閔輝劉強(qiáng)

（淮委通信總站 蚌埠 233001）

水是人類(lèi)生活賴(lài)以生存和生產(chǎn)不可缺少的自然資源，一個(gè)地區(qū)水資源的數(shù)量和質(zhì)量直接影響該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)既是一個(gè)水資源豐富的大國(guó)，也是一個(gè)中度缺水以及水患多發(fā)的國(guó)家，水資源的管理關(guān)系國(guó)計(jì)民生。近年來(lái)，隨著我國(guó)水資源供需矛盾的日益突出，對(duì)水資源的環(huán)境監(jiān)測(cè)與調(diào)度管理也成為管理工作重心，對(duì)水資源的監(jiān)控除了安全的因素，還需要體現(xiàn)環(huán)保、節(jié)約的監(jiān)管力度。

2011 年中央一號(hào)文件明確提出要實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，建立用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三項(xiàng)制度”，相應(yīng)地劃定用水總量、用水效率和水功能區(qū)限制納污“三條紅線(xiàn)”。為守住這“三條紅線(xiàn)”，一號(hào)文件提出了一系列剛性要求和硬措施，并明確要求建立水資源管理責(zé)任和考核制度。為實(shí)現(xiàn)監(jiān)控目標(biāo)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為了有力的技術(shù)支持手段。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

長(zhǎng)期以來(lái)，水資源的監(jiān)測(cè)、控制、管理工作一直處于人工操作模式，工作中不但投入大量的人力、物力，而且監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)受人為因素影響很大，不能及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地反饋水資源的實(shí)際動(dòng)態(tài)，直接影響水資源的現(xiàn)代化管理，影響到節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。

水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)使管理部門(mén)可從監(jiān)控中心直接監(jiān)控取水單位，準(zhǔn)確掌握水資源的豐枯變化、水位動(dòng)態(tài)變化，取水量變化以及供水、用水信息；為水資源費(fèi)的足額征收提供更為準(zhǔn)確的水量；為水資源的合理開(kāi)發(fā)利用、科學(xué)保護(hù)提供可靠真實(shí)數(shù)據(jù)；為統(tǒng)一管理、聯(lián)合調(diào)度、優(yōu)化配置水資源及解決水資源的供需矛盾建設(shè)了一個(gè)平臺(tái)和樞紐；加速水資源管理現(xiàn)代化進(jìn)程，也為制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，安排部署新型能源基地建設(shè)和節(jié)水型社會(huì)建設(shè)提供相關(guān)的科學(xué)依據(jù)。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合和用途

在水利部門(mén)水資源管理工作中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可用于以下場(chǎng)合：水資源監(jiān)管、水污染事件處理，對(duì)于水庫(kù)、河流取水點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，防止安全事件與污染事件，利于環(huán)保執(zhí)法取證；引水調(diào)度，對(duì)水資源的使用調(diào)配進(jìn)行監(jiān)管，防止水資源流失與盜水事件。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)由各級(jí)監(jiān)控中心和監(jiān)控站組成。在省、市、縣（區(qū)）各級(jí)水利主管部門(mén)和流域管理單位、防汛指揮中心分別設(shè)置監(jiān)控中心，在水利工程管理和水文監(jiān)測(cè)等單位設(shè)置監(jiān)控站。監(jiān)控中心和監(jiān)控站通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)成多層多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。

3.2 監(jiān)控前端

水利部門(mén)所管轄的水體資源和水利工程類(lèi)型多樣，根據(jù)所屬地區(qū)、有無(wú)專(zhuān)用機(jī)房、是否需要錄像、傳輸線(xiàn)路等的不同，需要針對(duì)不同的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)選擇適合的監(jiān)控前端產(chǎn)品，滿(mǎn)足各自特殊的需求。如可根據(jù)情況選用日夜兩用的高變倍模擬球機(jī)、數(shù)字高清攝像機(jī)、帶智能分析功能數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)等，還可配合水質(zhì)探測(cè)裝置進(jìn)一步準(zhǔn)確掌握水資源狀況。

3.3 傳輸線(xiàn)路

一般將水利監(jiān)控的傳輸線(xiàn)路分為兩類(lèi)，一類(lèi)是接入線(xiàn)路，一類(lèi)是骨干線(xiàn)路。接入線(xiàn)路解決將位于水庫(kù)、樞紐、河道等各地監(jiān)控點(diǎn)圖像、數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控站或匯聚點(diǎn)，骨干線(xiàn)路則將圖像、數(shù)據(jù)等信息遠(yuǎn)程傳輸?shù)缴霞?jí)監(jiān)控中心。對(duì)于監(jiān)控畫(huà)面要求清晰、實(shí)時(shí)的點(diǎn)位（比如水庫(kù)、堤圍、漁港、樞紐等），一般采用有線(xiàn)傳輸。一些無(wú)人值守泵站、河道監(jiān)測(cè)站、水文站，位于崇山峻嶺深處或荒無(wú)人煙之地，或者即便在城區(qū)，但有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)難以到達(dá)或者投資較大的地區(qū)，則考慮無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)（以3G網(wǎng)絡(luò)為主）或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸通道（如微波無(wú)線(xiàn)擴(kuò)頻、正交頻分復(fù)用技術(shù)）。

3.4 監(jiān)控中心管理平臺(tái)

水利部門(mén)垂直管理特征明顯，為了既保障統(tǒng)一的指揮，又能實(shí)現(xiàn)分散自主管理，從跨省的流域管理委員會(huì)，到各省、市、水利工程的多級(jí)管理單位，都會(huì)建設(shè)規(guī)模、復(fù)雜度不一的監(jiān)控中心，通過(guò)各級(jí)監(jiān)控中心的管理平臺(tái)，既可以訪(fǎng)問(wèn)管轄范圍內(nèi)的水利監(jiān)控點(diǎn)，也可以向上級(jí)監(jiān)控中心提供級(jí)聯(lián)服務(wù)的能力，或者向有關(guān)部門(mén)共享部分視頻資源。

3.5 特殊要求

視頻監(jiān)控在水資源管理應(yīng)用需要考慮在特定環(huán)境中的一些特殊要求，因?yàn)樗Y源監(jiān)控環(huán)境大都在野外，夜間基本沒(méi)有環(huán)境光，夜間監(jiān)控使用的低照度攝像機(jī)靈敏度要高，或者有補(bǔ)光措施；還有對(duì)部分水體監(jiān)控要求攝像機(jī)支持大變倍，以便能遠(yuǎn)視距觀(guān)察；有的監(jiān)控點(diǎn)位要求清晰度很高，能分辨水面的漂浮物，或遠(yuǎn)處的船只標(biāo)識(shí)等等。

4 結(jié)語(yǔ)

水資源監(jiān)測(cè)與管理有著迫切的監(jiān)管需求，視頻監(jiān)控系統(tǒng)綜合了水資源、通訊、電子、計(jì)量、傳感、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科，在提高水資源利用效率，合理配置水資源，科學(xué)保護(hù)水資源和保障社會(huì)穩(wěn)定及國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中起著極其重要的作用，是水利行業(yè)信息化管理的重要支撐手段，在水資源監(jiān)控領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，將為水資源管理信息化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)