王 東，沈啟航

（1.南瑞集團（國網(wǎng)電力科學(xué)研究院）有限公司，江蘇 南京 211102；2.杭州市千島湖原水股份有限公司，浙江 杭州 310009）

1 問題的提出

引供水工程是水利工程重要的組成部分，通常由閘、閥、泵站、水工建筑物及水源保護區(qū)等組成，具有距離長、范圍廣、站點分散等特點[1]。隨著安全防范形勢日益嚴峻，以安全輸配水為目標，如何全面、高效、經(jīng)濟地保護水源安全尤為重要。因此采取必要措施提高治安防范能力，保障供水設(shè)施及生命財產(chǎn)安全是工程建設(shè)過程中重要的一部分。

早期的引供水工程通過電子告警、視頻監(jiān)控等技術(shù)進行安全防范，內(nèi)容相對單一。隨著安防意識的逐漸提高以及智能化安防系統(tǒng)在智慧城市、智能樓宇等各個領(lǐng)域中的應(yīng)用[2]，依托引供水工程的特點設(shè)計一套智能化安防系統(tǒng)，提升管理單位的效益，提高管理水平和能力，保證生產(chǎn)安全運行的需求顯得尤為突出。

2 目標及設(shè)計原則

2.1 建設(shè)目標

結(jié)合引供水工程的實際情況，利用國內(nèi)外成熟的經(jīng)驗和先進的主流技術(shù)，搭建一套智能平臺集成各類安防子系統(tǒng)。采用分立設(shè)置、軟件集成的系統(tǒng)架構(gòu)，對重點位置、場所、設(shè)備進行24 h不間斷監(jiān)控、預(yù)警并形成有效的自動化安全防范管理系統(tǒng)，并創(chuàng)立一套全方位、創(chuàng)新型的安全管理先進模式。

2.2 設(shè)計原則及框架

2.2.1 設(shè)計原則

設(shè)計原則主要有：

（1）需求導(dǎo)向，實用管用。按照“運行可靠、調(diào)度優(yōu)化、管理高效”的目標要求，將工程業(yè)務(wù)管理最需要提升的領(lǐng)域作為重點，通過開展全面的業(yè)務(wù)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)，進行重點突破。以實用為前提，制定出針對工程實際需求的解決方案，全面優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，確保業(yè)務(wù)管理高效便捷。

（2）統(tǒng)一規(guī)劃，整體設(shè)計。具體包括：①統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，做到內(nèi)部信息相互聯(lián)通；②軟件設(shè)計實現(xiàn)業(yè)務(wù)聯(lián)動，簡化系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)計；③智能網(wǎng)管實時監(jiān)測系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，方便運行維護；④統(tǒng)一操作平臺、控制邏輯與配置方式等，提升管理效率。

（3）重點區(qū)域，重點部署。根據(jù)不同區(qū)域配置對應(yīng)功能的安防設(shè)備，對于水源保護區(qū)出入口、制高點、主要通道、周界、監(jiān)控中心等重點區(qū)域部署相應(yīng)功能的安防設(shè)備，完成全方位多功能覆蓋。

（4）先進智能，安全可靠。在保證實現(xiàn)系統(tǒng)各業(yè)務(wù)功能的前提下，技術(shù)上適度超前，使系統(tǒng)在一定時期內(nèi)保持先進水平，根據(jù)后期需求進行靈活擴展而不影響整體軟硬件框架，同時支持多種標準接口。

2.2.2 總體架構(gòu)圖

系統(tǒng)總體框架見圖1。

圖1 系統(tǒng)總體框架圖

系統(tǒng)由交換機、核心交換機、WEB服務(wù)器、智能分析服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、流媒體服務(wù)器以及現(xiàn)地各子系統(tǒng)設(shè)備組成。通過綜合管理平臺將若干安防子系統(tǒng)進行統(tǒng)一配置與管理，并做到統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，內(nèi)部信息相互聯(lián)通，有利于信息傳遞，并通過軟件設(shè)計實現(xiàn)業(yè)務(wù)聯(lián)動，簡化系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)計。

3 系統(tǒng)分項需求分析及設(shè)計

3.1 視頻監(jiān)控

運維人員在調(diào)度中心通過客戶端和瀏覽器實時掌握工程現(xiàn)場情況，可對所轄區(qū)域任一攝像機進行控制，實現(xiàn)遙控云臺的控制和鏡頭聚焦，并對攝像機的預(yù)置位和巡航進行設(shè)置，且控制具有唯一性和權(quán)限性，圖像清晰穩(wěn)定，視頻系統(tǒng)架構(gòu)見圖2。

圖2 視頻系統(tǒng)架構(gòu)圖

室外前端攝像機支持透霧功能，霧霾天氣仍可獲得清晰圖像。園區(qū)出入口、主要通道、監(jiān)控中心等視頻設(shè)備可通過后端智能分析服務(wù)器進行算法分析，包括穿越警戒面檢測、進入離開入侵區(qū)域檢測、人員安全帽及工裝識別等功能。同時對于實現(xiàn)不同功能的區(qū)域選用高空瞭望，水尺攝像頭、熱成像攝像頭等。

