水利信息化是水利現代化的基本標志和重要內容，是國家以信息化改造和提升傳統產業思路在水利行業的具體體現，是帶動水利現代化的重要措施之一。隨著水利信息化事業的發展，水利行業近期在地陸續實施了水利視頻監控項目，為防汛和水資源管理提供利了直觀有效的管理手段。但由于這些系統都是分散建設的，存在架構不同，設備多樣，互不兼容等問題，對水利視頻監控系統向流域化和網絡化方向發展帶來了不少問題，往往在防汛的關鍵時刻，由于系統的兼容問題，決策人員無法遠程觀測到流域各個已建監控點的實時情況，為解決上述問題急需一套水利流域的視頻監控標準，對各個視頻監控系統進行統一規范和實施，從而做到功能統易于兼容和擴充方便。 省水利廳在總結省地系統建設經驗的基礎上，提出了水利行業視頻監控標準，該標準結合行業特點規范了水利行業視頻監控系統的技術要求，力圖使后續建設的各個監控系統在標準框架下實現互聯互通。本文擬對該標準中的一些關鍵問題進行論述，以期拋磚引玉，促使水利行業視頻監控的標準化和規范化。
水利視頻監控系統應根據水庫、閘站、海塘、分滯洪區、重要測流斷面等不同監視對象的特點，兼顧防汛及工程管理，合理選擇監視點位。監視點位布設應滿足對以下監視對象的有效觀察：
水庫：大壩、溢(泄)洪道、泄洪閘、泄洪洞、水位尺;
閘站：閘站建筑主體、閘門、上(下)游水域及堤防、水位尺;
堤防：堤頂、路面及附近水域;
分滯洪區：分洪閘、爆破點;
重要測流斷面：水域、水位尺;
避風港：水域。
在以上的監視目標中，水位尺是一個關鍵的監視目標，攝像機在白天和夜間開燈的情況下應能做到清晰觀測水位尺刻度。
水利視頻監控系統由各級監視中心和監視站組成。在省級、市級、縣(市、區)級水利主管部門和防汛指揮中心分別設置監控中心，在水利工程管理等單位設置監視站。監視中心和監視站通過計算機網絡連接，構成多層多結點的網狀結
系統結構圖
l 監視站與一個或多個前端監視點直接相連，采集前端監視點的實時圖像和其它相關數據信息，并對其進行管理和存儲。這種情況下，一般的監視站均為大中型水利工程的直接管理部門。
l 監視中心控制、監視、管理、調閱本轄區內監視站的所有圖像信息，并向公眾發布實時工況圖像信息。
市級、縣(市、區)級監視中心配置視頻流媒體服務器，向同級政府有關部門及上級監視中心提供圖像信息。
省級監視中心通過統一的網絡監控管理平臺，根據實際需要控制、監視、管理、調閱省內監視站的圖像。
這種架構適合流域監控的要求，是未來發展的主流方向，充分體現了流域監控的特點，同時在防汛時刻確保各級領導和決策人員可以通過網絡系統獲取實時視頻信息。
一般情況下可利用水利專網實現視頻傳輸，但考慮到視頻碼流比較大，建議租用獨立的網絡信道進行視頻傳輸，該信道應與水利專網互聯，上面結構圖中從各個監視站到市縣監視中心的網絡可采用租用方式。在經費允許的情況下可采用湖州水利建設方案直接用光纖傳輸模擬視頻到中心，光纖采用租買結合的方式進行鋪設。在某些信道較差或常規信道無法到達的場合，可采用無線信道。
水利視頻監控系統除具備普通監控系統監視，攝像機轉動等基本功能外，還應該突出以下幾部分功能
由于水利行業的業務系統中多采用電子地圖驅動的方式實現各種操作，因而推薦在視頻監控系統中結合地理信息系統(GIS)，從而實現基于矢量方式電子地圖的操作和界面。
單純視頻監控系統發揮的作用比較有限，如果和水利數據庫進行結合和聯動，在監控的同時實時掌握水雨情及工情等信息，對于抗洪救災的正確決策將起到顯著的促進作用。
建議系統在監控實時視頻的同時可通過標準的實時水雨情及工情庫表結構獲得現有閘門和水庫的水雨情及工情信息。同時可實現水雨情及工情信息和視頻信息的有效聯動，例如在水位超過某個警戒值時聯動視頻實現報警，便于領導和相關人員及時做出決策。
系統應具有圖片發布功能，對實時監視圖像進行截圖，生成圖片上傳到服務器并通過網絡發布。由于水利監控領域的目標大部分是緩變的目標，例如水位的上漲，閘門的開啟等等，所以水利視頻監控中在保證視頻清晰度的前提下可適當降低幀率，從而減少碼流，在絕大部分情況下，采用圖片方式的監控(1幀/秒)也可滿足要求。
