由于行業(yè)的特殊性,無線傳輸一直在水利安防應用中占據(jù)一定比例,尤其在3G技術崛起后,無線傳輸獲得更多項目的青睞。另外,伴隨技術的日臻完善,視頻智能分析應用越加穩(wěn)定,并逐步應用到水利項目中。
3G引領無線傳輸
在高新興陳剛看來,水利安防系統(tǒng)中采用何種傳輸方式,一般會結合監(jiān)控的要求和環(huán)境兩方面來考慮,對于監(jiān)控畫面要求清晰、實時的點位(比如水庫、堤圍、漁港、樞紐等),一般采用有線傳輸,會自建專網或租用運營商的專線資源(至少也有ADSL專線),傳輸穩(wěn)定、帶寬充足,可以保障監(jiān)控效果,問題是施工周期長、投入大、維護難度大,目前也基本只有電信運營商才愿意建設。一些無人值守泵站、河道監(jiān)測站、水文站位于崇山峻嶺深處或荒無人煙之地,或者即便在城區(qū),但有線網絡難以到達或者是投資收益比例差距較大,需要考慮無線網絡(目前以2.5G/3G網絡為主,也有考慮Wi-Fi的)或點對點傳輸通道(如微波無線擴頻、OFDM、COFDM),優(yōu)勢是架設周期短、成本低,但不如有線傳輸穩(wěn)定,野外易遭雷擊。從目前使用情況看,在視頻監(jiān)控逐漸規(guī)模應用于水利行業(yè)后,由于水利對國計民生的重要性,加上電信運營商的基礎設施條件和業(yè)務選擇性推動,有線網絡仍是主要傳輸途徑,也是水利部門的首選方式,從以往的項目建設經驗看,至少占了七成以上。而無線傳輸在過去主要是作為水文采集和圖片傳輸?shù)耐ǖ溃F(xiàn)在也是作為輔助手段來填補難以鋪設線路的地域監(jiān)控需求。
3G在通訊領域的成熟應用,為其在水利安防中的宏圖施展鋪平了道路,也無疑將極大的加速無線傳輸技術在水利安防監(jiān)控中的應用,大幅降低布建成本后,在一定程度上解決線路被摧毀的問題。目前在3G方式下的視頻傳輸最高可達到700Kbps的上傳速度,一般也可在400-500Kbps左右,滿足一般實時視頻監(jiān)控的要求。隨著3G網絡的覆蓋建設,3G無線視頻監(jiān)控在水利行業(yè)肩挑重任。其主要應用于如下幾個領域:
· 有線網絡無法到達或建設成本過高的地方,或者屬于臨時觀測點,過一段時間可能更換位置的地方,可以用3G無線網覆蓋,進行視頻信息傳輸;
· 由單人便攜操作的移動監(jiān)控設備,或叫單兵系統(tǒng),用于機動性采集觀測,或在抗洪救災時到前線考察,實時傳遞到指揮中心便于決策;
· 可遙控的無人機載監(jiān)控設備,用于航拍,可到人員無法抵達的地方進行監(jiān)控,比如尋找洪水中失蹤人口、鳥瞰災情地區(qū)。
智能分析
智能視頻分析也是從其他領域平移到水利行業(yè)的。據(jù)高新興陳剛介紹,智能分析技術在水利安防的應用相對比較集中,主要是代替人眼觀察,幫助用戶完成環(huán)境掃描、自動報警,比如檢測到水面漂浮物、水位超限、閘門未關、人員非法闖入等等。由于環(huán)境的差異,智能分析技術在水利安防應用中實現(xiàn)較高準確率的難度要大,一方面是當觀察的場景范圍較大時(檢測水面漂浮物),要準確提取目標較難,二是因為氣象環(huán)境和場景中的各種物體帶來的干擾因素很多,往往造成不是誤報就是漏報,所以智能分析技術在水利行業(yè)應用仍有待挖掘。
英格索蘭安防技術研究院工業(yè)垂直市場研究員趙佑立則表示,在水利行業(yè)的智能分析應用多表現(xiàn)為監(jiān)控與報警的聯(lián)動?,F(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,對突發(fā)事件和關注點主要依賴人工檢查和分析,容易出現(xiàn)漏判和誤判,同時隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展,系統(tǒng)規(guī)模越來越大,視頻系統(tǒng)存儲和包含的數(shù)據(jù)量往往以TB作為單位,形成了真正的海量數(shù)據(jù),使水利部門工作人員的分析和處理工作量大大增加,從而影響了系統(tǒng)的應用效率?,F(xiàn)有軟件系統(tǒng)中和水利數(shù)據(jù)庫的聯(lián)動報警已經在一定程度上提高了用戶的工作效率,對智能化做了初步的嘗試,下階段將在軟件平臺中加入智能分析技術,為用戶提供一種可自動進行特征識別的軟件系統(tǒng),包括標尺刻度分析、閘門開啟狀態(tài)分析、禁止游泳區(qū)域警戒線分析等軟件算法,提高用戶工作效率,真正做到智能化監(jiān)控。
不過,趙也表示,智能分析技術雖然目前在水利安防環(huán)境中仍存在實用性的考驗問題,但隨著算法優(yōu)化、技術改進,在局部的特定環(huán)境下,還是可以較穩(wěn)定地發(fā)揮其作用,減少用戶工作量,提高系統(tǒng)自動化水平。
熱成像
客觀來講,在安全防范領域熱成像稱不上什么新技術。然而,自2010年的熱成像網絡攝像機問世后,安防界再度掀起“熱成像”的颶風,并將之吹到了水利應用領域。高新興陳剛表示,熱成像技術一般用于夜間監(jiān)控,在無光環(huán)境下實現(xiàn)對有熱輻射物體的圖像監(jiān)控。在水利安防應用中,不論是防盜、防破壞的安防需求,還是防洪防災的安防需求,夜間監(jiān)控是必須考慮的,因為水利監(jiān)控環(huán)境大都在野外,夜間基本沒有環(huán)境光,雖然可以采用紅外補光,但照射距離有限,功耗高(在需要自給電的環(huán)境不適合),而且紅外燈壽命不長(幾個月到1年多不等),時間久了照度也會衰減,所以熱成像攝像機可以通過被動式接收物體的熱輻射來形成圖像,幫助用戶觀察夜間場景,作為低照度攝像機無法滿足需求時的補充手段。
此外,3S(RS、GPS、GIS)技術也被帶到水利行業(yè),并獲得廣泛應用,與此同時,越來越多的安防數(shù)學模型、安防分析軟件在水利工作中得到應用。