水是一切生命之源，水利在人类发展历史中占有显著的地位。我国幅员辽阔，湖泊、大小江河、河道等水资源丰富，但由于水资源分布不均，易受洪涝灾害侵袭。人类在与自然界的共处中，逐步摸索出治水、利水的天工开物——水利工程。2000年以前，我国就建造了令人惊叹的都江堰和南北大运河。而自建国以来，中国水利建设成就辉煌，如小浪底工程、三峡工程、南水北调工程等，将水资源进行良性利用。截至目前，全国已经累计建成大中小型水库87085座，调蓄能力达到60000多亿立方米，保障5.6亿人和4.6万千公顷耕地的的需求，也保证避免受到洪涝灾害影响。尽管已经拥有相当数量的水库、水坝，防洪压力依然如故。

　　随着国家不断加大流域资源管理和保护力度，加快水利基础设施建设步伐，作为水利工程建设中不可或缺的一环——安防系统在近几年得到了迅猛的发展。

　　水利安防需求比重加大

　　目前，在水利安防建设中，用到的安防系统有视频监控、防盗报警以及门禁系统等，在这其中，又以视频监控占比最大，作为“数字水利”的重要组成部分，视频监控系统在近几年的重要性得到显著增强。

　　随着水利行业对水资源、水环境等水利工程管理的需求不断提高，以及突发性暴雨对于城市防汛、山区防汛的影响,视频监控在水利行业的市场需求越来越大，逐渐在水利部门的日常运营管理中发挥作用。“由于一个城市的水务局往往涉及了多个重要的水库、河道等管理单位，依靠原有的传统数据采集、人工监测手段难以满足需求，一旦出现反常天气，各大水库、水闸的防汛安全令人担忧，同时也给防洪造成巨大压力。”合肥三立自动化工程有限公司项目经理陈腊武指出。由此，视频监控在水利行业的应用得到发展，通过视频监测手段为各级管理人员提供可视化的信息手段，及时准确地掌握重要水库、河道的闸坝运行情况，及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视，以便采取相应的预防和补救措施确保水库安全运行。

　　而在以发电为主的水电站工程中，视频监控也已经成为水利自动化的一个必备子系统，“水利部门对安防的需求日盛，当前无论是新建水利工程或者改造水利工程，均要求实现自动化控制，安防系统在水利自动化中的投资比例也逐年提高，已经由5年前的3%-5%提高到10%-20%。”水利部南京水利水文自动化研究所市场部主任董万钧介绍到。作为生产安全的辅助子系统，视频监控在未来比重将越来越重要，“以前闸门控制系统中很少包含视频监控系统，现在已成为基本配置之一。”浙江大华技术股份有限公司系统集成项目技术部冯贵宾提到。

　　国家政策的支持是更直接的刺激!据2010年1月17日召开的全国水利厅局长会议上陈雷介绍，2009年，在中央应对国际金融危机政策措施的带动下，我国水利基础建设投资规模高达1427亿元。而在水利部近两年将实施的“十大水利工程”建设中明确提出“行业能力建设”，主要内容为完善重要监测领域的战网布设和功能布局，提高水文水资源和防汛抗旱监测能力，加快国家防汛抗旱指挥系统二期、山洪灾害预警预报系统建设，大力推进水利信息化，提高水利现代化水平。“这项工程明确提出了水利行业对安防的需求，如何完善重要检测领域，提高水文水资源和防汛抗旱的预警能力，为水利行业所关注，同时也给安防企业带来商机。”上海日诞智能科技有限公司副总经理纪良文指出。

　　视频监控系统在水利安防中会越来越受重视，这是毋庸置疑的，浙江省全省性的水利监控设备标准已经出台。“这是很明显的一个信号，视频监控作为一个子系统，在水利行业中作为全局中的一部分考虑。” 杭州科利特信息技术有限公司副总经理韩草铭指出。 [nextpage]