3.2 電子圍欄

電子圍欄系統(tǒng)，是沿著引供水的廠界區(qū)域或重點防范區(qū)域，建立一道電子脈沖的探測裝置通過非正當(dāng)手段越過廠界或特定區(qū)域[3]。對于沿線閘閥管理房等距離較遠的位置，可分別配置報警主機，前端探測器和報警主機之間采用總線連接，利用安防局域網(wǎng)絡(luò)，接入安防中心。所有事件通過網(wǎng)絡(luò)上傳至安防中心，并與視頻聯(lián)動進行視頻復(fù)核，做出相應(yīng)反饋。設(shè)置原則和位置主要有：①露天水源保護區(qū)，尤其是無障礙區(qū)域；②對于沿線站點閘閥等建筑物外圍建立一定范圍的圍欄用以保護水源以及設(shè)備。

3.3 園區(qū)車輛管理系統(tǒng)

園區(qū)車輛管理系統(tǒng)是通過對引供水園區(qū)人員及車輛的出入狀況等各種活動進行規(guī)范和管理的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。為提高管理水平，體現(xiàn)管理科學(xué)化、人性化的運作提供必要基礎(chǔ)和條件（見圖3）。

出入口管控子系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、中心子系統(tǒng)組成，實現(xiàn)對車輛24 h全天候監(jiān)控覆蓋，記錄所有通行車輛，自動抓拍、記錄、傳輸和處理，同時系統(tǒng)還能完成車牌、卡片（固定卡、臨時卡）與車主信息管理等功能。

在各管理園區(qū)重要出入口應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的車輛卡口與車輛出入管理道閘，具有實現(xiàn)固定車輛自動識別、布控車輛自動報警的功能。

3.4 門禁及訪客系統(tǒng)

3.4.1 門禁設(shè)計原則

門禁點設(shè)計主要考慮受控區(qū)域的進出權(quán)限控制，結(jié)合受控區(qū)域的環(huán)境特點與實際應(yīng)用需求，通過對進出通道設(shè)置門禁設(shè)備，限定不同人員的出入權(quán)限，并對人員進出信息進行記錄等。在針對不同受控區(qū)域進行門禁點配置時，應(yīng)遵循以下原則：①按需確定受控區(qū)域；②點位設(shè)置全面；③配合門禁控制邏輯；④識別方式便攜。

3.4.2 訪客系統(tǒng)設(shè)計

傳統(tǒng)的企業(yè)訪客管理主要依靠人工方式，給企業(yè)帶來諸多不便，針對該問題自行研發(fā)無紙化訪客系統(tǒng)，利用提前預(yù)約，嚴格登記，權(quán)限控制實現(xiàn)企業(yè)對訪客的管理。需具備以下功能：①訪客預(yù)約，由被訪者填寫訪客預(yù)約信息，事后可進行有效追責(zé)，大大減少虛假信息；②訪客登記，抓拍來訪者照片與訪客信息關(guān)聯(lián)保存，以備事后追溯。訪客卡中含有被訪者賦予訪客的權(quán)限，杜絕訪客進入無權(quán)限區(qū)域；③訪客拜訪，訪客權(quán)限控制門禁，使訪客只能去指定等待區(qū)等待；④訪客離開，到達指定時間或訪客離開人員通道后臨時訪客卡失效，防止來訪者事后再次進入。

3.5 語音廣播系統(tǒng)

廣播系統(tǒng)各設(shè)備分散安裝在建筑物及室外各個部位，主要具備2個主要功能：日常為各廣播區(qū)域提供背景音樂或?qū)ず魪V播服務(wù)；火災(zāi)發(fā)生時提供消防報警緊急廣播，具有優(yōu)先權(quán)。具體功能：①定時自動廣播，系統(tǒng)能按預(yù)先設(shè)定程序，自動電源控制，自動播放節(jié)目；②分區(qū)廣播，能對不同區(qū)域進行單獨的開關(guān)控制；③緊急報警，平時播放背景音樂，緊急情況下強切分區(qū)并進行報警；④分區(qū)呼號，可作業(yè)務(wù)呼叫和緊急指揮。

3.6 綜合管理平臺

綜合管理平臺是一套集成多個子系統(tǒng)業(yè)務(wù)的管理平臺，包含視頻、報警、門禁、訪客、巡考勤、停車場等多個子系統(tǒng)。在同一平臺下可實現(xiàn)多子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理與互聯(lián)互動，基于內(nèi)部通信與數(shù)據(jù)庫共享機制，實現(xiàn)用戶統(tǒng)一配置與管理，并統(tǒng)一分配全局權(quán)限，提高用戶的易用性和管理效率。

功能方面，綜合管理平臺可對系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備運行狀況進行監(jiān)視和管理，并以各種圖表形式實時顯示，主要提供資源清單管理、遠程維護管理、性能管理、故障管理、日志管理，對各種維護數(shù)據(jù)進行查詢、統(tǒng)計，并生成相關(guān)報表。

4 結(jié) 語

智能化安防系統(tǒng)為保障引供水工程的安全運行提供完善的技術(shù)服務(wù)，帶來更為全面、安全的保障，結(jié)合先進的科學(xué)技術(shù)手段，使引供水工程的安全系數(shù)得到全面提升，安全防護做到無死角、無盲區(qū)。

隨著時代的發(fā)展，安防任務(wù)不斷加重、系統(tǒng)也隨之升級，如水源保護區(qū)設(shè)置無人機禁飛區(qū)、重點區(qū)域人員進出定位及跟蹤等已納入相關(guān)安防系統(tǒng)中。因此，如何根據(jù)當(dāng)前科技發(fā)展水平，針對不同類型的安防任務(wù)，合理地完善安防設(shè)備及系統(tǒng)，需要不斷探索和思考。