桃林口水库视频监控系统构建及应用

□吕宝良 董笑波 李立君 刘凤弟

桃林口水库视频监控系统构建及应用

□吕宝良 董笑波 李立君 刘凤弟

桃林口水库位于河北省东北部的青龙河上，是一座集供水、灌溉、发电及旅游开发等多功能于一体的大型水利枢纽工程。控制流域面积5060Km2,平均年径流量9.6亿m3,总库容8.59亿m3。为适应水库不断发展的要求，桃林口水库于2010年构建并启用了视频监控系统，该系统采用全数字化和网络化，为全面实现水库库区的动态化管理和实现快速反应发挥了重要作用。该系统大力提高了水库综合管理水平，使工作展开方便高效。

1.系统构建

桃林口水库的视频监控系统包括宽带组网工程和网络视频监控系统两个部分。

1.1 宽带组网工程

一是网络结构。整个网络包括桃林口水库管理局区子网、桃林口水库电厂子网、坝东子网、坝西子网和桃林口水库大门子网。二是网络配置。水库管理局已初步建成了一个内部局域网，其他4个子网包括两段光纤、3个100M网络交换机和2个10M/100M网络集线器。其中，水库管理局至水库电厂中控室的光纤链路长1.1km，水库管理局至水库大门门房的光纤链路长0.9km，水库电厂中控室至大坝坝西的光纤链路长0.3km，大坝坝西至坝东的光纤链路长0.5km，以上均铺设4芯光纤（2芯备用）。

1.2 视频监控系统

一是系统监控模式。该监控系统是全数字多点对多点的监控模式，即任何一个监控点均可同时监控多个被监控点，同时任何一个被监控点可以同时被多个监控点监控，此外，监控支持双向音频，即监控点和被监控点互相通话，还支持由监控点提供网络远处控制被监控点的摄像机和云台以及其他监控功能。

二是全数字前端监控点。全数字前端监控点是一体化工业设备，可防雨雪、防潮、防高低温、防震、防雷击，对电源波动不敏感，可以达到本监控系统所需要求。

三是模拟前端监控点。模拟前端监控点是一体化的工业设备，可防高低温、防震，对电源波动不敏感。其需要具备的监控功能包括：模拟视频输出；长距离的视频信号传输能力；具备云台、可变焦镜头等基本监控设备；需有较清晰的视频图像质量。

四是监控数据服务器。监控数据中心负责所有监控数据记录和管理的工作，其主要功能包括：对全部或部分数字前端监控点进行录像；对所有数字前端监控点的监控行为进行仲裁及完成数据分配；对所有监控用户进行管理。

五是数字监控中心。数字监控中心由若干台监控工作站完成对前端监控点的视频监控。监控工作站为一般PC，安装监控客户端软件后即成为一个监控工作站。

六是模拟监控中心。模拟监控中心由若干台监视设备和控制设备组成，完成对前端模拟监控点的视频监控，包括某些业务管理范围内的数字监控点监视。

七是视频监控系统组成。桃林口水库视频监控系统采用一个数字监控集群，各数字监控点通过已经铺设的光纤或5类网络传输线接入视频监控数据服务器，视频监控服务器同时接入宽带网，将视频监控数据在宽带网上进行发布。第一，管理区监控点。管理区前端监控点群包括管理区的3个数字监控点，分别为管理局门口、大门及大门西侧。第二，大坝监控点。坝区前端监控点群包括大坝坝区的3个数字监控点，分别为大坝西侧、大坝上游及大坝下游。第三，电厂监控点。电厂前端监控点群包括电厂的6个数字监控点、15个模拟监控点以及模拟监控的视频输出数字监控点。

2.系统应用

视频监控系统运行几年来整体状况良好，同时随着年限增加，也出现了一些问题，主要有以下3点：一是存储传输，由于要节省大量的存储空间及传输带宽的限制，不得不对视频数据进行压缩，不仅造成图像模糊，而且视频压缩时固定压缩比的方式不够灵活，占用了大量的存储空间及带宽。二是高效计算，由于视频监控要求计算的多功能性和实时性，而视频数据的特殊性，导致计算成本增加，需要构建用于视频监控的视频计算的统一理论和框架。三是监控点雷击，个别点频繁受到雷击影响，经改造效果不佳，仍待解决。

3.结语

桃林口水库工程视频监控系统的构建提高了桃林口水库水利信息化水平和对紧急事件的解决效率，为信息化系统提供了数据传输和交换的途径。完成了对水库大坝、电厂及其他重要地区的全方位实时在线多点监控、全程录像、历史记录检索等任务，对做好水库防洪调度，提高工程的防灾减灾快速反映能力，提高水库洪水调度决策水平和工程效益有着重要意义。今后，着力解决发现的问题，更新技术，保障系统运行良好。相信随着水库现代化管理水平的不断提高，视频监控系统发挥的作用也将越来越大。□

2014-05-30

吕宝良，男，汉族，河北省桃林口水库管理局，局长。

董笑波，男，汉族，河北省桃林口水库管理局，高级工程师。

李立君，男，汉族，河北省桃林口水库管理局，高级工程师。

刘凤弟，男，汉族，秦皇岛市洋河水库管理处，工程师。