水利信息化是水利現代化的基本標志和重要內容，是國家以信息化改造和提升傳統(tǒng)產業(yè)思路在水利行業(yè)的具體體現，是帶動水利現代化的重要措施之一。

    隨著水利信息化事業(yè)的發(fā)展，浙江省水利行業(yè)近期在杭州、湖州等地陸續(xù)實施了水利視頻監(jiān)控項目，為防汛和水資源管理提供了直觀有效的管理手段。但由于這些系統(tǒng)都是分散建設的，存在架構不同，設備多樣，互不兼容等問題，對水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)向流域化和網絡化方向發(fā)展帶來了不少問題，往往在防汛的關鍵時刻，由于系統(tǒng)的兼容問題，決策人員無法遠程觀測到流域各個已建監(jiān)控點的實時情況，為解決上述問題急需一套水利流域的視頻監(jiān)控標準，對各個視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)范和實施，從而做到功能統(tǒng)一、易于兼容和擴充方便。

環(huán)境要求
    水利視頻監(jiān)控工程往往建設在野外，氣候條件惡劣，特別是在系統(tǒng)使用最為頻繁的抗洪救災時刻，往往出現大風大雨等惡劣氣候條件，所選用的攝像機等戶外設備必須能在防雨、防腐蝕等設計，支架和立桿必須考慮到抗臺風的要求，主要要求如下。

一般要求
    攝像機支架和立桿以及云臺可在12級風力時正常工作，在大風情況下不出現明顯的晃動，不影響視頻的觀看效果。充分考慮水域周圍濕度較高，在某些入?？谔幩宣}分較高的特點，所選用的設備應考慮防鹽霧、防腐蝕、防銹蝕、防變形等問題。大部分的水利工程處于野外，容易成為偷盜的目標，因而在施工時應充分考慮到防盜、防砸等要求?？傮w而言，室外防護罩的防護等級應不低于IP65。

夜間監(jiān)控要求
    現有的水利工程中，有不少未安裝燈光照明系統(tǒng)，而夜間又往往是抗洪救災的關鍵時刻，因而在系統(tǒng)設計時應充分考慮夜間監(jiān)控的要求，可采用射燈照明或者紅外兩種方式。建議優(yōu)先選用射燈照明模式。夜間監(jiān)控中，輔助照明設備開啟時投射到被監(jiān)視區(qū)域的有效照度應不低于40W白熾燈的照度。紅外攝像機的有效監(jiān)視距離應根據實際狀況確定，室外一般不應低于30米。

防雷要求
    水利工程往往建設在野外空曠之處，易受到雷電侵襲，監(jiān)控點設備的電源一般在現場就近取用，也易受雷電波影響產生高壓和浪涌電流，為了設備能可靠、長久地運行，攝像機桿和前端機箱須接地；對攝像機的視頻信號均應配置防雷設備，以防止雷電對攝像機等設備的損壞；對各監(jiān)控站點均應配置電源浪涌保護器，防止雷電的侵襲。

功能要求
    水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)除具備普通監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視，攝像機轉動等基本功能外，還應該突出以下幾部分功能。

電子地圖
    由于水利行業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)中多采用電子地圖驅動的方式實現各種操作，因而建議在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中結合地理信息系統(tǒng)（GIS），從而實現基于矢量方式電子地圖的操作和界面。[nextpage]

和水利數據庫的聯動
    單純視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮的作用比較有限，如果和水利數據庫進行結合和聯動，在監(jiān)控的同時實時掌握水雨情及工情等信息，對于抗洪救災的正確決策將起到顯著的促進作用。

    建議系統(tǒng)在監(jiān)控實時視頻的同時，可通過標準的實時水雨情及工情庫表結構獲得現有閘門和水庫的水雨情及工情信息，同時可實現水雨情及工情信息和視頻信息的有效聯動，例如在水位超過某個警戒值時聯動視頻實現報警，便于領導和相關人員及時做出決策。

圖片發(fā)布功能
    系統(tǒng)應具有圖片發(fā)布功能，對實時監(jiān)視圖像進行截圖，生成圖片上傳到服務器并通過網絡發(fā)布。由于水利監(jiān)控領域的目標大部分是緩變的目標，例如水位的上漲，閘門的開啟等等，所以水利視頻監(jiān)控中在保證視頻清晰度的前提下可適當降低幀率，從而減少碼流，在絕大部分情況下，采用圖片方式的監(jiān)控（1幀/秒）也可滿足要求。

系統(tǒng)互聯互通接口
    系統(tǒng)應提供相應的互聯互通二次開發(fā)接口，供其它業(yè)務系統(tǒng)或上層系統(tǒng)接入，主要包含視頻傳輸，視頻解碼以及通用命令接口。