系統應提供相應的互聯互通二次開發接口供其他業務系統或上層系統接入，主要包含視頻傳輸，視頻解碼以及通用命令接口。
編解碼標準推薦采用MPEG-4/H.264;
視頻主觀清晰度應達到4分以上，分辨率達到D1(704 x 576)，此時的碼流應可控制在1M以下。
視頻幀率可調：PAL：1/16~25幀/秒可調;NTSC：1/16~30幀/秒可調;
視頻輸出碼率：每路32K～2M可調。
在水利視頻監控中，可適當添加音頻模塊，如通過視頻發現有非法進入水域的行為，可喊話提醒，要求此時的音頻質量與普通電話的語音質量相當。
應支持TCP、UDP、RTP、組播等方式傳輸壓縮碼流，能支持網絡實時瀏覽任意一路或多路的視頻圖像，查看視頻設備運行狀態，控制、操作前端監視點的設備;
應支持PPPoE協議寬帶撥號接入Internet，支持DNS;
應支持DHCP協議自動獲取IP地址;
實時視頻延時不超過0.5秒;
每個用于轉發的服務器至少支持60路D1實時視頻數據流的并發網絡傳輸，每路碼流在1M左右。
用于存儲的設備應滿足以下指標：
支持8個以上內置硬盤，支持每路圖像錄像資料以D1分辨率保存1個月以上(含一個月)。宜使用SATA接口硬盤;
支持硬盤異步啟動保護硬盤功能;
支持錄像狀態檢測;
支持硬盤故障預警(SMART自檢測、分析、報告技術)及硬盤故障報警。
水利視頻監控工程往往建設在野外，氣候條件惡劣，特別是在系統使用最為頻繁的抗洪救災時刻，往往出現大風大雨等惡劣氣候條件，所選用的攝像機等戶外設備必須能在防雨、防腐蝕等惡劣環境下使用，支架和立桿必須考慮到抗臺風的要求，主要要求如下
攝像機支架和立桿以及云臺可在12級風力時正常工作，在大風情況下不出現明顯的晃動，不影響視頻的觀看效果。
充分考慮水域周圍濕度較高，在某些入海口處水汽中鹽分較高的特點，所選用的設備應考慮防鹽霧、防腐蝕、防銹蝕、防變形等問題。
大部分的水利工程處于野外，容易成為偷盜的目標，因而在施工時應充分考慮到防盜、防砸等要求。
室外防護罩的防護等級應不低于IP65。
現有的水利工程中，有不少未安裝燈光照明系統，而夜間又往往是抗洪救災的關鍵時刻，因而在系統設計時應充分考慮夜間監控的要求，可采用射燈照明或者紅外兩種方式，。建議優先選用射燈照明模式。夜間監控應達到以下要求
輔助照明設備開啟時投射到被監視區域的有效照度應不低于40W白熾燈的照度。
紅外攝像機的有效監視距離應根據實際狀況確定，室外一般不應低于30米。
水利工程往往建設在野外空曠之處，易受到雷電侵襲，監控點設備的電源一般在現場就近取用，也易受雷電波影響產生高壓和浪涌電流，為了設備能可靠、長久地運行，攝像機桿和前端機箱須接地;對攝像機的視頻信號均應配置防雷設備，以防止雷電對攝像機等設備的損壞;對各監控站點均應配置電源浪涌保護器，防止雷電的侵襲。
本標準的制定和實施時間均較短，和電力、公安的行業的標準相比還有許多需要完善之處，下階段將主要進行以下工作。
現有標準僅僅要求開放系統接入和互通的接口，但是未對其進行規范，在互聯互通時難度較大，下階段考慮按照公安方式制定相應的接口規范，統一數據傳輸、視頻解碼和命令接口。
在防汛抗洪中，預案起到了相當關鍵的作用，將現有的視頻監控系統結合到預案中并和預案聯動將大大促進其效力的發揮，在前期湖州和杭州的項目中已經初步嘗試將水位報警和視頻聯動，起到了一定的作用，下階段的標準化工作中將進一步完善該部分工作。
在現有的水利視頻監控系統中，主要依賴人工分析突發事件和關注點，容易出現漏判和誤判，同時隨著視頻監控系統的發展，系統規模越來越大，視頻系統存儲和包含的數據量往往以TB作為單位，形成了真正的海量數據，使水利部門工作人員的分析和處理工作量大大增加，從而影響了系統的應用效率。下階段可以在標準中逐漸推薦使用一些常用的智能算法，例如標尺刻度分析、閘門開啟狀態分析、禁止游泳區域警戒線分析等算法，此類算法將通過標準結合到現有的視頻監控系統中。
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