南水北調(diào)工程運行管理中的信息化建設(shè)

1、南水北調(diào)工程運行管理中的信息化建設(shè)為了充分發(fā)揮調(diào)水工程的作用，合理利用水資源，充分發(fā)揮調(diào)水工程 的運行效率，降低運行成本，適應(yīng)工程”準市場化”運營的要求，利用先 進的信息采集技術(shù)、通訊技術(shù)及視頻傳輸技術(shù)等，建立一套集信息采集、 通信、監(jiān)視、會商于一體的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)是非常堅要的口5.1系統(tǒng)建設(shè)目標及原則建設(shè)的總體目標是：建設(shè)一個以采集輸水沿線調(diào)水信息（包括水量、 水拉等水文信息，水質(zhì)信息及工程運行信息等）為基礎(chǔ)以通信系統(tǒng)為平 臺，以監(jiān)控和調(diào)度管理為核心的南水北調(diào)東線一期山東段工程信息采集與 傳輸系統(tǒng)口南水北調(diào)東統(tǒng)一期山東段工程信息采集與傳輸系統(tǒng)的建設(shè)網(wǎng)遵循以 下原則：統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一技術(shù)標準,實

2、現(xiàn)分層次部門管理；公網(wǎng)L與專網(wǎng)相 結(jié)合.充分利用公共資源，避免重復建設(shè)；系統(tǒng)具有可擴展性和安全性； 信息共享，5. 2系統(tǒng)的涉及范圍系統(tǒng)管理輸水干線沿線山親省范圍內(nèi)的各泵站、重要陶站、輸水河道、 渠道、隧洞、湖泊、水庫和重要的?。ǚ郑┧?，同時還有山東省調(diào)度中 心、各調(diào)度分中心等，系統(tǒng)覆蓋范圍洋見表5T.表5-1系統(tǒng)管理范圍匯總表Table 5T Summary of the scope of management system分中 心泵站閘、抽水 站口門水義測點分心質(zhì)點 質(zhì)中水測數(shù) 水析及監(jiān)、庫 湖水河道韓主站、萬年閘站臺兒莊站韓莊閘、潘莊引河博、大沙河阮1棗莊 48 梁濟 運河、 柳長 J

3、E河, 穿黃 工程、 小運 河、七 一河， 六五 河、濟 平干 渠、濟 南至 引黃 濟育濟寧二級壩站、長溝 站、鄧樓站司咳退水 閘7濟寧19泰安八里灣站東平湖各 北引水 閘、膠東 引水閘3泰安4聊城邱屯閘、 魏河閘、 穿黃隧 洞、徒駭 河閘穿黃涵洞出口、 運河極、李海務(wù) 鎮(zhèn)、西旺分干、 馬煩河倒虹前、 馬頗河倒虹后、 張官屯7聊城5憾州王莊閘白馬湖改堿溝、 樂茨、陵縣、寧 津、平原、慶云 堤上舊城河、六 五河4德州51大屯水庫濟南平陰上盆王、長清南大沙河、長 清賈莊6濟南3消水、湖庫玉湖庫東水膠東魏橋、胡樓、芻G 平、麻大湖、淇 州、沾化、博興、 高背樊家林、濟 育輸水河24淄情41雙王城水庫

4、省合 計7112652監(jiān)測點44中心1048南水北調(diào)東線一期工程沿線的個別泵站、閘站不屬于南水北調(diào)管理范圍，但由于這些泵閘站地理位置適中，為了便于通信與計算機網(wǎng)絡(luò)的連接、 以及二級接入通信網(wǎng)的連接，在不增加投資的前提下，本系統(tǒng)也將他們納 入監(jiān)控范圍。本系統(tǒng)在省調(diào)度中心、各調(diào)度分中心，可以對輸水干線沿線 各泵站和重要閘站（分水口門）實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)視，可以實現(xiàn)遠程視頻監(jiān) 視的工程范圍詳見表5-1系統(tǒng)管理范圍匯總表。表5-2遠程視頻監(jiān)視工程范圍匯總表Table 5-2 Remote video survei I lance summary of the scope of project一分中心一泵站

