水利政务、防汛减灾、水资源监控调度、水环境综合治理、大型工程的设计和施工、大中型灌区德综合管理等都迫切需要采用计算机技术、通讯网络技术、微电子技术、计算机辅助设计技术、3S技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统）等一系列高新技术进行技术改造，把利用以信息技术为核心的一系列高新技术队水利行业进行全面技术升级和改造的过程称为“数字水利”。

水利视频监控系统是“数字水利”的重要组成部分，也是近期“数字水利”系统建设中的热点和亮点。工作人员通过系统可在监控中心或者工作计算机上实时监控各个水利设施，实时观测水资源现状，大大提高了工作效率。在抗洪救灾中，通过水利视频监控系统也可实现远程观测和指挥。而对于气候恶劣，人员难以达到的地区，水利视频见看系统可以充分发挥其重要作用。对于河道、水库等重要水利设施的监控项目，往往涉及的地理范围比较广，监控点比较多，水利视频监控系统稳定性高，可以尽量减少日后的设备维护工作。

水利视频监控系统与普通的监控系统有很大的不同。其工作环境恶劣，前端设备完全暴露在日光下，对图像也要求更高，要能清晰看到渠道水面的波纹动荡情况，使其能更准确地看清水位尺的水位显示。普通的视频设备很难达到。期间，考虑到晚上需要观看水位情况，要求的夜间效果也非常高。晚上在无月光的情况下页能清晰地看到水位测量尺的水位显示。基于这些要求及现场情况，水利视频监控系统在设备选型方面，需要采用高性能的设备来完成要求。

据天津天地伟业数码科技有限公司营销无人值守部经理姚亚介绍，目前，在“数字水利”视频监控系统中，涉及到的产品包括前端采集设备、传输设备和后端监控中心设备等。下面对这三类设备的选型和特点——阐述。

水利安防项目中的前端监控设备，一是要求必须确保稳定，能够在高温、严寒下正常工作，同时在防水和防腐蚀方面要求有良好表现，二是在使用和安装时做好防雷措施。

摄像机：在高变倍、高线速和感红外上有要求，同时需要配备高亮度探射灯，确保光线不好的情况下仍可以获取高清晰的图像。室外用摄像机尤其要求抗御恶劣天气，适应24小时全天候工作，防水、防尘、防晒，配备雨刷和防护罩。室内监控设置球形摄像机以观察整个机房的总体状况和设备的运行情况。

杭州科利特信息技术有限公司副总经理韩草铭告诉记者，在监控现场应选用高清晰的低照明摄像机，一般可选用一体化球型摄像机。如考虑采用红外方式作为夜间监控的手段，应考虑采用具备彩转黑功能的枪型摄像机。由于水利工程的覆盖面比较广，应选择高倍数摄像机以满足大范围监控的要求。水利视频监控工程往往建设在野外，气候条件恶劣，特别是在系统使用最为频繁的抗洪救灾时刻，往往出现大风大雨等恶劣气候条件，所选用的摄像机等户外设备必须能在防雨、防腐蚀等恶劣环境系使用，支架和立杆必须考虑到抗台风的要求。

门禁设备：水利行业的泵房、水塔、机房一般都是无人值守的，管理人员和技术人员只是定期对前端设备进行巡查，所有还需要根据实际需求关键部位的出入口安装门禁系统对巡查人员进行监督管理，对前端设备的人员出入进行控制，较先进的使用人脸识别技术等。综合报警设备：采用红外对射、被动红外、周界围栏、震动光缆等技术产品，防止恶意的侵入破坏。水利泵房、机房等前端根据需要安装消防报警设备。报警系统要24小时持续布防，当工作恩怨需要前去检修谁泵房、水塔设备之前，必须事先通知报警中心解除报警，检修完毕后恢复布防。

数据检测设备：除在水利工程地点安装安全防范产品外，也将在前端安置水质探测自动读取、远程门阀控制、自动控制设备等，完成观测水位、对矿物质元素采集等工作。将观察、读取数据传输至中心控制室进行计算分析、整理和记录，远程控制开关谁闸等，并确保系统在各种恶劣天气情况下，都能正常运行，满足系统各自信号好、相互传输的准确性。

由于泵房、水库、谁电站等水利设施分布点多、涉及范围广、交通不便、自然环境条件较差，监控点分布在较广阔的范围内，并且与监控中心的距离较远，所以目前水利监控系统，从前端传输到底层监控中心应用多以无线传输，底层监控中心是、向上传输多以水利行业专网。水利安防系统最好的传输线路是光纤传输，但线路铺设工程浩大，成本极高。考虑成本因素，目前多采用无线传输系统。也有采用光缆与无线相结合的方式，对于不方便架设线缆的监控点采用无线传输作为传输介质；对于监控点比较近，且容易铺设线路的点，采用光缆的方式来完成现场所有监控点传送功能。

