戴燁軍 張志強(qiáng)

摘 ?要：密云水庫(kù)作為北京市最大的水庫(kù)，對(duì)大壩、水資源的安全管理，是密云水庫(kù)以及駐守大壩武警中隊(duì)的首要任務(wù)。隨著科技的不斷進(jìn)步，密云水庫(kù)通過(guò)先進(jìn)的科技手段不斷提高安全監(jiān)控力度，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)報(bào)警，多點(diǎn)觸發(fā)，立即響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩、庫(kù)區(qū)水資源的安全管理的目的。本文重點(diǎn)闡述如何通過(guò)現(xiàn)階段先進(jìn)的多形態(tài)監(jiān)控手段，達(dá)到提高密云水庫(kù)的安全管理工作效率的目的。

關(guān)鍵詞：值班管控;高清數(shù)字圖像;視頻會(huì)商;語(yǔ)音廣播;卡口抓拍;可視對(duì)講

中圖分類號(hào)：TP277 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）13-0103-04

Application Research on Multiform Monitoring System in Dam Safety Management

DAI Yejun， ZHANG Zhiqiang

（Beijing Miyun Reservoir Management Office， Beijing ?101512， China）

Abstract： As the largest reservoir in Beijing， the safety management of dam and water resource is the primary task of Miyun reservoir and the armed police squadron stationed at the dam. With the continuous progress of science and technology， Miyun reservoir continuously improves the safety monitoring through advanced scientific and technological means， realizes one point alarm， multi-point trigger and immediate response， and realizes the purpose of safety management of water resources in the dam and reservoir area. This paper focuses on how to improve the safety management efficiency of Miyun reservoir through the advanced multiform monitoring means at the present stage.

Keywords： on-duty control; HD digital image; video conferencing; voice broadcasting; bayonet capture; video intercom

0 ?引 ?言

北京市密云水庫(kù)，是為市區(qū)供水的重要水源地，近年來(lái)隨著南水北調(diào)工程進(jìn)京，密云水庫(kù)又成了重要的水源集調(diào)中心。保護(hù)水庫(kù)大壩、水資源安全是密云水庫(kù)和駐守武警中隊(duì)的首要任務(wù)。為提高信息化條件下水庫(kù)大壩的安全系數(shù)，管理單位緊跟技術(shù)前沿，注重安全管理與技術(shù)的融合，將報(bào)警、視頻監(jiān)控、視頻會(huì)商、廣播等數(shù)字技術(shù)廣泛應(yīng)用到安全管理領(lǐng)域中，不斷拓展功能，實(shí)現(xiàn)了安全管理的可視化，大幅度提高了值班管控能力。

通過(guò)對(duì)密云水庫(kù)及駐守武警中隊(duì)的走訪與實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)目前的安全管理監(jiān)控業(yè)務(wù)主要采用目視直控的監(jiān)控系統(tǒng)，受技術(shù)的局限，存在著執(zhí)勤效率不高，人員增加等諸多問(wèn)題。再結(jié)合各管理單位對(duì)于安全管理的業(yè)務(wù)功能需求，提出針對(duì)密云水庫(kù)大壩安全管理中的基本業(yè)務(wù)功能需求，應(yīng)具備聯(lián)動(dòng)指揮、報(bào)警、廣播、會(huì)商、監(jiān)控、執(zhí)勤值班等功能，業(yè)務(wù)系統(tǒng)包含圖像系統(tǒng)、視頻會(huì)商系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、執(zhí)勤管控系統(tǒng)。隨著智能化監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，將取代傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)值班、執(zhí)勤管理智能化。本文從加強(qiáng)智能監(jiān)控系統(tǒng)在執(zhí)勤領(lǐng)域中應(yīng)用研究，對(duì)進(jìn)一步提高值班管理能力和目標(biāo)安全系數(shù)，對(duì)達(dá)到減員增效的目的具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路

通過(guò)融入各類前沿智能檢測(cè)、識(shí)別、控制等相關(guān)技術(shù)，整合指揮、監(jiān)控、防護(hù)、報(bào)警、通信、處置要素，實(shí)現(xiàn)信息智能管理、通道智能防范、監(jiān)控智能識(shí)別、險(xiǎn)情智能感知、情況智能處置等智能功能，構(gòu)建科技手段為支撐的安全執(zhí)勤管理信息體系，實(shí)現(xiàn)縱深防護(hù)遠(yuǎn)端過(guò)濾的外圍屏障體系。