　　可视化，为水利行业业务管理服务

　　当前，很多行业中的安防系统已经开始慢慢超出传统安全保卫的范畴，纯粹以安保为目的的项目越来越少，随着网络技术、数字技术的发展，安防系统的内涵、外延和价值都在拓宽，视频监控在水利行业的应用也是如此。

　　众所周知，水利工程有很强的系统性和综合性，单项水利工程往往是同一流域、同一地区内各项水利工程的有机组成部分，同时根据目的和服务对象，水利工程也分为多种不同的类型，因而其对于视频监控的需求也有不同。在此次采访中笔者了解到，视频监控在水利工程中，主要有两个作用：一是作为自动控制系统的辅助手段，为自动控制系统提供较为直观的现场画面，进一步确保控制系统的可靠性;二是对水利设施及周边安全起到重要作用。而落实到具体应用，则主要是在防汛抗洪以及水电站的安全生产监控中。

　　城市防汛流域监控成主流

　　今年五月以来，受“北极震荡”现象造成冷空气持续不断补充南下，与“厄尔尼诺-拉尼娜”现象带来的温暖湿气的“夹击”，中国南方各省遭受多轮暴雨袭击。受强降雨影响，截至日前，全国有27个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团遭到了暴雨洪涝灾害，农作物的受灾面积达到7002千公顷，受灾人口1.1亿人，部分城市严重内涝，100多个县级以上城市一度进水。显而易见，遭遇如此大量的强降雨，多处水位告急，给城市防洪带来巨大的压力，而各大水库、水闸的防汛安全同样令人担忧，采用更为直观、便捷、有效的预警监测系统进行防汛和调度指挥非常重要，视频监控系统的应用愈加受到重视。

　　在水利行业中，水利部门本身有一套完善的业务系统，通过传感器来进行水文以及水位的检测。“传感器只能做到将相关数据上传，相对而言比较抽象，而视频监控则起到‘眼见为实'的作用，通过直观的手段，辅助决策。”南京水文所董万钧如是说。视频监控系统重点监控区域有：监测水库蓄水水位情况，及时了解上下游河流的水文情况;在操作人员使用控制系统操作闸门时，监视闸门和水流情况;在水库的溢洪道等地，实时监控，防止人员进入;监测水库、坝区等周边环境，防止对水利设施的破坏;与水文监测仪等设备配合使用，通过远程直观显示监控水文监测仪的视频图像，确保水文监测信息的准确性。

　　当前，在城市防汛中，视频监控系统正试图与水利数据进行结合。“单纯的视频监控系统发挥的作用比较有限，如果可以和水利数据库进行结合和联动，对于抗洪救灾的正确决策将起到显著的促进作用。”科利特韩草铭提到。“视频监控系统能及时、准确、直观地对水库大坝、闸门、上下游水位等防汛重要场所和设备运行状况进行实时监视，并掌握水库汛情的实时变化情况，能及早发现可能出现的各种隐患，使防汛指挥部门能主动、全面、及时地掌握水库汛情，以及汛情的演变过程。为领导及时准确地做出调度方案、下达调度命令提供重要的参考依据，进一步提高了防汛抗洪决策的有效性和可靠性。” 合肥三立陈腊武指出。

　　由于河川江水往往是跨流域、跨地区，一旦某个地方出现洪水险情往往牵一发而动全身，影响到下游或周边地区，随着当前防汛形势日益严峻，联网监控开始浮出水面。“以往水利视频监控以单个水利设施监控为主，往往附属在闸门监控系统中，为本地工作人员服务。近年来出现了以流域和大区域为单位的大型联网监控系统，不仅可使领导远程监视水利设施状况，还能避免由于只看到单个水利设施而无法了解上下游各个相关站点情况的尴尬局面，在防汛抗洪过程中为各级领导提供了全局决策依据。”科利特韩草铭提到。

