宋 煒

（江蘇省防汛防旱指揮部辦公室，江蘇南京 210029）

0 引言

江蘇濱江臨海，是一個(gè)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的省份，同時(shí)，江蘇又地處江淮沂沭泗下游，10萬(wàn)km2面積承泄上中游200萬(wàn)km2的來(lái)水，80%的地面處于洪水位威脅之下，素有“洪水走廊”之稱(chēng)，歷史上水旱災(zāi)害頻繁，給人民生命、財(cái)產(chǎn)造成較大損失并帶來(lái)嚴(yán)重威脅。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，對(duì)全省防洪減災(zāi)提出了新的更高的要求。

重點(diǎn)水利工程擔(dān)負(fù)著防汛、防旱、供水等方面的工作，保障工程設(shè)施的正常運(yùn)行是十分重要的。江蘇省防汛防旱指揮部辦公室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“省防辦”）利用視頻監(jiān)控技術(shù)，建設(shè)了一套重點(diǎn)水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)建設(shè)省、市（廳直屬管理處）二級(jí)防汛防旱視頻監(jiān)控平臺(tái)，集成已建的各類(lèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全省范圍內(nèi)防汛防旱視頻信息的交換與共享，為省防汛防旱及其他業(yè)務(wù)應(yīng)用提供所需的視頻信息，進(jìn)一步提高了綜合抗災(zāi)減災(zāi)能力。

1 現(xiàn)狀

近幾年我省各級(jí)水利管理部門(mén)都陸續(xù)開(kāi)展了防汛防旱視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)踐，在實(shí)際工作中發(fā)揮了一定的作用。但是，由于建設(shè)時(shí)間不一致以及出發(fā)點(diǎn)不同，呈現(xiàn)一種參差不齊的現(xiàn)象，缺乏統(tǒng)一平臺(tái)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，大量的基礎(chǔ)設(shè)施和信息資源達(dá)不到通用和共享的目的。

（1）部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)還屬于本地的模擬視頻監(jiān)控或數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)水利監(jiān)控視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)化顯示和傳輸。

（2）有些雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，但只限在本地局域網(wǎng)內(nèi)查看視頻，不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的Internet訪問(wèn)。

（3）還有部分水利樞紐已經(jīng)建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，但是未能與江蘇省水利廳連接。

2 系統(tǒng)集成與整合

2.1 總體設(shè)計(jì)

采用統(tǒng)一的技術(shù)構(gòu)建省、市和直管工程處兩級(jí)視頻監(jiān)控平臺(tái)，集成已建的各類(lèi)工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，把所有視頻信息匯聚到省防辦，進(jìn)行統(tǒng)一管理。視頻監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)視頻信息的接收、存儲(chǔ)和管理，系統(tǒng)整合負(fù)責(zé)已建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架

2.2 視頻監(jiān)控平臺(tái)

2.2.1 框架結(jié)構(gòu)

視頻監(jiān)控平臺(tái)由兩級(jí)組成：一級(jí)省中心，即省防辦；二級(jí)分中心，為各市水利局防辦和直屬工程管理處。在各級(jí)監(jiān)控中心部署監(jiān)控平臺(tái)，通過(guò)水利網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成二級(jí)級(jí)聯(lián)的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。各市水利局和管理處平臺(tái)負(fù)責(zé)本轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控點(diǎn)的接入、管理、控制等，省防辦監(jiān)控中心對(duì)全省接入的前端進(jìn)行統(tǒng)一管理、控制等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2.2 技術(shù)方案

采用基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)（監(jiān)控中心平臺(tái)為中心），使用前端數(shù)字編碼，利用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行全數(shù)字化集中管控、交換的模式實(shí)現(xiàn)前端到后端的信息傳輸，最后在后端通過(guò)視頻解碼器實(shí)現(xiàn)圖像解碼還原顯示。系統(tǒng)采用前端數(shù)字編碼、數(shù)字傳輸、數(shù)字解碼的模式，屬于真正的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)如圖3所示。

