水是一切生命之源，水利在人類發(fā)展歷史中占有顯著的地位。我國幅員遼闊，湖泊、大小江河、河道等水資源豐富，但由于水資源分布不均，易受洪澇災害侵襲。人類在與自然界的共處中，逐步摸索出治水、利水的天工開物——水利工程。2000年以前，我國就建造了令人驚嘆的都江堰和南北大運河。而自建國以來，中國水利建設成就輝煌，如小浪底工程、三峽工程、南水北調工程等，將水資源進行良性利用。截至目前，全國已經(jīng)累計建成大中小型水庫87085座，調蓄能力達到60000多億立方米，保障5.6億人和4.6萬千公頃耕地的的需求，也保證避免受到洪澇災害影響。盡管已經(jīng)擁有相當數(shù)量的水庫、水壩，防洪壓力依然如故。

　　隨著國家不斷加大流域資源管理和保護力度，加快水利基礎設施建設步伐，作為水利工程建設中不可或缺的一環(huán)——安防系統(tǒng)在近幾年得到了迅猛的發(fā)展。

　　水利安防需求比重加大

　　目前，在水利安防建設中，用到的安防系統(tǒng)有視頻監(jiān)控、防盜報警以及門禁系統(tǒng)等，在這其中，又以視頻監(jiān)控占比最大，作為“數(shù)字水利”的重要組成部分，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在近幾年的重要性得到顯著增強。

　　隨著水利行業(yè)對水資源、水環(huán)境等水利工程管理的需求不斷提高，以及突發(fā)性暴雨對于城市防汛、山區(qū)防汛的影響,視頻監(jiān)控在水利行業(yè)的市場需求越來越大，逐漸在水利部門的日常運營管理中發(fā)揮作用?！坝捎谝粋€城市的水務局往往涉及了多個重要的水庫、河道等管理單位，依靠原有的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、人工監(jiān)測手段難以滿足需求，一旦出現(xiàn)反常天氣，各大水庫、水閘的防汛安全令人擔憂，同時也給防洪造成巨大壓力?！焙戏嗜⒆詣踊こ逃邢薰卷椖拷?jīng)理陳臘武指出。由此，視頻監(jiān)控在水利行業(yè)的應用得到發(fā)展，通過視頻監(jiān)測手段為各級管理人員提供可視化的信息手段，及時準確地掌握重要水庫、河道的閘壩運行情況，及時對可能或正在發(fā)生的汛情、險情、災情進行動態(tài)監(jiān)視，以便采取相應的預防和補救措施確保水庫安全運行。

　　而在以發(fā)電為主的水電站工程中，視頻監(jiān)控也已經(jīng)成為水利自動化的一個必備子系統(tǒng)，“水利部門對安防的需求日盛，當前無論是新建水利工程或者改造水利工程，均要求實現(xiàn)自動化控制，安防系統(tǒng)在水利自動化中的投資比例也逐年提高，已經(jīng)由5年前的3%-5%提高到10%-20%?！彼磕暇┧淖詣踊芯克袌霾恐魅味f鈞介紹到。作為生產(chǎn)安全的輔助子系統(tǒng)，視頻監(jiān)控在未來比重將越來越重要，“以前閘門控制系統(tǒng)中很少包含視頻監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)在已成為基本配置之一?！闭憬笕A技術股份有限公司系統(tǒng)集成項目技術部馮貴賓提到。