　　以浙江为例，浙江自2004年开始已经陆续开展市级范围的水利工程视频监视系统建设，如湖州、杭州、金华等。杭州已经建设城区防汛指挥系统，城区的每条河道、函洞、泵房都已经安装了检测点，工作人员利用这个监控系统，可以随时了解西湖、运河、河宽、河底标高等方面的参数，实时控制河道闸门开合、水流流向、水面杂物及气象、物质、人员等情况，同时，该地区交警的400多个路面摄像机也纳入了水利工程视频监控系统，使城区防汛指挥部能迅速判断汛情，正确决策。

　　无可置疑，视频监控将逐渐成为水利部门的必备信息系统，同时应用上也逐渐向深层次发展。现有水利设施监控主要为防汛和抗洪服务，未来还希望能与自动化监控、通讯和计算器网络、数学模型、数据库、地理信息系统GIS 、全球定位系统GPS 等高新技术整合，实现雨、水、工、险、旱、灾等各类防汛信息的采集、传输、处理和共享，为现代化防汛减灾指挥提供强大的决策支持，达到最大限度地减少洪涝灾害损失的目的。这对于安防企业而言，将是一个更为广阔的天地。 [nextpage]

　　安防为安全生产服务

　　安防系统在水电站的应用并不是一个新项目，区别于其它领域出于事后追踪查询的目的，大型水电站都会有武警站岗，因此视频监控在水电站中，作为安全防范的需求比较弱化。出于安全防范的目的，安防系统在水电站周界，油、水、气辅助设施，变压站、各种生产设施、生活用房、设备工具材料用房、办公用房、生产调度中心、停车场等地均有监控的需求。视频监控已经成为一套生产系统，为机组的设备运行提供远程监视的手段。“从05、06年开始，视频监控已经成为水电站的基本配置，水电站规划初期都就会其纳入到一个完整的建设中，安防作为其中一个部门存在，直接监视水电站内各场所的情况，有效保证水电站的生产安全。” 大华冯贵宾提到。

　　据了解，视频监控系统已经是水利自动化的重要组成部份。“随着计算机技术及视频监控技术的发展，水电厂自动化系统已由过去的 ‘四遥'(遥测、遥信、遥控和遥调)提高到‘五遥'(增加遥视)，即对生产过程进行监测，为工作人员提供便利。”南瑞集团公司营销分公司产品经理张钊进一步解释。当前，水电站的视频监控主要有以下方面的需求：生产安全监控，对包括坝体等水工建筑物、各种设备等重点部位的视频监测;远程操作人员对操作对象动作过程的可视性，如断路器、隔离开关的位置、机组的开停状态、主辅设备的运行状态等，远程操作人员可以借助于视频监控系统亲眼见到设备的运行实况，增加信息反馈的渠道，提高远方设备的操作安全性，同时可以对设备运行过程中产生的噪音等信号进行分析，实现设备的及时维护与维修。

　　然而，当前，视频监控在水电站中依然是一个独立的系统。“水电站存在安全分区，自动控制系统为安全二区，视频监控系统为安全三区，二区与三区之间明确要求物理隔离(两个系统之间不可以有信息交互，以防视频监控系统对自动化控制系统产生流量的冲击，从而导致系统的不稳定)，与生产系统进行更深层的整合与联动，会牵扯到安全性方面的考虑，目前用户方还存在顾虑。”南瑞张钊指出。“我们有做过试验，视频监控系统与自动化控制系统进行整合联动，技术上不存在问题，操作平台上开启闸门，图像能够直接出来，对于操作人员而言很方便，但是，但凡与发电有关，用户首要考虑的是安全，而不是工作的便捷性。”他强调。也正因为此，视频监控系统还只是作为水利自动化数据采集系统的重要补充，满足灵活方便，简单有效的要求。未来，安防企业还需在自动化系统的无缝结合方面下功夫，以进一步扩大视频监控在水利行业的应用。