采用數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化等方面的應(yīng)用技術(shù)，滿足實(shí)用性、先進(jìn)性、專業(yè)性、開(kāi)放性、安全性、集成性和經(jīng)濟(jì)性的要求，完善安全管控體系，著力提升安全防護(hù)能力，全力保證密云水庫(kù)守衛(wèi)任務(wù)絕對(duì)安全。

系統(tǒng)總體構(gòu)架由四部分組成：信息采集、通信網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用和信息顯示，系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

信息采集是指前端信號(hào)采集設(shè)備，主要指高清視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)、聲光報(bào)警、區(qū)域廣播等前端設(shè)備。通信網(wǎng)絡(luò)是指對(duì)信息采集設(shè)備的傳輸，主要以光纜方式傳輸。業(yè)務(wù)應(yīng)用是指各系統(tǒng)軟件對(duì)前端采集設(shè)備的調(diào)用、切換、控制和存儲(chǔ)。信息顯示指視頻監(jiān)控圖像和其他信息在拼接屏、LED和液晶電視上進(jìn)行顯示。

2 ?視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 ?執(zhí)勤管控系統(tǒng)

執(zhí)勤管控系統(tǒng)具有聲光報(bào)警、語(yǔ)音對(duì)講、應(yīng)急報(bào)警、報(bào)警聯(lián)動(dòng)，視頻監(jiān)控、電話通信、廣播喊話等功能，拓展了全域監(jiān)控、執(zhí)勤防瞌睡、全員互控、全程管控、前置操作、電子地圖、巡邏報(bào)警、報(bào)警接入和平臺(tái)拓展的功能。

執(zhí)勤管控系統(tǒng)具有功能多、操作便捷、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)應(yīng)用涉及安全業(yè)務(wù)，因此系統(tǒng)需要建立一套專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，從而達(dá)到通信安全的目的。值班部署結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

執(zhí)勤管控系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，是將目標(biāo)周界、主要通道、要害部位等責(zé)任區(qū)內(nèi)所有采集信息接入執(zhí)勤崗位信息終端，拓展執(zhí)勤人員觀察警戒范圍，消除盲區(qū)死角，為執(zhí)勤人員處置突發(fā)情況贏得主動(dòng)權(quán)。在重要部位部署電子哨兵，技防輔助人防，實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)死角監(jiān)控、目標(biāo)入侵檢測(cè)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤、多級(jí)聯(lián)動(dòng)報(bào)警功能。一點(diǎn)觸發(fā)警情，全域警戒，可以實(shí)現(xiàn)所有在崗執(zhí)勤人員互管互控。

執(zhí)勤管控系統(tǒng)的執(zhí)勤、值班數(shù)據(jù)可以上傳到執(zhí)勤中心的態(tài)勢(shì)分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)以及深度分析，通過(guò)數(shù)據(jù)匯聚、規(guī)律分析以及動(dòng)態(tài)展現(xiàn)，為各級(jí)管理者提供真實(shí)可靠的輔助決策依據(jù);同時(shí)執(zhí)勤管控系統(tǒng)各類報(bào)警、換崗、監(jiān)控視頻等實(shí)時(shí)上傳到多級(jí)執(zhí)勤管控平臺(tái)，確保執(zhí)勤中心遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌握各執(zhí)勤崗的情況。

2.2 ?視頻監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)在遵循分層、全開(kāi)放的體系架構(gòu)，形成一個(gè)開(kāi)放的、完整的、標(biāo)準(zhǔn)化的交換架構(gòu)。系統(tǒng)采用基于IP網(wǎng)絡(luò)的分布式控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的全數(shù)字化傳輸、交換、存儲(chǔ)、處理。視頻監(jiān)控系統(tǒng)既可作為獨(dú)立系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行，又可以通過(guò)專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不同執(zhí)勤中心、值班室內(nèi)監(jiān)控需求，在不同時(shí)期實(shí)現(xiàn)所有部署的重點(diǎn)部位，多人多點(diǎn)監(jiān)控，從而提高重點(diǎn)部位的監(jiān)控力度。視頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

2.3 ?視頻會(huì)商系統(tǒng)

視頻會(huì)商系統(tǒng)利用專用網(wǎng)絡(luò)，采用獨(dú)立系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)上級(jí)拉中級(jí)、下級(jí)進(jìn)會(huì)場(chǎng);中級(jí)拉上級(jí)、下級(jí)進(jìn)會(huì)場(chǎng);下級(jí)無(wú)權(quán)拉中級(jí)、上級(jí)進(jìn)會(huì)場(chǎng)的管理模式。達(dá)到了特殊部門的逐級(jí)管理要求。視頻會(huì)商系統(tǒng)采用專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，可以保障會(huì)議的保密性。視頻會(huì)商結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

