水利可视化调度、监控、水情监测综合系统技术方案

水利可视化调度、监控、水情监测综合系统技术方案目录1总体方案 (3)1.1视频监视系统 (3)1.1.1设计概况 (3)1.1.2系统总体设计 (5)1.1.3前端系统设计 (9)1.1.4.监控中心设计 (16)1.2视频会议系统 (22)1.2.1用户需求分析 (22)1.2.2视频会议组网方案 (23)1.2.3视频会议系统会议功能 (25)1.2.4视频会议系统的安全管理方案 (27)1.2.5会议室设计参考 (29)1.3可视化调度系统 (29)1.3.1.引言 (29)1.3.2可视化应急指挥调度系统 (30)1.3.3方案设计 (32)1.3.4可视化应急指挥调度系统应用场景 (35)1.3.5可视化指挥调度系统功能 (38)1.3.6可视化应急指挥调度系统特点 (40)1.3.7 系统设备简介 (42)1.4硬件、软件技术方案 (45)1.4.1. 硬件采购和集成 (45)软件采购、集成和开发 (62)1.5系统总集成技术及管理方案 (67)1.5.1. 系统集成技术方案 (67)1.5.2. 系统集成管理方案 (68)1总体方案1.1视频监视系统1.1.1设计概况1.1.1.1需求分析虽然近年来水利工程的监测能力有了很大提高，但整体水平与面临的形势和任务相比，仍存在一些薄弱环节。

一些小型水利设施如水库、泵站等，安全监管不到位。

除少部分配有水位、雨量测量装置外，大多数小型水库无任何大坝安全监测设施。

多数中型水库安全监测仍采用人工观测，尚未建成自动化监测系统，难以确保在恶劣条件下数据采集的及时可靠。

已建成的监测设施中，存在设备过时，精度差，可靠性低等问题。

如监控摄像头仍采用低分辨率的模拟摄像机，对现场情况采集不够精确。

对于重要的水域缺乏统一的管理监控，尤其是一些跨区域河流，监控系统各自独立，达不到有效监控的目的。

一些水利设施的闸门、泄洪道、泄洪洞等，常年处于无人值守状态，需要设置监控点，保证其安全。

部分水利设施地处偏僻，在白天无人和夜晚的时候，需要对其周边进行监控，防止人为的破坏。

视频监控以“被动监控”为主，需要值班人员时刻监控，大多数时间只适用于事件追溯的视频查阅，不能在发生险情的第一时间发生报警，以便相关人员采取对应措施。

1.1.1.2设计目标针对延安黄河引水工程管理调度系统的监控需求，我们将设计一套完善的视频监视系统，主要实现以下目标：(1)能够对水利工程重要区域进行实时监控，监控录像能够长时间保存，并且重要录像进行备份；(2)实现多级平台级联，上级平台能够对下级平台及所辖监控点进行管理，能够调阅所有录像；(3)采用智能视频设备，能够实现智能主动监控；(4)能够对管理调度中心、各级泵站、水库枢纽、水处理厂等主要工程建筑物安全状况、周边环境情况、重要设备运行状态进行全天候不间断监视、现地分散存储，并通过专用通信网，在管理调度中心实现视频监控信息的汇聚交换、集中存储、流媒体转发、站点监控管理、全网共享应用服务等功能；1.1.1.3设计原则随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。

水利视频监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。

同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：●可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。

本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。

●先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。

●扩展性系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。

系统加入新建水利时，只需配置前端系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。

●易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。

●安全性综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。

在前端采用完善的安全措施以保障前端设备的物理安全和应用安全，在前端与监控中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对前端设备的非法访问、入侵或攻击行为。

数据采取前端分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。

1.1.2系统总体设计1.1.2.1设计思路随着视频监控进入高清时代，模拟摄像机已无法满足水利视频监控的需求，高清摄像机的应用不但满足了细节监控（设备状态、表盘刻度）的需求，还为设备的智能状态分析提供了精确的视频源。