　　國家政策的支持是更直接的刺激!據(jù)2010年1月17日召開的全國水利廳局長會議上陳雷介紹，2009年，在中央應對國際金融危機政策措施的帶動下，我國水利基礎建設投資規(guī)模高達1427億元。而在水利部近兩年將實施的“十大水利工程”建設中明確提出“行業(yè)能力建設”，主要內容為完善重要監(jiān)測領域的戰(zhàn)網(wǎng)布設和功能布局，提高水文水資源和防汛抗旱監(jiān)測能力，加快國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期、山洪災害預警預報系統(tǒng)建設，大力推進水利信息化，提高水利現(xiàn)代化水平?！斑@項工程明確提出了水利行業(yè)對安防的需求，如何完善重要檢測領域，提高水文水資源和防汛抗旱的預警能力，為水利行業(yè)所關注，同時也給安防企業(yè)帶來商機。”上海日誕智能科技有限公司副總經(jīng)理紀良文指出。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)在水利安防中會越來越受重視，這是毋庸置疑的，浙江省全省性的水利監(jiān)控設備標準已經(jīng)出臺?！斑@是很明顯的一個信號，視頻監(jiān)控作為一個子系統(tǒng)，在水利行業(yè)中作為全局中的一部分考慮?！?杭州科利特信息技術有限公司副總經(jīng)理韓草銘指出。 [nextpage]

　　可視化，為水利行業(yè)業(yè)務管理服務

　　當前，很多行業(yè)中的安防系統(tǒng)已經(jīng)開始慢慢超出傳統(tǒng)安全保衛(wèi)的范疇，純粹以安保為目的的項目越來越少，隨著網(wǎng)絡技術、數(shù)字技術的發(fā)展，安防系統(tǒng)的內涵、外延和價值都在拓寬，視頻監(jiān)控在水利行業(yè)的應用也是如此。

　　眾所周知，水利工程有很強的系統(tǒng)性和綜合性，單項水利工程往往是同一流域、同一地區(qū)內各項水利工程的有機組成部分，同時根據(jù)目的和服務對象，水利工程也分為多種不同的類型，因而其對于視頻監(jiān)控的需求也有不同。在此次采訪中筆者了解到，視頻監(jiān)控在水利工程中，主要有兩個作用：一是作為自動控制系統(tǒng)的輔助手段，為自動控制系統(tǒng)提供較為直觀的現(xiàn)場畫面，進一步確?？刂葡到y(tǒng)的可靠性;二是對水利設施及周邊安全起到重要作用。而落實到具體應用，則主要是在防汛抗洪以及水電站的安全生產(chǎn)監(jiān)控中。

　　城市防汛流域監(jiān)控成主流

　　今年五月以來，受“北極震蕩”現(xiàn)象造成冷空氣持續(xù)不斷補充南下，與“厄爾尼諾-拉尼娜”現(xiàn)象帶來的溫暖濕氣的“夾擊”，中國南方各省遭受多輪暴雨襲擊。受強降雨影響，截至日前，全國有27個省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設兵團遭到了暴雨洪澇災害，農作物的受災面積達到7002千公頃，受災人口1.1億人，部分城市嚴重內澇，100多個縣級以上城市一度進水。顯而易見，遭遇如此大量的強降雨，多處水位告急，給城市防洪帶來巨大的壓力，而各大水庫、水閘的防汛安全同樣令人擔憂，采用更為直觀、便捷、有效的預警監(jiān)測系統(tǒng)進行防汛和調度指揮非常重要，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用愈加受到重視。

　　在水利行業(yè)中，水利部門本身有一套完善的業(yè)務系統(tǒng)，通過傳感器來進行水文以及水位的檢測?！皞鞲衅髦荒茏龅綄⑾嚓P數(shù)據(jù)上傳，相對而言比較抽象，而視頻監(jiān)控則起到‘眼見為實'的作用，通過直觀的手段，輔助決策?！蹦暇┧乃f鈞如是說。視頻監(jiān)控系統(tǒng)重點監(jiān)控區(qū)域有：監(jiān)測水庫蓄水水位情況，及時了解上下游河流的水文情況;在操作人員使用控制系統(tǒng)操作閘門時，監(jiān)視閘門和水流情況;在水庫的溢洪道等地，實時監(jiān)控，防止人員進入;監(jiān)測水庫、壩區(qū)等周邊環(huán)境，防止對水利設施的破壞;與水文監(jiān)測儀等設備配合使用，通過遠程直觀顯示監(jiān)控水文監(jiān)測儀的視頻圖像，確保水文監(jiān)測信息的準確性。