5、閘站、抽水站口門、水庫棗韓莊站、萬年閘站、韓莊站韓莊閘、潘莊引河間、 大沙河閘濟寧二級壩站,長溝站、鄧樓站司咳退水閘泰安八里灣站東平湖魯北引水閘， 膠東引水閘聊城邱屯何、魏河閘、穿 黃隧洞、徒駭河閘穿黃涵澗出口、運河權(quán)、李海 務(wù)鎮(zhèn)、西旺分干、馬頰河俺虹 前、馬頰河倒虹后、張官屯州王莊閘大屯水庫白馬湖改城溝、樂陵、陵晝、 寧津、平原、慶云堤上舊城河、 六五河濟南.玉清湖水庫、東湖水庫 平陰上盆王、長清南大沙河、 長清賈莊H魏橋、胡樓、鄒平、麻大湖、 濱4、沾化、博興、高青奧家 林，濟青輸水河合訐711295. 3系統(tǒng)的功能5. 3.1信息采集系統(tǒng)的功能采用巡測、定點等多種方式對輸水河道重要斷面、

6、分水口門和梯級泵 站的過（抽）水水量、水位等數(shù)據(jù)進行實時采集；采用定點自動觀測與巡 測相結(jié)合的方式，采集河道、湖治、水庫的水質(zhì)信息，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測；完 成水情、水質(zhì)信息的處理、存儲和傳輸，將水情、水質(zhì)信息上送到相應(yīng)的 調(diào)度分中心。為省調(diào)度中心、調(diào)度分中心以及水利部、輸水干線沿程的省 市水務(wù)管理部門了解干線沿程的輸水情況，他們可以在當天看到“哪里在輸水，水到哪里去，水質(zhì)怎么樣？ ”，以及“輸了多少水？ ”。5.3.2通信網(wǎng)絡(luò)的功能組建一個連接省調(diào)度中心、調(diào)度分中心、各泵站、重要閘站（分水口 門）的，穩(wěn)定可靠、實用先進的，能夠開展各項通信綜合業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)， 為東線山東段工程的水量監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測、水

7、資源統(tǒng)一調(diào)度管理提供可靠 的通信。5. 3. 3視頻監(jiān)視與會商系統(tǒng)的功能實現(xiàn)各泵站、重要水閘（分水口門）的實時數(shù)據(jù)采集和傳輸；在省調(diào) 度中心、各調(diào)度分中心實現(xiàn)對各泵站、重要水閘（分水口門）的運行狀態(tài)、 輸水情況以及重要操作和環(huán)境進行視頻監(jiān)視；在省調(diào)度中心、各市調(diào)度分 中心之間實現(xiàn)遠程視頻實時會商。5. 4系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容5. 4.1信息采集系統(tǒng)信息采集系統(tǒng)包括水文信息采集子系統(tǒng)、水質(zhì)信息采集子系統(tǒng)、工情 信息采集子系統(tǒng)（視頻信息采集）等。水文信息采集系統(tǒng)主要是指水位和 流量信息采集系統(tǒng),系統(tǒng)采用巡測、定點等多種方式對輸水河道重要斷面、 分水口門和梯級泵站的過（抽）水水量、水位等數(shù)據(jù)進行實時采集；水

8、質(zhì) 信息采集系統(tǒng)采用定點自動觀測與巡測相結(jié)合的方式，采集河道、湖泊、 水庫的水質(zhì)信息，實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測；完成水情、水質(zhì)信息的處理、存儲和傳 輸；工情信息采集系統(tǒng)在本研究中是指視頻信息采集系統(tǒng)（見第5章）。 因此，本信息采集系統(tǒng)主要包括水文和水質(zhì)信息采集系統(tǒng)。5. 4. 1.1水文信息采集系統(tǒng)為了實現(xiàn)南水北調(diào)東線由東段工程調(diào)度運行管理的自動化，必須建立 與之相適應(yīng)的水文信息自動采集系統(tǒng)。采集的信息應(yīng)能滿足輸水沿線泵站 實時優(yōu)化調(diào)度和監(jiān)控、行政區(qū)劃之間的水量計量、重要分水口門水量計量、 區(qū)域水資源優(yōu)化配置等應(yīng)用的要求。目前南水北調(diào)東線山東段工程沿線的河道、重要的湖泊和較大的支流 上布設(shè)有水文、水位、流

