水域智能安全識別系統

應用背景

       水庫以及河道的安全問題，包括水生態環境，涉水周邊活動人員人身安全，一直是相關管理部門所關心的重要問題。加強水庫及河道安全管理工作已經越來越顯得重要和迫切。通過積極引入智能化監控手段，對易發涉水違法問題、保障人民生命安全問題進行智能化監控分析、告警，將危害安全的問題解決于早期，從而保障水環境生態安全及人民生命財產安全，使人和水的關系達到一個和諧的狀態，使有限的水資源為經濟社會的可持續發展提供久遠的支撐，為構建和諧社會提供基本保障。

整體解決方案

       “水域智能安全識別系統”是唐山柳林自動化在原有“水庫河湖水雨情監測系統”的基礎上完善升級的“全方位”、“智能化”監控系統服務。

       水域智能安全識別系統的最終目標是實現轄區內所有中小型水庫、河道、湖泊的智慧化管理，加快水利管理的現代化建設。系統采用物聯網、大數據、云計算等主流信息技術，將現代通訊、統一視頻管理技術、WEB、GIS技術和計算機網絡技術應用于水庫河湖管理，建立以視頻信息、水位、水雨情等信息采集為基礎，實現AI智能分析、邊緣計算，建議高速安全可靠的通信網絡和計算機網絡。

       實現對水庫河湖水文信息的常態化監測，以及違法違規事件，如亂堆垃圾、漂浮物、游泳、垂釣的智能化感知分析，并對發現的違規違法事件進行報警、喊話警告及事件記錄。做到視頻信息采集自動化、傳輸網絡化、分析智能化，實現水庫河湖智慧化管理。

系統架構

       感知層：實現前端物聯數據的檢測感知，主要涉及新建的前端基礎設施，水雨情監測站，視頻監測站，流量監測站等。

       邊緣層：包括數據采集通訊終端，智能邊緣計算盒，實現對感知支數據的采集，智能分析處理及傳輸。實現數據處理和支撐服務，主要包含視頻監控技術（包括視頻轉發、轉碼）、人工智能技術（包括機器學習、圖像分析）以及對外標準接口用于后期對接其他平臺。

       傳輸層：采用網橋傳輸或4G無線傳輸，對于需要視頻監控的測站，因數據流量較大，采用網橋傳輸，在保證穩定傳輸的前提下，降低通訊成本。

       數據層：實現整個系統所有的數據資源匯聚和存儲，主要包含前端感知的數據、智能分析的數據以及對接導入的數據。

       應用層：包括基礎數據展示，歷史數據展示，視頻圖像預覽，報警數據展示，智能告警管理，移動端服務。

 ※   前端智能監控

       前端智能監控用于對各類涉水事件進行監控采集。設備主要包含前端智能邊緣計算盒（AI BOX）、高清攝像機等。

 ※   前端預警廣播

       前端預警廣播采用現地預警和監控室預警，用于對違規事件的現場語音告警。語音告警方式包含遠端人工語音告警和后臺錄音告警等多種告警方式。

 ※   視頻數據傳輸網絡

       視頻傳輸網絡主要用于前端數據回傳及各水庫河湖管理單位進行平臺視頻調用?？刹捎?G無線通訊及網橋通訊。

 ※   智能監控平臺

       智能監控平臺用于對前端收集到的視頻圖像信息及監測數據做展示分析匯總，并對識別出的違法違規事件進行問題報警，同時根據指定要求生成相應的數據報告。

系統布置

系統功能

        ◆  水面漂浮物通知檢測——亂丟垃圾  違規游泳

        ◆  邊界人員活動智能檢測——岸邊垂釣 投河行為

        ◆  中心報警推送——公眾號推送、短信報警、平臺報警

        ◆  現地告警驅離——警告燈閃爍、語音警告

        ◆  自動過濾無用視頻信息——將大量無用信息過濾在前端，前端邊緣計算制定分析策略

系統特點

       ◆  邊緣計算、先進智能

       智能安全識別系統在前端邊緣計算、智能視頻分析等方面充分體現出系統的先進性、智能性，代表當代先進電子技術的應用成果，具有一定的前瞻性，特別是符合視頻監控技術和電子通信技術最新發展趨勢。

       ◆  節約資源、提高效率

       針對游泳、釣魚、亂丟垃圾等行為采用智能識別，可減少無用視頻信息，將大量無用信息過濾在前端，制定分析策略后將有價值的視頻信息提取并存儲，能夠有效降低工作人員的監控壓力，提高工作效率。

      ◆  統一標準、兼容性強

      支持普通視頻監控設備的接入，提供開放SDK接口，實現第三方系統的對接，功能整合，最大程度的整合利用現有資源。

       ◆  擴展性強、維護方便

       智能安全識別系統的軟硬件配置充分考慮系統的升級、擴展、維護問題，預留有充分余量,以適應現有監控系統整合和水務監控需求的未來發展需要。

系統實施

       水域智能安全識別系統是利用視頻圖像的手段，將固定視頻監控安裝在立桿或建筑物上，對人員非法闖入、倒垃圾、游泳、釣魚等，及水面漂浮物等進行智能感知監控、預警報警、語音驅離。

       ※ 點位布設原則

         ◆根據攝像頭有效距離，結合實際需要，對水庫重點關注區域、人員活動密集區域以及有可能會出現人員闖入造成人身危險及水庫水生態環境遭到人為破壞的重點區域進行視頻感知系統部署。

         ◆根據客戶要求設定虛擬界限：對于越界人員活動實現即時告警。

       ※ 智能視頻感知監管系統硬件（智能算法）

         ◆為滿足實際應用的需求，針對人工監控出現的各種弊端，需要實現對監控范圍內的智能化監控，我公司采用imageai進行開發設計的AI邊緣計算終端，實現在不需要人為干預的情況下對監控場景進行自動分析，及時做出反應。

系統說明

       ◆ 根據監控點部位及現場條件選擇監控前端安裝方式。立桿或者鐵塔的設計及安裝，應采取防止攝像機在不利工況下的抖動的措施，要求堅固、穩定；

       ◆ 前端系統所有的電源、網絡傳輸設備、編解碼設備、配線架、防雷器等輔助設備都安裝在設備箱內，同時具有防雨、防腐蝕、防塵、防高溫、防盜等功能，機箱和立桿統一接地；

         不便于在立桿上部安裝設備箱的，在地面設置設備機柜，同時具有防塵、防雨、防腐蝕、防破壞等功能；

       ◆ 根據項目的需要，可選擇市電220V供電、低壓供電、風光互補供電等多種方式；

       ◆ 系統涉及大量的攝像機等設備，且大多安裝在室外，為避免不必要的損失，減小后期的維護壓力，系統安裝必須采取完善的防雷措施。

       ◆ 視頻傳輸網絡，根據現場情況，系統可以采取光纖、4G無線、無線網橋等多種布網方式。