水域智能(néng)安(ān)全識别系統

應用(yòng)背景

       水庫以及河道的安(ān)全問題，包括水生态環境，涉水周邊活動人員人身安(ān)全，一直是相關管理(lǐ)部門所關心的重要問題。加強水庫及河道安(ān)全管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)已經越來越顯得重要和迫切。通過積極引入智能(néng)化監控手段，對易發涉水違法問題、保障人民(mín)生命安(ān)全問題進行智能(néng)化監控分(fēn)析、告警，将危害安(ān)全的問題解決于早期，從而保障水環境生态安(ān)全及人民(mín)生命财産(chǎn)安(ān)全，使人和水的關系達到一個和諧的狀态，使有(yǒu)限的水資源為(wèi)經濟社會的可(kě)持續發展提供久遠(yuǎn)的支撐，為(wèi)構建和諧社會提供基本保障。

整體(tǐ)解決方案

       “水域智能(néng)安(ān)全識别系統”是唐山(shān)柳林自動化在原有(yǒu)“水庫河湖(hú)水雨情監測系統”的基礎上完善升級的“全方位”、“智能(néng)化”監控系統服務(wù)。

       水域智能(néng)安(ān)全識别系統的最終目标是實現轄區(qū)内所有(yǒu)中(zhōng)小(xiǎo)型水庫、河道、湖(hú)泊的智慧化管理(lǐ)，加快水利管理(lǐ)的現代化建設。系統采用(yòng)物(wù)聯網、大數據、雲計算等主流信息技(jì )術，将現代通訊、統一視頻管理(lǐ)技(jì )術、WEB、GIS技(jì )術和計算機網絡技(jì )術應用(yòng)于水庫河湖(hú)管理(lǐ)，建立以視頻信息、水位、水雨情等信息采集為(wèi)基礎，實現AI智能(néng)分(fēn)析、邊緣計算，建議高速安(ān)全可(kě)靠的通信網絡和計算機網絡。

       實現對水庫河湖(hú)水文(wén)信息的常态化監測，以及違法違規事件，如亂堆垃圾、漂浮物(wù)、遊泳、垂釣的智能(néng)化感知分(fēn)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(fēn)析智能(néng)化，實現水庫河湖(hú)智慧化管理(lǐ)。

系統架構

       感知層：實現前端物(wù)聯數據的檢測感知，主要涉及新(xīn)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(néng)邊緣計算盒，實現對感知支數據的采集，智能(néng)分(fēn)析處理(lǐ)及傳輸。實現數據處理(lǐ)和支撐服務(wù)，主要包含視頻監控技(jì )術（包括視頻轉發、轉碼）、人工(gōng)智能(néng)技(jì )術（包括機器學(xué)習、圖像分(fēn)析）以及對外标準接口用(yòng)于後期對接其他(tā)平台。

       傳輸層：采用(yòng)網橋傳輸或4G無線(xiàn)傳輸，對于需要視頻監控的測站，因數據流量較大，采用(yòng)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(yǒu)的數據資源彙聚和存儲，主要包含前端感知的數據、智能(néng)分(fēn)析的數據以及對接導入的數據。

       應用(yòng)層：包括基礎數據展示，曆史數據展示，視頻圖像預覽，報警數據展示，智能(néng)告警管理(lǐ)，移動端服務(wù)。

 ※   前端智能(néng)監控

       前端智能(néng)監控用(yòng)于對各類涉水事件進行監控采集。設備主要包含前端智能(néng)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(yòng)現地預警和監控室預警，用(yòng)于對違規事件的現場語音告警。語音告警方式包含遠(yuǎn)端人工(gōng)語音告警和後台錄音告警等多(duō)種告警方式。

 ※   視頻數據傳輸網絡

       視頻傳輸網絡主要用(yòng)于前端數據回傳及各水庫河湖(hú)管理(lǐ)單位進行平台視頻調用(yòng)。可(kě)采用(yòng)4G無線(xiàn)通訊及網橋通訊。

 ※   智能(néng)監控平台

       智能(néng)監控平台用(yòng)于對前端收集到的視頻圖像信息及監測數據做展示分(fēn)析彙總，并對識别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(néng)

        ◆  水面漂浮物(wù)通知檢測——亂丢垃圾  違規遊泳

        ◆  邊界人員活動智能(néng)檢測——岸邊垂釣 投河行為(wèi)