9、量站點，但這些水文站點是國家水文網(wǎng)的一部份, 并不能滿足南水北調(diào)工程調(diào)度運行的的要求：監(jiān)測站點覆蓋范圍不能滿足 調(diào)水系統(tǒng)的要求。這些工程大都沒有測流斷面進行水量測量；監(jiān)測站點觀 測要素不能滿足調(diào)水系統(tǒng)的要求，許多測站沒有測流設(shè)施設(shè)備，只能進行 水位、閘位等要素的觀測；監(jiān)測站點信息采集手段落后，不能反映輸水沿 線水情的實時變化；監(jiān)測站點觀測的時間、頻次不能適應(yīng)水資源管理的要 求，大多數(shù)現(xiàn)有水文測站只在汛期進行水文觀測，在調(diào)水期觀測的頻次極 少。所以必須結(jié)合己有的水文站網(wǎng)，建設(shè)水文信息采集系統(tǒng)。水文信息采 集系統(tǒng)的主要任務(wù)是實時監(jiān)測輸水沿線水面線情況、沿程水量分配情況和 主要支流來水情況。采集的信

10、息包括水位、閘位和流量等。由于調(diào)水工程 涉及水文測驗斷面多，情況復雜，水文測驗技術(shù)方案必須針對具體的斷面 位置、測驗要求等情況來選擇。依據(jù)調(diào)水工程的實際需要，參照其與防汛 和水文測量的不同需求，確定本系統(tǒng)對測點的確定原則為：一是對于泵站、 閘門、分水口門的出口斷面，進行水位、閘位實現(xiàn)在線觀測，并利用水工 建筑物泄流關(guān)系曲線計算流量和水量。二是對于支流控制站，已建設(shè)纜道 的測站，要配備微機自動測流系統(tǒng)，實現(xiàn)纜道自動化；新建的測站，因斷 面較窄，全利用靜止橫向ADCP測流。水位觀測可以選用壓力水位計或氣 泡水位計實現(xiàn)在線觀測。三是移動測流系統(tǒng)要配備機動船載ADCP測流系 統(tǒng)，實現(xiàn)自動測流。四是對沿

11、線附近已經(jīng)建設(shè)的水文站點納入系統(tǒng)進行管 理。五是對輸水沿線與渠道有交叉的重要斷面、口門進行水質(zhì)信息采集。一是水位觀測。水位觀測的設(shè)計技術(shù)目標是全面實現(xiàn)在線觀測和傳 輸。為達此設(shè)計目標，水位觀測站的建設(shè)內(nèi)容共有：一是對己建的水位自 記井進行維修，維修項目因站而異，包括井身、進水管、沉沙池、攔污柵、 棧橋和觀測道路等，井配備浮子式自記水位計、水位編碼器和新遙測終端 設(shè)備。二是對新設(shè)測流站點，結(jié)合超聲波測流設(shè)備，配備超聲波式自記水 位計，并安裝遙測終端設(shè)備。對于新設(shè)水位站點，電源條件較好的，采用 氣泡式水位計，其他處采用壓力式水位計。三是對有多處觀測斷面或水位 斷面遠離站房的測站，解決觀測點至站房之

12、間的短距離傳輸問題。解決方 案視距離遠近而定。一般來說，超過200米者采用無線傳輸方式，否則用 有線傳輸方式a .二是流量測驗。流量測驗設(shè)計技術(shù)目標為：在本系統(tǒng)新建和改造的測 流斷面盡量實現(xiàn)自動化在線測流。測流設(shè)備以超聲波測流儀為主，在新規(guī) 劃的取水口門利用水工建筑物測流，流量計算所需要的水位、閘位實現(xiàn)在 線觀測。對于不具備在線測流條件的老斷面，要配備微機測流系統(tǒng)，實現(xiàn) 纜道測流自動化，流量測驗斷面的建設(shè)包括以下內(nèi)容：一是建設(shè)和維修電 力線路，配備發(fā)電設(shè)備、電力拖動設(shè)備、調(diào)速（變速）設(shè)備等；二是引進 先進的測流設(shè)備及與之配套的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）等高科技產(chǎn)品， 在部分重要測站，配備紅外（