各級(jí)監(jiān)控中心需要配置1臺(tái)多功能視頻服務(wù)器（即監(jiān)控中心平臺(tái)），采用分布式視頻技術(shù)，負(fù)責(zé)所管轄范圍內(nèi)的視頻監(jiān)視站點(diǎn)。其具有用戶(hù)管理、權(quán)限管理、視頻流調(diào)度、設(shè)備綁定、前端視頻服務(wù)器管理、轉(zhuǎn)播代理管理、WEB服務(wù)等功能。

監(jiān)控平臺(tái)具備圖像復(fù)制、分發(fā)的能力，當(dāng)多用戶(hù)請(qǐng)求前端視頻流的時(shí)候，能夠?qū)⑶岸怂蛠?lái)的單路視頻流進(jìn)行復(fù)制，并準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)發(fā)到各用戶(hù)，從而實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)可實(shí)時(shí)瀏覽同1路圖像源。而且，從站點(diǎn)到管理處的圖像傳輸只占用1.5～2.0 M的帶寬。

2.3 系統(tǒng)整合

2.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

江蘇省共有重點(diǎn)水利工程196處，包括：供水工程，淮河防洪工程，長(zhǎng)江、海堤、區(qū)域排澇等工程，本系統(tǒng)主要針對(duì)已經(jīng)裝有本地監(jiān)視系統(tǒng)并具備網(wǎng)絡(luò)條件的重點(diǎn)水利工程。

2.3.2 系統(tǒng)要求

實(shí)現(xiàn)將原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入到各級(jí)監(jiān)控平臺(tái)中，同時(shí)又不影響原有系統(tǒng)的使用。

2.3.3 技術(shù)方案

由于這些工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了不同的技術(shù)和產(chǎn)品，故針對(duì)不同的情況需進(jìn)行不同的處理方式。主要采用以下3種方式：

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)

（1）直接接入方式。已建監(jiān)控點(diǎn)如果采用的是相同的平臺(tái)產(chǎn)品，可以直接接入地市水利局和直屬工程管理處監(jiān)控中心的監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化級(jí)聯(lián)。

圖4 DVR網(wǎng)關(guān)接入方式

（2）DVR網(wǎng)關(guān)接入方式。已建監(jiān)控點(diǎn)如果采用的是?？?、大華等主流品牌DVR，則可以通過(guò)DVR網(wǎng)關(guān)接入地市水利局和直屬管理處監(jiān)控中心的監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化連接。其連接方式如圖4所示。

（3）分頻器/編碼器接入方式。對(duì)這類(lèi)站點(diǎn)的整合需要增加視頻分配器和視頻編碼器，從視頻分配器接入視頻信號(hào)，將云臺(tái)、鏡頭等控制信號(hào)接到云臺(tái)鏡頭控制器，通過(guò)原有云臺(tái)鏡頭控制器對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制。新的連接方式如圖5所示。

3 應(yīng)用成效及效益

目前，我省重點(diǎn)水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)完成，省、市（管理處）兩級(jí)防汛工作人員獲得授權(quán)后均可實(shí)時(shí)查詢(xún)工程視頻。

江蘇省重點(diǎn)水利工程防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)完成以后，發(fā)揮了重要的作用。發(fā)生臺(tái)風(fēng)和洪災(zāi)等險(xiǎn)情時(shí)，工作人員可以在第一時(shí)間知道險(xiǎn)情現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)視頻和工情信息，為抗洪救災(zāi)節(jié)約寶貴的決策時(shí)間，同時(shí)也為領(lǐng)導(dǎo)決策提供直觀的視頻信息，便于防汛防旱管理人員進(jìn)行遠(yuǎn)程搶險(xiǎn)指揮，及時(shí)調(diào)配人員和物資，提高抗洪救災(zāi)的效率。

圖5 模擬視頻監(jiān)視系統(tǒng)的升級(jí)方案

本系統(tǒng)大大地提高了防汛防旱工作效率，為保障和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，發(fā)揮了很大作用，取得了很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。