        ◆  中(zhōng)心報警推送——公(gōng)衆号推送、短信報警、平台報警

        ◆  現地告警驅離——警告燈閃爍、語音警告

        ◆  自動過濾無用(yòng)視頻信息——将大量無用(yòng)信息過濾在前端，前端邊緣計算制定分(fēn)析策略

系統特點

       ◆  邊緣計算、先進智能(néng)

       智能(néng)安(ān)全識别系統在前端邊緣計算、智能(néng)視頻分(fēn)析等方面充分(fēn)體(tǐ)現出系統的先進性、智能(néng)性，代表當代先進電(diàn)子技(jì )術的應用(yòng)成果，具(jù)有(yǒu)一定的前瞻性，特别是符合視頻監控技(jì )術和電(diàn)子通信技(jì )術最新(xīn)發展趨勢。

       ◆  節約資源、提高效率

       針對遊泳、釣魚、亂丢垃圾等行為(wèi)采用(yòng)智能(néng)識别，可(kě)減少無用(yòng)視頻信息，将大量無用(yòng)信息過濾在前端，制定分(fēn)析策略後将有(yǒu)價值的視頻信息提取并存儲，能(néng)夠有(yǒu)效降低工(gōng)作(zuò)人員的監控壓力，提高工(gōng)作(zuò)效率。

      ◆  統一标準、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(néng)整合，最大程度的整合利用(yòng)現有(yǒu)資源。

       ◆  擴展性強、維護方便

       智能(néng)安(ān)全識别系統的軟硬件配置充分(fēn)考慮系統的升級、擴展、維護問題，預留有(yǒu)充分(fēn)餘量,以适應現有(yǒu)監控系統整合和水務(wù)監控需求的未來發展需要。

系統實施

       水域智能(néng)安(ān)全識别系統是利用(yòng)視頻圖像的手段，将固定視頻監控安(ān)裝(zhuāng)在立杆或建築物(wù)上，對人員非法闖入、倒垃圾、遊泳、釣魚等，及水面漂浮物(wù)等進行智能(néng)感知監控、預警報警、語音驅離。

       ※ 點位布設原則

         ◆根據攝像頭有(yǒu)效距離，結合實際需要，對水庫重點關注區(qū)域、人員活動密集區(qū)域以及有(yǒu)可(kě)能(néng)會出現人員闖入造成人身危險及水庫水生态環境遭到人為(wèi)破壞的重點區(qū)域進行視頻感知系統部署。

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

       ※ 智能(néng)視頻感知監管系統硬件（智能(néng)算法）

         ◆為(wèi)滿足實際應用(yòng)的需求，針對人工(gōng)監控出現的各種弊端，需要實現對監控範圍内的智能(néng)化監控，我公(gōng)司采用(yòng)imageai進行開發設計的AI邊緣計算終端，實現在不需要人為(wèi)幹預的情況下對監控場景進行自動分(fēn)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(ān)裝(zhuāng)方式。立杆或者鐵塔的設計及安(ān)裝(zhuāng)，應采取防止攝像機在不利工(gōng)況下的抖動的措施，要求堅固、穩定；

       ◆ 前端系統所有(yǒu)的電(diàn)源、網絡傳輸設備、編解碼設備、配線(xiàn)架、防雷器等輔助設備都安(ān)裝(zhuāng)在設備箱内，同時具(jù)有(yǒu)防雨、防腐蝕、防塵、防高溫、防盜等功能(néng)，機箱和立杆統一接地；

         不便于在立杆上部安(ān)裝(zhuāng)設備箱的，在地面設置設備機櫃，同時具(jù)有(yǒu)防塵、防雨、防腐蝕、防破壞等功能(néng)；

       ◆ 根據項目的需要，可(kě)選擇市電(diàn)220V供電(diàn)、低壓供電(diàn)、風光互補供電(diàn)等多(duō)種方式；

       ◆ 系統涉及大量的攝像機等設備，且大多(duō)安(ān)裝(zhuāng)在室外，為(wèi)避免不必要的損失，減小(xiǎo)後期的維護壓力，系統安(ān)裝(zhuāng)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(kě)以采取光纖、4G無線(xiàn)、無線(xiàn)網橋等多(duō)種布網方式。