2017年3月13日 星期一

.水利可視化監測系統解決方案

【104年度】應用遠端監控於水利防災研發測試計畫



3S Market本案例為對岸中國案例。時令進入春夏,每有颱風襲擊,都有產生土石流危害 之虞,因此將此案例刊登出,提供作為參考。


來源:中安網



背景與挑戰
水利可視化監測系統的建設,是現代水利實現可持續發展的一種必然趨勢,系統的建設能使水利管理部門的防洪減災、水資源調度管理、水污染事件處理、航運管理等重要領域,更即時、更客觀地獲得數據和資訊,更準確、高效的預測、預報和預警等,更好地做出可持續發展的科學決策。

通過可視化監測系統,同時也可改善水利工程的運行維護工作人員的工作環境,提高工作效率,節約水利工程的運行成本,做到無人值守、少人值班。
  

現階段水利可視化監測系統面臨的主要問題:
1) 一些小型水利設施如水庫等,安全監管不到位。大多數小型水庫無任何大壩安全監測設施,多數中型水庫安全監測仍採用人工觀測,已建成的監測設施中,存在設備過時、精度差、可靠性低等問題,如監控攝影機仍採用低解析度的類比攝影機,對現場情況採集不夠精確。
  
2) 對於重要的水域缺乏統一的管理監控,尤其是一些跨區域河流,監控系統各自獨立,達不到有效監控的目的。
  
3) 一些水利設施的閘門、洩洪道、洩洪洞等,常年處於無人值守狀態,需要設置監控點,保證其安全。
  
4) 佈署的水文監測設施,僅僅只能提供數據資訊,發生情況時,缺乏對現場直接的瞭解。
  
5) 部分水利設施地處偏僻,在白天無人和夜晚的時候,需要對其周邊進行監控,防止人為的破壞。
  

建設目標
水利可視化監測系統是集硬體、軟體、網路於一體的大型聯網監控系統,以製慧影像辨識平台軟體為核心,實現多級聯網及跨區域監控,在監控中心即可對終端系統集中監控、統一管理。
  
系統總體目標是實現水利行業所有圖像資源的聯網,建構水利行業影像監控資源,統一管理各單位影像監控資源,劃分影像資源為不同的業務展示域(如流域、縣市交界等),為防汛抗旱部門服務。
  
解決方案
水利可視化監測系統系統,由各級監控中心和前端監控站組成。在水利相關部門的影像監控中心下,中央、市級、縣(市、區)級水利主管部門和防汛指揮中心,以及中央的流域管理部門、地方級水利樞紐,分別設置監控中心。

在前端水域和水利工程管理等單位,設置影像接入中心(重點防洪工程建設管理單位)。監控中心和監控站透過傳輸網露連接,構成一個多級聯網的影像監控系統


  

前端監控站,作為整個影像監控系統的第一線,負責對影像圖像的收集、編碼、傳輸,以及報警信號的收集。

前端監控主要針對是突發性水旱災害點,主要包括江河洪水、漬澇災害、山洪災害(指由降雨引發的山洪、土石流、滑坡災害)、颱風暴潮災害、乾旱災害、供水危機,以及由洪水、風暴潮、地震、恐怖活動等,引發的水庫垮壩、堤防決口、水閘倒塌供水水質被侵害等,次生衍生災害點。
  
應急搶險系統,主要是針對突發險情,或者監管人員定點巡查,是做現場影像監控,以最快的速度獲取現場影像,以便在最短的時間內做出處理決策。
  
在地水利樞紐監控中心,負責對所轄區域內,前端監控點影像圖像、報警信號的匯聚,並轉發給相關單位及上級部門,同時對重要的錄影和報警進行備份。


中心有權對前端系統實施管理、控制,能夠調閱前端錄影、控制攝影機雲台操作等。大螢幕顯示系統,能夠對前端採集的圖像解碼上牆,以輪播、拼接等方式呈現。
  
中央相關水利管理單位的監控中心作為一級平台,接收所有二級平台的圖像資源,平台可查看全國各流域的監控圖像及錄影。根據訪問權限,經濟部水利署為最高權限。
  
在水利署和流域均可透過手機,接入相關平台,用手機可直接查看圖像資源。
  
水利署影像診斷和運維管理伺服器,還可對水利署平台和流域的圖像資源,進行影像品質檢測,和錄影儲存檢查,並生成圖形化報表,保證整套監控平台的良好運行檢查,並生成圖形化報表,保證整套監控平台的良好運行。
  

方案亮點
1) 水利工程一般面積大、監控範圍廣,所需攝影機數量多,單憑少量顯示螢幕和幾個值班人員,是難以兼顧的。透過採用智慧監控攝影機,可以對多種行為進行智慧化分析,大大減輕平台值班人員的工作強度。
  
2) 水文監測點均在戶外,受外界天氣影響很大,容易遇到大霧天氣,影像透霧技術,可以很好的解決這個問題,通過融合圖像增強技術與圖像復原技術,獲得準確、自然的透霧圖像。
  
3) 平台軟體的影像品質,診斷能夠實現智慧化影像故障分析與預警,其透過對前端設備傳回的碼流,進行解碼以及圖像品質評估,對影像圖像中存在的品質問題,進行智慧分析、判斷和報警。
  
4) 針對網路和供電條件不穩定的場景,採用低功耗抓圖攝影機,滿足業務應用。

                                                                                                                                                                                                                 

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