采用智能分析设备对各种行为进行分析并执行各种预案，变“被动监控”为“主动监控”。

针对本次延安黄河引水项目，此视频监控系统主要涵盖如下：（1）在输水管线中监视重点部位管道和闸阀门等运行状况、输水隧洞进出口及支洞状况、水源地环境状况等。

（2）在六座泵站里监视泵站机组运行状况、电气设备运行状况、辅助设备运行状况、厂房及厂房园区环境状况及安防状况等。

（3）在两座水库中监视水库的各种设备的运行状况、周边环境状况及安防状况等。

（4）在管理中心里监视管理中心和分中心大门、园区、综合楼环境状况及安防状况等.1.1.2.2系统架构视频监控系统由各级监控中心和前端监控站组成。

设置1处管理调度中心，2处管理分中心、在输水管线、六座泵站、两座水库等区域设置监控站。

监控中心和监控站通过传输网络连接，构成一个多级联网的视频监控系统。

前端监控站作为整个视频监控系统的第一线，负责对视频图像的采集、编码、传输以及报警信号的采集。

在管理调度中心、分中心、泵站、水厂、水库任何一处监控站，都能够实时动态监视权限范围内的视频监视站的图像画面，远程控制摄像机镜头和云台。

前端视频监视站所有设备应具有抗恶劣环境的能力，并能够按照预置功能，对非正常或突发情况实现报警并自动录制实时图像，为分析异常状况提供现场录像。

中心有权对前端系统实施管理、控制，能够调阅前端录像、控制摄像机云台操作等。

大屏显示系统能够对前端采集的图像解码上墙，以轮巡、拼接等方式呈现。

管理调度中心对视频监控系统内所有下级中心和前端监控站进行监管，能够调阅系统内所有监控点的录像和备份的重要录像，并通过流媒体转发给相关权限人员。

平台预留有通信接口，用于和上级平台的对接。

1.1.2.3系统功能视频监控系统应具有以下基本功能：1．能正确清晰地提供监视范围内的设备运行状况、表盘指示、现场环境等动态图像信息，能实现系统范围内的全方位连续监视。

2．摄像机能够根据被摄物体的照度自动调节光圈大小，能够对被摄目标自动调节焦距、自动逆光补偿及自动调节对比度。

3．视频管理服务器安装图控管理软件与综合管理平台相连，通过一个完善的用户界面，利用计算机鼠标而无需使用菜单或输入命令，对综合管理平台进行设置和编程操作，对前端摄像机、云台等设备进行控制，实现视频切换、电子地图、设备树、设备管理和控制。

4．具有远方监视接口，具有图像远传和接收功能，图像及有关数据的传输方式应使网络带宽利用率高，实现网络自动管理，不会造成网络阻塞。

5．采用画面图像分割技术，监视器可以显示多路实时图像信息，并对每幅图像画面叠加汉字地址及时间。

录象画面可以任意组合、拼接、切换、放大、缩小、定格。

6．具有自动图像巡视和手动图像巡视功能，所有图像可随时手动调用，自动循环间隔时间应可设置。

7．能以多媒体界面的形式提供前端设备的遥控功能（包括镜头的变焦/聚焦、云台的旋转等）。

8．主控站具有录像和图像抓拍等功能，每次录像都能自动形成一个文件，并标定时间，可在画面上叠加字符、显示摄像机编号、地址，并具有录像回放、定格、快速检索等功能。

9．具有前端布点电子地图功能，在多媒体界面上通过鼠标或键盘击活每一个布点，自动切换出相联的摄像机图像。

10．视频存储系统应合理架构，采用前端现场存储时重点监控部位在逻辑架构上可同时在远方存储的双重存储机制，以确保前端存储设备故障时重点部位视频数据不丢失。

11．前端存储管理设备采用嵌入式设备，保障设备7×24小时长时间运行的稳定性、可靠性。

12．具有在线检测、连接管理、自诊断、网络诊断、自恢复及各种保护措施，系统设备故障时能自动报警，并显示故障部位。

当前端设备故障或被盗时能发报警信号。

13．系统所有设备具有防潮、防电磁干扰、雷电侵袭及视频线路和电源过电压等的保护措施，确保系统设备安全运行。

14．系统应具有良好的扩展能力，不但可随时增加前端设备，而且根据需要还能增加分控站，以满足其他部门图像远程监视的要求。

1.1.2.4系统特点1.1.2.4.1采用高清监控技术现有的视频监控系统，主要功能是记录事件的经过，在更多关键细节上做的还不够。

随着视频监控技术的高速发展，用户对于视频监控产品的要求也在不断提高，“让我们看得更清楚”是许多用户提出的一个非常迫切的需求。

在视频监控产品经历了模拟时代、数字时代、网络时代的发展后，现在已经逐步走入了高清时代，高清监控已成为未来安防行业主要发展技术之一。

关于“高清”的定义，最早来源于数字电视领域，美国电影电视工程师协会提出了高清电视（HDTV）标准，分辨率需达到720p以上。

安防行业内部对于高清没有成文的标准，模拟摄像机超过480线就宣称为高清，经数字编码后分辨率可以达到D1或4CIF；当网络摄像机出现后，分辨率满足720p才能称为高清。

完整的高清方案需要前端、平台、传输、存储、浏览、显示等各环节都满足高清标准。

通过下图可以看到CIF、4CIF、720P、UXGA的分辨率比较，可以清楚看到高清摄像机（720P、UXGA）的分辨率远大于标清摄像机（4CIF），分辨率的不同带来了清晰度的差异。

通过上面的图例，高清视频监控相比标清视频监控具有明显的技术和应用优势：●图像清晰度更高，在水利工程的一些重要监控点（重要仪表的监视），应采用高清摄像机可以获取高清晰度的监控画面，能更清楚地呈现仪表读数。

●高清监控技术的采用，使场景覆盖范围更广，减少单位面积监控点的数量，可以提高监控效能，减少设备投资。