2.4 ?廣播對(duì)講系統(tǒng)

IP網(wǎng)絡(luò)廣播對(duì)講系統(tǒng)采用領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)音頻技術(shù)，將音頻信號(hào)以數(shù)據(jù)包形式在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)上進(jìn)行傳送，是一套純數(shù)字的雙向音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)。徹底解決傳統(tǒng)對(duì)講系統(tǒng)存在的傳輸距離有限、易受干擾等問(wèn)題;解決傳統(tǒng)廣播存在的音質(zhì)不佳、傳輸距離有限、缺乏互動(dòng)等問(wèn)題。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，使用簡(jiǎn)便，每個(gè)接入點(diǎn)無(wú)須單獨(dú)布線，系統(tǒng)兼容性高，與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字視頻監(jiān)控、內(nèi)部通信、報(bào)警求助的融合應(yīng)用。廣播對(duì)講系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

3 ?系統(tǒng)建設(shè)主要功能

系統(tǒng)整體具有便捷操作、即時(shí)觸發(fā)特性，可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)或多點(diǎn)報(bào)警后，指定點(diǎn)或全域立即獲知，從而快速響應(yīng)進(jìn)入警戒狀態(tài)，極大提高指揮、決策效率。系統(tǒng)具備的主要功能有：

報(bào)警聯(lián)動(dòng)：設(shè)五個(gè)分類報(bào)警鍵，1個(gè)獨(dú)立一鍵報(bào)警鍵。觸發(fā)警情按鍵時(shí)，聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警燈報(bào)警，開(kāi)啟警燈閃爍和語(yǔ)音提示，客戶端聯(lián)動(dòng)彈出相應(yīng)畫(huà)面，語(yǔ)音提示報(bào)警信息。自動(dòng)開(kāi)啟廣播喊話、自動(dòng)連接對(duì)講主機(jī)，發(fā)送報(bào)警信息給執(zhí)勤管控系統(tǒng)。

在崗狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖6所示，該系統(tǒng)具備防瞌睡，防離崗兩防功能。實(shí)時(shí)捕捉人體、人臉、人眼等圖像，經(jīng)過(guò)分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)分析處理，判斷執(zhí)勤、值班人員是否離崗、睡崗、走神，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)提示和遠(yuǎn)程報(bào)警。在檢測(cè)到“瞌睡、離崗”時(shí)，觸發(fā)語(yǔ)音報(bào)警或發(fā)送第三方平臺(tái)。取證功能：檢測(cè)到“瞌睡、離崗”時(shí)，連續(xù)抓拍圖片或存儲(chǔ)相應(yīng)的視頻。記錄功能：實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相應(yīng)系統(tǒng)操作記錄、報(bào)警觸發(fā)記錄。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)：具備監(jiān)視功能：能夠全天候?qū)崟r(shí)采集被控站點(diǎn)及區(qū)域的圖像信息，系統(tǒng)采用數(shù)字圖像傳輸方式、多窗口顯示?？刂乒δ埽嚎梢酝ㄟ^(guò)控制鍵盤控制電動(dòng)鏡頭光圈的大小、焦距的長(zhǎng)短等參數(shù)。存儲(chǔ)與回放：系統(tǒng)可以將每一天的現(xiàn)場(chǎng)情況以圖像方式實(shí)時(shí)記錄下來(lái)，監(jiān)視或回放錄像時(shí)看清當(dāng)時(shí)情況，不遺漏任何細(xì)節(jié)場(chǎng)景，一旦發(fā)生差錯(cuò)，可以通過(guò)重放錄像進(jìn)行查找。

監(jiān)控綜合管理界面如圖7所示，在管理中心，通過(guò)視頻監(jiān)控管理服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)集中管理。同一監(jiān)控點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)多地監(jiān)控，極大提高了監(jiān)控力度。

遠(yuǎn)程視頻會(huì)議：本地與上一級(jí)管理單位，本地與下屬單位之間互相組網(wǎng)、單獨(dú)組網(wǎng)會(huì)議，極大提高了遠(yuǎn)程會(huì)議效率。

語(yǔ)音對(duì)講、監(jiān)聽(tīng)：執(zhí)勤、值班室可以對(duì)各監(jiān)控崗進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)和廣播;執(zhí)勤崗觸發(fā)警情時(shí)聯(lián)動(dòng)呼叫語(yǔ)音對(duì)講主機(jī)功能。