13、或激光）測距儀、流向儀。三是每個信息采 集分中心配備巡測車輛和移動流量測驗設(shè)備。5. 4.1.2水質(zhì)信息采集系統(tǒng)調(diào)水不僅有量的需求，而且必須有質(zhì)的要求。水質(zhì)又稱水化學，它標 志著水體中各種溶解質(zhì)的化學成分及其含量。水質(zhì)監(jiān)測以調(diào)水水體和沿途 湖泊、渠道的排放口為對象進行檢測，檢查水的質(zhì)量是否符合三類水以上 的標準，以便為是否調(diào)水、控制污染、截污導流、保護水源提供科學依據(jù)。目前南水北調(diào)輸水沿線山東省境內(nèi)（淮河流域段）水質(zhì)監(jiān)測站共12 處。監(jiān)測工作分別由淮河流域水環(huán)境監(jiān)測中心和山東省水文部門承擔，在 山東省各地市都有水質(zhì)分析中心。東線山東段工程利用大量現(xiàn)有河道湖泊 和建筑物，調(diào)水與防洪、航運互相結(jié)合

14、，沿線的取水口門多，輸水河道還 同時為行洪河道；供水區(qū)內(nèi)當?shù)厮Y源和新增的調(diào)水同時并存，水量調(diào)度 復雜；水質(zhì)受沿線排放的污廢水影響，水污染治理利水質(zhì)保護任務(wù)艱巨。我國七大水系普遍受污染，大遼河水系污染嚴重，海河水系、淮河干 流、黃河干流屬重度污染。南水北調(diào)東線山東段工程沿線部分河道、湖泊 等水體污染比較嚴重。工業(yè)排污及廢棄物引起水的工業(yè)廢水是我國水源污 染的主要原因之一，近20年來,雖然我國污水的處理率在不斷提高，但污 水的年排放量仍在大幅度增加。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測資料評價，目前調(diào)水區(qū)長江 三江菅斷面（水源地）全年水質(zhì)良好，除氨氮為III類外，其余所有監(jiān)測指 標均達到地表水環(huán)境質(zhì)量I類水標準：輸水區(qū)

15、南四湖到東平湖段，水質(zhì)多 項超標，為IV類、V類和劣V類；海河流域輸水沿線水質(zhì)全部為劣V類。 因此，東線山東段工程調(diào)水水質(zhì)是調(diào)水成功的關(guān)鍵制約因素。為了確保調(diào) 水水質(zhì)達到國家地表水環(huán)境質(zhì)量HI類標準，必須對輸水沿線河道、湖泊、 各支流匯入輸水河道的水質(zhì)進行監(jiān)控，為水質(zhì)保護方案、發(fā)布水質(zhì)污染警 報提供基礎(chǔ)。因此需要在輸水沿線布置水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)，建設(shè)水質(zhì)采樣化驗 和信息傳輸系統(tǒng)，以提供每旬主要輸水河道、湖泊的水質(zhì)，并對重要水質(zhì)控制點進行連續(xù)實時監(jiān)測8南四湖、蘇魯省界處的水質(zhì)對于工程調(diào)度尤為重要，需要在這些地方 建立水質(zhì)自動監(jiān)測站，實現(xiàn)連續(xù)實時監(jiān)測。水質(zhì)信息采集系統(tǒng)建設(shè)目標是 運用先進的信息采集及處理

