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监控前端
水利部门所管辖的水体资源和水利工程类型多样，包括水库、河流、堤围、渔港、水利枢纽、供水设施等，监控场所涉及水闸、大堤、坝体、港湾、采水点、自来水厂、水文站、防汛亭、水电设施、溢洪道等，这些场所可能在城区，也可能在野外、偏远山区，有的配备有专用机房，有的只有简单的立杆和防水设备箱，有的可以通过光纤专线，有的则需要无线传输，因此需要针对不同的监控现场选择适合的监控前端产品，满足各自特殊的需求。
1、水库
由于场景开阔、水域面积大，有专用机房，且一般需要录像，可采用日夜两用的高变倍模拟球机，配合数字硬盘录像机DVR，通过接入光纤专线或通过3G无线公网，将现场画面传递到监控中心。
在高清应用方案上，对于已建模数混合监控的水库，建议配备HD-SDI数字高清摄像机，结合带智能分析功能的高清DVR，可利用原有线路资源平滑升级到高清系统，可实现对水库的水体质量和表面漂浮物进行监测，及时发现污染或溺水事件，还可配合水质探测装置进一步准确掌握水资源状况。
2、堤围、渔港、防汛亭、水文站、采水点
这些场所一般没有专门配套的机房，也没有录像的需求，在传输和供电方面需要更加灵活、方便的部署，我们为这些场所配备了轻便、易安装、低功耗的网络摄像机，可以通过敷设光缆或租用电信运营商的线路资源，将图像传送到监控中心，对于部分难以铺设线缆的地区，还可以直接用3G公网进行无线传输，能大大减少工程量，提高布点效率。
在高清应用方案上，建议配备网络高清摄像机，尤其适合堤围、渔港这样视场开阔的场景，另外结合水位水质传感器，可对于水文站、采水点这些场所进行视频、数据综合监控。
3、水利枢纽工程
水利枢纽工程由于规模较大，需要多方位、多角度的监控部署，包括工程周边的边界防范，工程内部各场所的监控，如水闸、机组、上游坝坡、水位标尺等，水利枢纽工程有专门的机房环境和长途线路资源，可将各种音视频监控、动力环境监控信息统一接入到监控主机，然后通过专线传输到监控中心。
4、自来水厂
自来水厂监控主要包括水源井、加压泵房、管网的监控。水源井、加压泵房的点较少，且相对集中，是重点监控对象，可采用有线的方式进行数据传输，增加视频监控。每个监控点安装监控主机，接入传感器、智能设备、视频设备，实现对水源井、加压泵房的监控。管网监测点较多，且分散，可采用无线的方式进行数据传输，方便部署。每个监控点安装小型监控采集装置，接入传感器，实现对管网的监控。
5、机动监控点、应急车、单兵系统
虽然水利部门花费巨额投资建设了大量监控点，但相对我国广阔的水域资源而言，仍显得匮乏，尤其在汛期突发情况很多，因此需要准备一定的机动、应急响应能力。可通过架设无线监控点、携带单兵系统进行现场的临时监控，或者装备应急监测/指挥车到各处进行机动的采集、观测与调度指挥。
在监控前端设计方面，我们充分考虑环境因素，比如供电问题，位于偏僻地区的监控设备取电困难，我们一方面采取借助其他能源发电，比如风光发电、油机发电，目前不少无人值守水文站、观测站也是采用风光互补发电来满足日常监测与无线传输的需求。另一方面采用低功耗设备，或采取定时休眠/唤醒来节能。有些地区我们还可以采用高压直流、远端供电方式，从监控站机房向监控点设备进行输电。
另一个是防雷问题，水利工程往往建设在野外空旷之处，易受到雷电侵袭，监控点设备的电源一般在现场就近取用，也易受雷电影响产生高压和浪涌电流，为了设备能可靠、长久地运行，摄像机杆和前端机箱必须接地;对摄像机的视频信号均应配置防雷设备，以防止雷电对摄像机等设备的损坏;对各监控站点均应配置电源浪涌保护器，防止雷电的侵袭。
第三个是夜间监控问题，现有水利工程中，不少未安装照明系统，而夜间又往往是抗洪的关键时刻，因而在系统设计时应充分考虑夜间监控的要求，可采用射灯照明或红外方式。建设优先选用射灯照明模式。夜间监控中，辅助照明设备开启时投射到被监控区域的有效照度应不低于40W白炽灯照度。红外摄像机的有效监视距离应根据实际状况确定，室外一般不应低于30米。
传输线路
业内一般将水利监控的传输线路分为两类，一类是接入线路，一类是骨干线路。接入线路解决将位于水库、枢纽、河道等各地监控点图像、数据传到监控站或汇聚点，骨干线路则将图像、数据等信息远程传输到上级监控中心。
对于骨干线路，通常采用水利政务专网，各省在防汛抗旱指挥系统项目建设时已做了网络建设和改造，除视频监控外，还承载了视频会商与水情监测等业务。鉴于大流域管理的需求，有的还建设了跨省线路，便于下游地区对上游水情的及时了解。
由于水利环境的复杂性，接入线路就存在较多不确定因素，通常我们会结合监控的要求和环境两方面来选择传输方式，对于监控画面要求清晰、实时的点位(比如水库、堤围、渔港、枢纽等)，一般采用有线传输，借助水利部门自建专网或租用运营商的专线资源。一些无人值守泵站、河道监测站、水文站，位于崇山峻岭深处或荒无人烟之地，或者即便在城区，但有线网络难以到达或者投资较大的地区，则考虑无线网络(以3G网络为主)或点对点传输通道(如微波无线扩频、OFDM)。
这里特别提到一点，山洪灾害是我国现阶段造成生命财产损失较大的水患类型，有突发性、隐蔽性、破坏性强的特点，因为环境偏僻恶劣，难以利用常规手段加以监测。我们在山洪预警方面融合了物联网WSN技术，将水情传感器洒落分布在山洪多发地区，利用ZigBee传输手段，将采集的信息传到观测区域的监控主机，再通过3G网络汇聚到监控中心进行分析处理，从而加强了对山洪灾害的预报能力。
监控中心管理平台
水利部门垂直管理特征明显，为了既保障统一的指挥，又能实现分散自主管理，从跨省的流域管理委员会，到各省、市、水利工程的多级管理单位，都会建设规模、复杂度不一的监控中心，通过各级监控中心的管理平台，既可以访问管辖范围内的水利监控点，也可以向上级监控中心提供级联服务的能力，或者向有关部门共享部分视频资源。 |
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