　　當前，在城市防汛中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正試圖與水利數(shù)據(jù)進行結合?！皢渭兊囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮的作用比較有限，如果可以和水利數(shù)據(jù)庫進行結合和聯(lián)動，對于抗洪救災的正確決策將起到顯著的促進作用?！笨评仨n草銘提到?！耙曨l監(jiān)控系統(tǒng)能及時、準確、直觀地對水庫大壩、閘門、上下游水位等防汛重要場所和設備運行狀況進行實時監(jiān)視，并掌握水庫汛情的實時變化情況，能及早發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的各種隱患，使防汛指揮部門能主動、全面、及時地掌握水庫汛情，以及汛情的演變過程。為領導及時準確地做出調度方案、下達調度命令提供重要的參考依據(jù)，進一步提高了防汛抗洪決策的有效性和可靠性?！?合肥三立陳臘武指出。

　　由于河川江水往往是跨流域、跨地區(qū)，一旦某個地方出現(xiàn)洪水險情往往牽一發(fā)而動全身，影響到下游或周邊地區(qū)，隨著當前防汛形勢日益嚴峻，聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控開始浮出水面。“以往水利視頻監(jiān)控以單個水利設施監(jiān)控為主，往往附屬在閘門監(jiān)控系統(tǒng)中，為本地工作人員服務。近年來出現(xiàn)了以流域和大區(qū)域為單位的大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可使領導遠程監(jiān)視水利設施狀況，還能避免由于只看到單個水利設施而無法了解上下游各個相關站點情況的尷尬局面，在防汛抗洪過程中為各級領導提供了全局決策依據(jù)?！笨评仨n草銘提到。

　　以浙江為例，浙江自2004年開始已經(jīng)陸續(xù)開展市級范圍的水利工程視頻監(jiān)視系統(tǒng)建設，如湖州、杭州、金華等。杭州已經(jīng)建設城區(qū)防汛指揮系統(tǒng)，城區(qū)的每條河道、函洞、泵房都已經(jīng)安裝了檢測點，工作人員利用這個監(jiān)控系統(tǒng)，可以隨時了解西湖、運河、河寬、河底標高等方面的參數(shù)，實時控制河道閘門開合、水流流向、水面雜物及氣象、物質、人員等情況，同時，該地區(qū)交警的400多個路面攝像機也納入了水利工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使城區(qū)防汛指揮部能迅速判斷汛情，正確決策。

　　無可置疑，視頻監(jiān)控將逐漸成為水利部門的必備信息系統(tǒng)，同時應用上也逐漸向深層次發(fā)展?，F(xiàn)有水利設施監(jiān)控主要為防汛和抗洪服務，未來還希望能與自動化監(jiān)控、通訊和計算器網(wǎng)絡、數(shù)學模型、數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)GIS 、全球定位系統(tǒng)GPS 等高新技術整合，實現(xiàn)雨、水、工、險、旱、災等各類防汛信息的采集、傳輸、處理和共享，為現(xiàn)代化防汛減災指揮提供強大的決策支持，達到最大限度地減少洪澇災害損失的目的。這對于安防企業(yè)而言，將是一個更為廣闊的天地。 [nextpage]

　　安防為安全生產(chǎn)服務

　　安防系統(tǒng)在水電站的應用并不是一個新項目，區(qū)別于其它領域出于事后追蹤查詢的目的，大型水電站都會有武警站崗，因此視頻監(jiān)控在水電站中，作為安全防范的需求比較弱化。出于安全防范的目的，安防系統(tǒng)在水電站周界，油、水、氣輔助設施，變壓站、各種生產(chǎn)設施、生活用房、設備工具材料用房、辦公用房、生產(chǎn)調度中心、停車場等地均有監(jiān)控的需求。視頻監(jiān)控已經(jīng)成為一套生產(chǎn)系統(tǒng)，為機組的設備運行提供遠程監(jiān)視的手段?！皬?5、06年開始，視頻監(jiān)控已經(jīng)成為水電站的基本配置，水電站規(guī)劃初期都就會其納入到一個完整的建設中，安防作為其中一個部門存在，直接監(jiān)視水電站內各場所的情況，有效保證水電站的生產(chǎn)安全?！?大華馮貴賓提到。