體系架構
    水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)由各級監(jiān)視中心和監(jiān)視站組成。在省級、市級、縣（市、區(qū)）級水利主管部門和防汛指揮中心分別設置監(jiān)控中心，在水利工程管理等單位設置監(jiān)視站。監(jiān)視中心和監(jiān)視站通過計算機網絡連接，構成多層多結點的網狀結構（如圖1所示）。

    在這種體系結構中，監(jiān)視站將與一個或多個前端監(jiān)視點直接相連，采集前端監(jiān)視點的實時圖像和其它相關數據信息，并對其進行管理和存儲。這種情況下，一般的監(jiān)視站均為大中型水利工程的直接管理部門。監(jiān)視中心則控制、監(jiān)視、管理、調閱本轄區(qū)內監(jiān)視站的所有圖像信息，并向公眾發(fā)布實時工況圖像信息。

    而市級、縣（市、區(qū)）級監(jiān)視中心配置視頻流媒體服務器，可向同級政府有關部門及上級監(jiān)視中心提供圖像信息。省級監(jiān)視中心則通過統(tǒng)一的網絡監(jiān)控管理平臺，根據實際需要控制、監(jiān)視、管理、調閱省內監(jiān)視站的圖像。

    這種架構適合流域監(jiān)控的要求，是未來發(fā)展的主流方向，充分體現了流域監(jiān)控的特點，同時在防汛時刻確保各級領導和決策人員可以通過網絡系統(tǒng)獲取實時視頻信息。

視頻技術指標
    編解碼標準推薦采用MPEG-4/H.264，視頻主觀清晰度應達到4分以上，分辨率達到D1（704 x 576），此時的碼流應可控制在1M以下。而視頻幀率應為可調，PAL從1/16-25幀/秒可調。NTSC應為1/16-30幀/秒可調，視頻輸出碼率應為每路32K-2M，可調。[nextpage]

音頻技術指標
    在水利視頻監(jiān)控中，可適當添加音頻模塊，如通過視頻發(fā)現有非法進入水域的行為，可喊話提醒，要求此時的音頻質量與普通電話的語音質量相當。

網絡指標
    一般情況下可利用水利專網實現視頻傳輸，但考慮到視頻碼流比較大，建議租用獨立的網絡信道進行視頻傳輸，該信道應與水利專網互聯，從各個監(jiān)視站到市縣監(jiān)視中心的網絡可采用租用方式。在經費允許的情況下可直接用光纖傳輸模擬視頻到中心，光纖采用租買結合的方式進行鋪設。在某些信道較差或常規(guī)信道無法到達的場合，可采用無線信道。

    應支持TCP、UDP、RTP、組播等方式傳輸壓縮碼流，能支持網絡實時瀏覽任意一路或多路的視頻圖像，查看視頻設備運行狀態(tài)，控制、操作前端監(jiān)視點的設備；應支持pppoE協(xié)議寬帶撥號接入Internet，支持DNS；應支持DHCP協(xié)議自動獲取IP地址；實時視頻延時不超過0.5秒；每個用于轉發(fā)的服務器至少支持60路D1實時視頻數據流的并發(fā)網絡傳輸，每路碼流在1M左右。

存儲指標
    用于存儲的設備應滿足以下指標：支持8個以上內置硬盤，支持每路圖像錄像資料以D1分辨率保存1個月以上(含一個月)，宜使用SATA接口硬盤；支持硬盤異步啟動保護硬盤功能；支持錄像狀態(tài)檢測；支持硬盤故障預警（SMART自檢測、分析、報告技術）及硬盤故障報警。

未來標準制定工作
    本標準的制定和實施時間均較短，和電力、公安的行業(yè)的標準相比還有許多需要完善之處，下階段將主要進行以下工作。

系統(tǒng)接入和互通規(guī)范
    現有標準僅僅要求開放系統(tǒng)接入和互通的接口，但是未對其進行規(guī)范，在互聯互通時難度較大，下階段考慮按照公安方式制定相應的接口規(guī)范，統(tǒng)一數據傳輸、視頻解碼和命令接口。

水利預案的聯動
    在防汛抗洪中，預案起到了相當關鍵的作用，將現有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)結合到預案中并和預案聯動將大大促進其效力的發(fā)揮，在前期湖州和杭州的項目中已經初步嘗試將水位報警和視頻聯動，起到了一定的作用，下階段的標準化工作中將進一步完善該部分工作。

智能系統(tǒng)的擴展
    在現有的水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，主要依賴人工分析突發(fā)事件和關注點，容易出現漏判和誤判，同時，隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，系統(tǒng)規(guī)模越來越大，視頻系統(tǒng)存儲和包含的數據量往往以TB作為單位，形成了真正的海量數據，使水利部門工作人員的分析和處理工作量大大增加，從而影響了系統(tǒng)的應用效率。下階段可以在標準中逐漸推薦使用一些常用的智能算法，例如標尺刻度分析、閘門開啟狀態(tài)分析、禁止游泳區(qū)域警戒線分析等算法，此類算法將通過標準結合到現有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。