圖像采集設備主要安裝在各個主要閘站閘壩上下游、通信鐵塔等固定位置，主要用于監(jiān)控閘壩宏觀場景、水位高度、閘門開啟等實時情況。圖像采集設備包括：各相關閘站原有攝像機、新增的全天候室外快球球機、攝像機安裝桿、接地防雷保護、設備安裝箱、三合一視頻防雷器。

　　本系統(tǒng)共使用一體化攝像機21臺(新增)、安裝桿18根、接地防雷保護18套、設備安裝箱21個、三合一視頻防雷模塊21個。

　　視頻監(jiān)視信息傳輸

　　因圖像采集設備與信號處理設備之間距離長，采用傳統(tǒng)模擬信號進行傳輸，信號衰減大且抗干擾能力弱，容易受環(huán)境影響、傳輸質量低劣、長期工作穩(wěn)定性差以及一般傳輸線纜防雷保護問題，因此采用敷設光纜作為信號主要傳輸通道。將固定圖像采集設備輸出的模擬視頻信號和控制信號，經(jīng)過光電信號轉換傳輸設備處理后通過光纖傳輸至水閘調度控制室(或基層局控制室)，在控制室將數(shù)字信號還原為模擬視頻信號和控制信號。模擬視頻信號經(jīng)分配器分配后分別供給視頻矩陣設備和硬盤錄像機使用，硬盤錄像機將模擬視頻信號壓縮成視頻流用于發(fā)布和存儲(如圖2)。水閘調度控制室(或基層局控制室)、直屬局控制室、沂沭泗管理局、淮河水利委員會可以通過局域網(wǎng)、城域網(wǎng)訪問硬盤錄像機，調用實時監(jiān)控圖像和錄像資料，并通過硬盤錄像機控制前端圖像采集攝像機。
　　為滿足各管理局對水閘監(jiān)視圖像信息顯示的需求，各橋頭堡控制室、基層局控制室、直屬局控制室、沂沭泗管理局、水利廳均配置視頻解碼器，該設備通過網(wǎng)絡將硬盤錄像機壓縮的視頻流還原成模擬視頻信號，用于后端信息顯示設備。

　　監(jiān)控中心管理平臺軟件

　　管理平臺軟件系統(tǒng)，將水、工情綜合數(shù)據(jù)庫(工情基礎數(shù)據(jù)、實時工情數(shù)據(jù)、實時監(jiān)控視頻圖像)等信息進行發(fā)布和分析，并通過統(tǒng)一的身份認證向用戶提供適合的信息展現(xiàn)。

　　系統(tǒng)由應用支撐平臺、水閘視頻監(jiān)視信息查詢管理等模塊組成。支撐平臺作為整個系統(tǒng)的基礎和框架為其他應用模塊提供統(tǒng)一身份驗證和信息交換接口；工程調度運行管理系統(tǒng)對水利工程和設施的實時運行進行監(jiān)控，具備對閘門運行調度指令、工作狀態(tài)、水位、流量等有關信息的傳輸、存儲、查詢、數(shù)據(jù)庫設計及有關管理等功能；水閘視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)通過直觀的視頻監(jiān)控對間站運行進行監(jiān)視管理，提供有線設備的管理、視頻數(shù)據(jù)的采集處理、多級視頻監(jiān)視等功能。

　　用戶通過統(tǒng)一的管理后臺維護用戶角色定義和權限分配，利用標準化的信息共享技術向外提供開放接口，方便應用集成。并對已有系統(tǒng)進行集成，避免重復建設，實現(xiàn)信息共享。