廣播喊話：執(zhí)勤室將喊話、緊急警情、語(yǔ)音廣播、錄播、定時(shí)播報(bào)等信息通過(guò)廣播單區(qū)域或全區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)、定時(shí)、計(jì)劃廣播?？梢詫?shí)現(xiàn)全區(qū)廣播：可以實(shí)現(xiàn)中心對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有終端進(jìn)行統(tǒng)一廣播。分區(qū)廣播：可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)終端按路段、奇偶、片區(qū)等形式分區(qū)，對(duì)指定的區(qū)域分別播放指定的音頻節(jié)目或者進(jìn)行廣播喊話，互不影響干擾。喊話廣播：通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)尋呼話筒或者控制臺(tái)，能指定全部、局部或單個(gè)終端，實(shí)現(xiàn)廣播喊話。定時(shí)廣播：可設(shè)置定時(shí)播放列表，音頻自動(dòng)定時(shí)播出，各廣播點(diǎn)播放設(shè)備根據(jù)定時(shí)播放列表自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

可視對(duì)講系統(tǒng)管理界面如圖8所示，通過(guò)前端設(shè)備，可將布放區(qū)域的圖像信息及語(yǔ)音信息傳達(dá)至執(zhí)勤室，并與執(zhí)勤室進(jìn)行可視語(yǔ)音對(duì)講。執(zhí)勤室可通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控屏幕遠(yuǎn)程觀測(cè)到車輛人員信息，做出決策，從而達(dá)到不離監(jiān)控崗位的情況下，遠(yuǎn)程控制門的開(kāi)閉，極大提高了執(zhí)勤、值班的效率。

圖8 ?可視對(duì)講系統(tǒng)管理界面

卡口抓拍：大壩執(zhí)勤崗設(shè)立了卡口，通過(guò)卡口抓拍系統(tǒng)，將車輛信息錄入，實(shí)現(xiàn)過(guò)往車輛是否符合放行的信息反饋到大屏上，執(zhí)勤人員根據(jù)反饋信息進(jìn)行放行或攔截詢問(wèn)。實(shí)現(xiàn)高效的安全管理的同時(shí)，也可以提高通行的效率。

記錄存儲(chǔ)分析：系統(tǒng)根據(jù)存儲(chǔ)空間大小，時(shí)刻對(duì)操作、響應(yīng)、圖像、聲音進(jìn)行集中或異地存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)均有時(shí)間記錄。

事件分析：通過(guò)演習(xí)或突發(fā)事件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)。事前預(yù)警：從觸發(fā)預(yù)警開(kāi)始前幾個(gè)小時(shí)或幾天內(nèi)即可開(kāi)始，至觸發(fā)警情，最后警情響應(yīng)處理全程;通過(guò)系統(tǒng)記錄的具備時(shí)間點(diǎn)的圖像、語(yǔ)音、操作等數(shù)據(jù)，分析事件管理者決策是否及時(shí)準(zhǔn)確、參與的所有人員操作是否得當(dāng)，從而判斷整個(gè)過(guò)程是否達(dá)到了預(yù)期目的。

4 ?結(jié) ?論

密云水庫(kù)大壩安全業(yè)務(wù)管理是通過(guò)整合視頻監(jiān)控、執(zhí)勤管控、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、廣播喊話、語(yǔ)音對(duì)講、視頻會(huì)商、卡口抓拍等多功能業(yè)務(wù)形態(tài)，為駐守水庫(kù)大壩的武警中隊(duì)提供直觀、即時(shí)、清晰的圖像、聲音等信息，通過(guò)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，建立動(dòng)態(tài)監(jiān)管、智能巡檢、統(tǒng)計(jì)查詢、運(yùn)行管理、運(yùn)行督查、系統(tǒng)管理等內(nèi)容模塊，實(shí)現(xiàn)信息采集自動(dòng)化、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)及安全預(yù)警。迅速有效地展示大壩區(qū)域的安全狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響大壩、水源安全的前兆信息，提高了大壩安全管理的可靠性和水庫(kù)大壩安全預(yù)警能力。從而實(shí)現(xiàn)提高安全管理的目的。

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作者簡(jiǎn)介：戴燁軍（1982.09—），男，瑤族，湖南懷化人，中級(jí)工程師，本科，研究方向：水利水文信息化建設(shè)與管理工作;張志強(qiáng)（1981.08—），男，漢族，河南安陽(yáng)人，政工師，本科，研究方向：水利水文信息化建設(shè)與管理工作。