　　各有优势 参与企业三分天下

　　相比较与金融、机场、轨道交通等领域的安防投入，水利安防还只能算是一个刚刚起步的“小”行业。水利工程往往投资巨大，但分到安防的份额则比较有限。因此就水利监控而言，单纯做视频监控的厂家并不太多。同时，水利行业的专业性较强，因而做到这个领域的企业也是特色明显。

　　延续性是参与水利监控项目明显的特征。据南瑞张钊介绍，以水电站为例，一个企业只要参与到流域性水电站的监控项目中，那么整条流域的监控项目都有可能得到跟进参与的机会。但是，水电站等项目规模都比较大，参与的企业相对固定，并且对于安防企业而言，需要厂商对水利地理知识以及水利行业的业务系统比较了解，小公司很难参与其中。

　　视频监控作为水利自动化的一个子系统，在这方面，水利自动化企业具有先天的优势，其在水利行业中浸淫多年，在资源以及对用户的了解上是其它企业所不能比拟的，参与企业主要有南京南瑞、南京水文所、国电南自等。比较常见的做法是将水利自动化项目作为一个总包，后期也会出现将视频监控分包，但是随着视频监控作用的增加，部分企业也开始成立一个部门来处理视频监控系统。

　　另外一类则是专注于水利安防的安防企业，这一类企业对于监控产品的特性有比较深刻的理解，较早进入水利行业，对水利行业的功能需求比较熟悉，能将安防监控与水利行业的业务系统进行整合，代表厂家有浙江大华、杭州柯利特、合肥三立等。

　　值得注意的是，运营商同样分到一杯羹。当然，这主要是在城市水利监控中，借助电信全球眼的优势，公安部门、水利部门可以查看同一个监控点的视频，并且水利部门大部分均租用运营商的线路，电信运营商拥有信道上的优势。 [nextpage]

　　视频深层次应用，任重而道远

　　正如南京水文所董万钧所指出的，当前无论是新建水利工程或是改造水利工程，均要求实现自动化控制，结合目前现代水利发展的需求，水利行业信息化已经全面展开，从工程向民生服务及预防灾害拓展。视频监控已经成为必备手段。但是此次采访中笔者了解，在当前的情况下，视频监控大多仅仅实现图像监控的简单功能，对于诸如视频分析等深入的研究应用还存在着距离，需求相对单一，同时缺乏集中建设的模式管理，建设站点分散，难以支援全局决策。

　　“显然，水利行业的安防建设应该充分开发图像信息资源，实现图像智能识别和图像信息的管理，不仅仅停留在图像的观看以及控制层面，应该成为水务行业管理者提供支持。”上海日诞智能纪良文提到。而在水电站的管理上，实现多级联网则是一个很明显的趋势，“水电开发大多是由一个公司集中开发项目，可能会分布在不同水域、不同地理位置，每个开发公司需要对所属水电站进行集中管理，联网后才能对全局有一个总揽，实现远程可视化管理，提升现代化管理水平。”浙江大华冯贵宾指出。

　　下一步，如何进一步贴近水利行业的业务需求，对视频进行深层应用，如何与自动化系统无缝对接，适应野外恶劣环境，以及适应水利应用环境的低功耗，安防企业任重而道远。

　　注释：“数字水利”是一个以空间信息为基础，融合各种水文模型和水利业务的专业化系统平台，是对真实水文水利过程的数字化重现，它把水活动的自然演变搬进了实验室和计算机，成为真实水利的虚拟对照体。“数字水利”是由各种信息的数据采集、传输、存储、模拟和决策等子系统构成的庞大系统。可以根据不同需要，对不同时间的数据进行检索、分析，透视水文环境要素的变化规律，实现数字仿真预演。“数字水利”的应用不仅仅局限在防洪抗旱，它还能够为流域内水量调度、水土流失监测、水质评价等提供决策支持服务;能够为水利工程运行、水利电子政务和水利勘测规划设计等提供信息服务;能够为人口、资源、生态环境和社会经济的可持续发展提供决策支持;能够为人居环境、社区规划、社会生活等方面提供全面的信息服务，提高人们的生活质量。