16、技術(shù)和控制手段，實現(xiàn)對調(diào)水線路的水質(zhì)實時 監(jiān)控。具體建設(shè)任務(wù)有下列四項，一是布設(shè)水質(zhì)監(jiān)測站點：二是新建和改 造水環(huán)境監(jiān)測中心；三是建設(shè)自動水質(zhì)監(jiān)測站點；四是與南四湖水資源監(jiān) 控系統(tǒng)的整合。水質(zhì)信息采集系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)目標包括：一是省界斷面臺兒莊泵站入 口實現(xiàn)水質(zhì)自動在線監(jiān)測：自動監(jiān)測的項目包括：水溫、pH/ORP、溶解氧、 濁頁、深度、氨氮、高錠酸鹽指數(shù)、總磷、總氮、總有機碳等，觀測數(shù)據(jù) 能自動傳輸?shù)较鄳?yīng)水環(huán)境監(jiān)測中心：二是在各分中心配備先進的水質(zhì)分析 儀器設(shè)備，能進行水溫、pH、氨氮、溶解氧、生化需氧量等31個項目的 常規(guī)分析。水環(huán)境監(jiān)測中心自動接收所轄自動水質(zhì)站的信息：能發(fā)送數(shù)據(jù) 到其所服務(wù)

17、的調(diào)度分中心。5. 4. 2通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)南水北調(diào)東線山東段工程是一項跨越3個流域，14個市的大型調(diào)水 工程，為保證語音、數(shù)據(jù)、圖象等各種信息的實時、可靠傳輸，實現(xiàn)調(diào)水 的信息化、自動化，必須充分利用輸水干統(tǒng)沿線現(xiàn)有的水利通信電路和基 礎(chǔ)設(shè)施，與電信公用網(wǎng)或其它系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，經(jīng)過研究、計算和規(guī) 劃，因地制宜地建設(shè)一個經(jīng)濟實用、穩(wěn)定可靠的能夠開展各項通信綜合業(yè) 務(wù)的通信系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)目標是利用目前先進成熟的光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備， 建設(shè)含蓋工程的可靠、高效、先進的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，改善現(xiàn)有的通信 條件，保證通信暢通，使調(diào)水命令能迅速下達，里要信息（如數(shù)據(jù)、語音、 圖像等信息）能以各種形式

18、及時可靠的傳遞；為今后增加新的通信手段， 拓展新的業(yè)務(wù)種類，加大傳輸帶寬，提高通信質(zhì)量，擴大服務(wù)范圍留有余 地。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計范圍主要包括骨干通信網(wǎng)、交換調(diào)度通信網(wǎng)和二級 接入通信網(wǎng)。骨干通信網(wǎng)是連接省調(diào)度中心、調(diào)度分中心、新建泵站、主 要閘站的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)。交換調(diào)度網(wǎng)絡(luò)包括省調(diào)度中心和調(diào)度分中心的交 換和調(diào)度系統(tǒng)。二級接入通信網(wǎng)主要是實現(xiàn)骨干通信網(wǎng)以外的需要控制和 調(diào)度的重要閘站（分水口門）與骨干通信網(wǎng)的接入通信。通信系統(tǒng)的可研遵循以下原則：一是通信系統(tǒng)必須安全可靠、技術(shù)先 進、投資合理，保證各類信息傳輸暢通無阻、準確無誤。二是全線統(tǒng)一采 用數(shù)字通信制式，話路統(tǒng)一管理、合理分配。三是通道容

19、量除應(yīng)滿足近別 各系統(tǒng)信息傳輸要求，還需為今后南水北調(diào)東線山東段工程二期及三期工 程的通信業(yè)務(wù)留有充分的余地。四是盡童滿足線路維護人員在野外巡視或 檢修時與各閘站或管理部門之間的通信聯(lián)系，滿足防洪、調(diào)水等交叉運用 的通信需要。五是堅持公專（公網(wǎng)和專網(wǎng)）結(jié)合、互為補充、互為備用的 原則。六是滿足工程需要為第一考慮因素，按照工程管理模式、輸水建筑 物地理位置、行政區(qū)化及管理調(diào)度的要求進行通信組網(wǎng)。骨干通信網(wǎng)建設(shè)方案目前采用的大容量通信傳輸方式數(shù)字微波通信、 光纖通信與衛(wèi)星通信一起被稱為現(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾饕侄?。?shù)字通信 系統(tǒng)的基本參數(shù)一是有效性，這分為傳輸速率、功率利用率和頻帶利用率 三個方面；