　　據(jù)了解，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)是水利自動化的重要組成部份?！半S著計算機技術及視頻監(jiān)控技術的發(fā)展，水電廠自動化系統(tǒng)已由過去的 ‘四遙'(遙測、遙信、遙控和遙調)提高到‘五遙'(增加遙視)，即對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測，為工作人員提供便利。”南瑞集團公司營銷分公司產(chǎn)品經(jīng)理張釗進一步解釋。當前，水電站的視頻監(jiān)控主要有以下方面的需求：生產(chǎn)安全監(jiān)控，對包括壩體等水工建筑物、各種設備等重點部位的視頻監(jiān)測;遠程操作人員對操作對象動作過程的可視性，如斷路器、隔離開關的位置、機組的開停狀態(tài)、主輔設備的運行狀態(tài)等，遠程操作人員可以借助于視頻監(jiān)控系統(tǒng)親眼見到設備的運行實況，增加信息反饋的渠道，提高遠方設備的操作安全性，同時可以對設備運行過程中產(chǎn)生的噪音等信號進行分析，實現(xiàn)設備的及時維護與維修。

　　然而，當前，視頻監(jiān)控在水電站中依然是一個獨立的系統(tǒng)。“水電站存在安全分區(qū)，自動控制系統(tǒng)為安全二區(qū)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)為安全三區(qū)，二區(qū)與三區(qū)之間明確要求物理隔離(兩個系統(tǒng)之間不可以有信息交互，以防視頻監(jiān)控系統(tǒng)對自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)生流量的沖擊，從而導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定)，與生產(chǎn)系統(tǒng)進行更深層的整合與聯(lián)動，會牽扯到安全性方面的考慮，目前用戶方還存在顧慮?！蹦先饛堘撝赋?。“我們有做過試驗，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)進行整合聯(lián)動，技術上不存在問題，操作平臺上開啟閘門，圖像能夠直接出來，對于操作人員而言很方便，但是，但凡與發(fā)電有關，用戶首要考慮的是安全，而不是工作的便捷性?！彼麖娬{。也正因為此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)還只是作為水利自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要補充，滿足靈活方便，簡單有效的要求。未來，安防企業(yè)還需在自動化系統(tǒng)的無縫結合方面下功夫，以進一步擴大視頻監(jiān)控在水利行業(yè)的應用。

　　各有優(yōu)勢 參與企業(yè)三分天下

　　相比較與金融、機場、軌道交通等領域的安防投入，水利安防還只能算是一個剛剛起步的“小”行業(yè)。水利工程往往投資巨大，但分到安防的份額則比較有限。因此就水利監(jiān)控而言，單純做視頻監(jiān)控的廠家并不太多。同時，水利行業(yè)的專業(yè)性較強，因而做到這個領域的企業(yè)也是特色明顯。

　　延續(xù)性是參與水利監(jiān)控項目明顯的特征。據(jù)南瑞張釗介紹，以水電站為例，一個企業(yè)只要參與到流域性水電站的監(jiān)控項目中，那么整條流域的監(jiān)控項目都有可能得到跟進參與的機會。但是，水電站等項目規(guī)模都比較大，參與的企業(yè)相對固定，并且對于安防企業(yè)而言，需要廠商對水利地理知識以及水利行業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)比較了解，小公司很難參與其中。

　　視頻監(jiān)控作為水利自動化的一個子系統(tǒng)，在這方面，水利自動化企業(yè)具有先天的優(yōu)勢，其在水利行業(yè)中浸淫多年，在資源以及對用戶的了解上是其它企業(yè)所不能比擬的，參與企業(yè)主要有南京南瑞、南京水文所、國電南自等。比較常見的做法是將水利自動化項目作為一個總包，后期也會出現(xiàn)將視頻監(jiān)控分包，但是隨著視頻監(jiān)控作用的增加，部分企業(yè)也開始成立一個部門來處理視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　另外一類則是專注于水利安防的安防企業(yè)，這一類企業(yè)對于監(jiān)控產(chǎn)品的特性有比較深刻的理解，較早進入水利行業(yè)，對水利行業(yè)的功能需求比較熟悉，能將安防監(jiān)控與水利行業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)進行整合，代表廠家有浙江大華、杭州柯利特、合肥三立等。

　　值得注意的是，運營商同樣分到一杯羹。當然，這主要是在城市水利監(jiān)控中，借助電信全球眼的優(yōu)勢，公安部門、水利部門可以查看同一個監(jiān)控點的視頻，并且水利部門大部分均租用運營商的線路，電信運營商擁有信道上的優(yōu)勢。 [nextpage]

　　視頻深層次應用，任重而道遠

　　正如南京水文所董萬鈞所指出的，當前無論是新建水利工程或是改造水利工程，均要求實現(xiàn)自動化控制，結合目前現(xiàn)代水利發(fā)展的需求，水利行業(yè)信息化已經(jīng)全面展開，從工程向民生服務及預防災害拓展。視頻監(jiān)控已經(jīng)成為必備手段。但是此次采訪中筆者了解，在當前的情況下，視頻監(jiān)控大多僅僅實現(xiàn)圖像監(jiān)控的簡單功能，對于諸如視頻分析等深入的研究應用還存在著距離，需求相對單一，同時缺乏集中建設的模式管理，建設站點分散，難以支援全局決策。

　　“顯然，水利行業(yè)的安防建設應該充分開發(fā)圖像信息資源，實現(xiàn)圖像智能識別和圖像信息的管理，不僅僅停留在圖像的觀看以及控制層面，應該成為水務行業(yè)管理者提供支持。”上海日誕智能紀良文提到。而在水電站的管理上，實現(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)則是一個很明顯的趨勢，“水電開發(fā)大多是由一個公司集中開發(fā)項目，可能會分布在不同水域、不同地理位置，每個開發(fā)公司需要對所屬水電站進行集中管理，聯(lián)網(wǎng)后才能對全局有一個總攬，實現(xiàn)遠程可視化管理，提升現(xiàn)代化管理水平?！闭憬笕A馮貴賓指出。

　　下一步，如何進一步貼近水利行業(yè)的業(yè)務需求，對視頻進行深層應用，如何與自動化系統(tǒng)無縫對接，適應野外惡劣環(huán)境，以及適應水利應用環(huán)境的低功耗，安防企業(yè)任重而道遠。

　　注釋：“數(shù)字水利”是一個以空間信息為基礎，融合各種水文模型和水利業(yè)務的專業(yè)化系統(tǒng)平臺，是對真實水文水利過程的數(shù)字化重現(xiàn)，它把水活動的自然演變搬進了實驗室和計算機，成為真實水利的虛擬對照體。“數(shù)字水利”是由各種信息的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、模擬和決策等子系統(tǒng)構成的龐大系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)不同需要，對不同時間的數(shù)據(jù)進行檢索、分析，透視水文環(huán)境要素的變化規(guī)律，實現(xiàn)數(shù)字仿真預演?！皵?shù)字水利”的應用不僅僅局限在防洪抗旱，它還能夠為流域內水量調度、水土流失監(jiān)測、水質評價等提供決策支持服務;能夠為水利工程運行、水利電子政務和水利勘測規(guī)劃設計等提供信息服務;能夠為人口、資源、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供決策支持;能夠為人居環(huán)境、社區(qū)規(guī)劃、社會生活等方面提供全面的信息服務，提高人們的生活質量。