20、二是可靠性;其衡量的重要指標是差錯率65. 4. 2. 1數(shù)字微波通信微波的頻段范圍在300MHz30GHz之間，其中繼通信是一個點到點的 通信系統(tǒng)。微波具有較寬的通信頻帶，較窄的波束寬度和較好的角分辨率, 并具良好的通信前景。微波通信的特點是具有良好的抗災性能，對水災、 風災以及地震等自然災害,微波通信一般都不受影響：微波通信帶寬較寬, 通信質(zhì)量和保密性較好。但因微波經(jīng)空中傳送，易受雷達及其它無線電設(shè) 施的干擾；站點設(shè)置受地形條件和環(huán)境條件以及通信站點位置的影響；站 點過密、中繼站過多時（受地球本身曲率半徑的影響），投資費用會增大, 運行維護費用高。數(shù)字微波中繼通信線路的設(shè)計中很重要的一部分

21、是天線 高度的設(shè)計，它直接影響到路徑余隙，進而影響到電路的穩(wěn)定性，而天線 高度太高，又容易雷擊。而雷電對微波通信系統(tǒng)的危害極大，尤其是直擊 雷對系統(tǒng)的危害，其系統(tǒng)的防雷應(yīng)遵循整體規(guī)則，多層設(shè)防的原則，先 防直擊雷，再防感應(yīng)雷，最后設(shè)防重點部位。5. 4. 2. 2衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是指利用通信衛(wèi)星或其他用途衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)信號轉(zhuǎn) 發(fā)的一種多址或單址通信系統(tǒng)，衛(wèi)星在空中起中繼站的作用。利用衛(wèi)星通 信覆蓋范圍廣、通達距離遠、傳輸質(zhì)量好、組網(wǎng)靈活。也就是說衛(wèi)星通信 具有通信距離遠，通信覆蓋面積大，組網(wǎng)靈活；通信容量大；傳播穩(wěn)定可 靠，通信質(zhì)量高等特點“氣衛(wèi)星通信具有通信范圍大、不易受陸地災害影響、建

22、設(shè)速度快、易于 實現(xiàn)廣播和多址通信、電路和話務(wù)量可靈活調(diào)整等優(yōu)勢，但也存在信號到 達有延遲、受天氣和環(huán)境影響大、維護困難、壽命短且運行費用昂貴等缺 點0衛(wèi)星通信是在微波通信基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興通信方式，它直接. 沿用了諸多微波通信既有的技術(shù)成果，只是其中繼器不在地面而在 36000Km的空中，上下行距離極遠，傳播損耗極大。目前的衛(wèi)星通信系統(tǒng) 大多使用UHF和SHF頻段，而采用EHF則是本世紀的必然趨勢。衛(wèi)星通信 的信道分配方式一般為：DAMA的分配方式，即對于話音電路實行按需分 配，即對申請呼叫的地球站才分配其使用的信道，呼叫完畢將信道予以回 收；對于數(shù)據(jù)電路，實行預分配，即由主站事先定義

23、。衛(wèi)星綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò) (ISBN)是休斯網(wǎng)絡(luò)公司的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，以數(shù)字通信傳輸方式工作，其 遠端站PES為小型衛(wèi)星數(shù)據(jù)地球站，該網(wǎng)絡(luò)屬于星型拓撲結(jié)構(gòu)，主站可以 與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各PES小站之間實現(xiàn)雙向通信，但PES小站之間不能直接通信 (15o5. 4. 2. 3光纖通信光通信和電通信一樣分無線光通信和有線光通信。無線光通信因環(huán)境 限制，主要用于深空通信，有線光通信即光纖通信，是以光纖為傳輸媒質(zhì)的 通信方式。由于光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展是建立在光纖器件技術(shù)的基礎(chǔ)上，近 年來隨著兩大類光纖器件(光傳輸器件和光交換器件)的發(fā)展而極為迅速。 光纖通信是以光波作為載體，以光導纖維作為傳輸介質(zhì)的一種先進通信手 段，是

24、20世紀最有影響的新技術(shù)之一。由于光纖通信具有許多突出優(yōu)點， 已成為現(xiàn)代通信傳輸方式的主要手段之一。光纖通信的缺點是光纜線路易 受自然災害和人為破壞，因此必須要有備用通道。5. 4.3視頻監(jiān)視系統(tǒng)為了充分利用上一章規(guī)劃的速率達2. 5Gb/s的高速寬帶光纖通信網(wǎng)， 切實發(fā)揮通信網(wǎng)絡(luò)的潛力和作用，實現(xiàn)三級實時視頻會商，節(jié)約管理經(jīng)費, 提高調(diào)水管理的時效性和現(xiàn)代化水平，完成對全線調(diào)水運行情況、管理情 況、維護情況的實時在線視頻監(jiān)視，本章規(guī)劃建設(shè)視頻會商與監(jiān)視系統(tǒng)， 重點從系統(tǒng)功能和任務(wù)、站網(wǎng)布設(shè)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計原則、設(shè)備配置、中 心MCU及終端設(shè)備的主要指標要求以及安全保障等諸多方面進行闡述和 研

25、究。視頻監(jiān)視系統(tǒng)功能一是圖像采集。能夠全天候?qū)崟r采集圖像信息，并 能實現(xiàn)將任意采集通道的圖像信息切換給任意監(jiān)視終端，并可對切換順序 和周期進行編程控制。二是圖像處理。圖像處理著重考慮圖像之間的變換, 主要包括對圖像進行各種加工，以改善圖像的視覺效果，并為自動識別打 基礎(chǔ)，或?qū)D像進行壓縮編碼，以減少對其存貯空間或?qū)鬏敃r間、傳輸 通路的要求等。能夠?qū)σ曨l圖像進行數(shù)字化編碼、圖像信息的壓縮與解壓、 圖像的分割與拼接、圖像的編輯、圖像的組播與點播、圖像的嵌入與文字 的疊加等處理，以及圖像地址、時間等符號在畫面上的疊加。三是圖像顯 示?？蓪崟r顯示多個圖像窗口，每個圖像窗口的大小、層次和位置可任意 調(diào)

26、整設(shè)定，畫面的自動循環(huán)顯示、事件觸發(fā)顯示，畫面的手動點播顯示， 畫面局部放大與縮小，畫面靜止定格與畫面捕捉。四是圖像記錄與存儲。 對系統(tǒng)中任一路圖像能進行錄像存儲，保存記錄，隨時能調(diào)出，點播回放, 便于及時取證。建立圖像歷史圖庫，方便迅捷的檢索，完善的管理，滿足 系統(tǒng)對圖像資源的各種需求。五是自動控制。攝像機鏡頭的光圈調(diào)節(jié)由鏡 頭的光檢測電路，根據(jù)被攝物體的照度自動控制光圈大??；視頻通道切換 控制，視頻自動循環(huán)切換和事件觸發(fā)切換由系統(tǒng)程序控制完成，切換周期 通過控制軟件進行設(shè)置；云臺位置可預置。六是遠方手動控制。通過控制 鍵盤/圖像工作站可以實現(xiàn)下列遠方手動控制：攝像機電源開啟/關(guān)閉、 云臺上

27、下左右位置調(diào)整、鏡頭拉近拉遠、焦距的遠近、光圈大小、防護罩 雨刮、風扇開啟、關(guān)閉、錄像、放像、停止。七是信息傳輸功能。能將圖 像、數(shù)據(jù)多媒體信號進行遠程傳輸，傳輸回路具有較強抗干擾能力，傳輸 的圖像清晰，實時性強。視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要任務(wù)一是省中心、地市分中心及重要的泵閘站之間 的實時遠程異地會商，沿線地區(qū)間供水協(xié)調(diào)：節(jié)約辦公經(jīng)費，使用傳統(tǒng)會 議方式遠比視頻會議方式所花費的費高的多。二是全天候?qū)崟r監(jiān)視全線調(diào) 水運行情況，向運行值班人員提供泵站、重要閘站（分水口門）機電設(shè)備現(xiàn) 場運行圖景（圖像及聲音），以取得設(shè)備運行的全面信息，如設(shè)備的機械位 置、運行響聲、煙、光等不能由計算機監(jiān)控系統(tǒng)提供的信息。三是實時監(jiān) 視全線調(diào)水、取水運行的全過程，為調(diào)水、取水規(guī)章制度