杭州科利特服总经理韩草铭推荐在水利工程中，采用视频服务器实现视频的实时传输以满足低延时要求。视频服务器应具备自动生成图片的功能满足某些水利站点网络宽带较窄的特点，同时也可配备硬盘录像机实现录像备份。

在水库、大坝的监控系统中，监控中心设备主要由视频编解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机、矩阵、电视墙等组成，将图像传到指挥中心总部的计算机或大屏幕上，便于监控中心总部的指挥人员及时准确地分析、判断被监控对象发生的情况，作出正确决策和指挥。在完成现场图像接收于显示的同时能够在监控指挥中心总部存储远程图像，便于以后备查取证，完成录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。广州美电贝尔电业科技有限公司洪敏新告诉记者，监控中心里的硬盘录像还可以接入水利工程的内部网络，只要授权通过网络可以对每一台硬盘录像机进行实时画面查看、回放录像文件等，极大得方便了用户的操作。并且，只要网络接入的地方，通过授权，任何一台接入内部网络的计算机都可以作为客户机。

部分水利安防系统会在监控中心配置中心监控服务器，负责管理前端所有摄像机、视频服务器、报警设备，并联动报警和数字录像，同时管理后端所有上网监控用户。监控人员需通过IE浏览器，用指定的用户和密码登陆录监控服务器，才能进行远程监控、调度、录像、报警、电子地图等一系列功能。

水利行业视频监控系统将逐渐朝数字化、网络化和智能化方向发展，应用越来越广大规模联网的流域监控成为发展趋势，利用各种无线通信技术扩展监控范围和预案提高快速决策和应急指挥能力，利用智能视频检测技术提高视频监控系统的主动化程度，将成为未来水利视频监控系统的重要特征。天地伟业营销无人值守部经理姚亚告诉记者，目前水利视频监控系统主要的技术应用表现在无线传输技术、智能视频分析技术和联网平台管理技术等几个方面。其中，智能视频分析技术由于是最先进的技术，在监控系统中重要地位逐渐凸现。水利安防视频监控系统在智能视频分析技术的帮助下降更加便利和安全。

水利设施尤其是水利泵房、泵站和水塔等地处分散，监控点分布在较广阔的范围内，与监控中心的距离较远，利用传统的有线连接方式，线路铺设成本高昂，且施工周期长。

所有无线传输方式在水利行业监控系统中比较受青睐，其所占的比例越来越高。目前使用无线微波技术（受环境变化比较大）和CDMA（带宽低）传输效果最好，随着3G基站建设狂潮的到来，3G传输成为无线监控传输的主流。

随着水利工程建设建设的完善，数字网络逐步完善，大家统联网监控浮出水面。以往水利视频监控以单个水利工程设施监控为主，往往附属在闸门控制系统中，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。

平台管理技术可以很好的提供水利监控系统联网，系统一般有三级结构，主要有省水利厅、市水利局和大型水利设施管理处等三级，各级可独立工作，也可级联协同工作。

从技术上而言，联网监控系统必然对系统架构以及服务器平台提出了更高的一要求。在此过程中，必须要实现服务器分布式部署，同时解决服务器级联、备份以及互相支援等问题，提高流媒体服务器的转发和分别，并确保不堵塞现有水利专网。

目前在监控领域，智能视频监控已经比较成熟，它包括行为分析、人脸识别等技术。目前妨碍推广的唯一原因是价格太高，随着市场曾容，成本降低，智能视频监控将逐渐普及。

以为录像检索等工作是通过时间检索，此种方式搜索时所花时间往往很长。为解决这问题，在水利行业中逐渐出现了以事件（开关闸门等）进行分类检索并连动 回放。这些事件信息可存放在专门的数据库文件中，并与视频信息关联，也可以作为附加信息或用户信息嵌在视频流中，通过数据库检索或视频流搜索获得事件信息也可通过智能视频检测获得，从而实现更为有效和智能化得事件记录和检索模式。

有专家介绍，水利工程中闸门各种各样，有分洪闸、冲沙闸、节制闸、船闸等，由于闸门在开闭工程中受力巨大，容易损坏，常会出现开闭不到位、卡死等情况。运用智能视频监控，使得闸门不间断自动监测成为可能。由于闸门在开闭 状态下图像内容部同，通过检测与闸门开启有关的特征点在图像上的位置，如检测闸门上部传动部分，就可以利用视频分析检测闸门状态。

利用智能视频分析技术中的跟踪算法，可以检测闸门处的水位高低。在应用中先用分水岭算法等进行图像分割，而后基于模型进行区域合并和跟踪。一旦检测到闸门状态异常，或水位超过设定值（通过对水位标尺的比对实现），则立即发出报警信号。

在汛期中，决堤或水漫过溢出堤坝会引起严重后果，必须密切监视，视频监控使得无须在现场就可不间断监视。但长长的堤坝需要大量的摄像机和监视器可实现决堤、漫溢自动检测和预警。由于在发生决堤或水漫出堤时，图像内容会发生改变，通过对图像内容的分析，包括差分检测、纹理分析等手段，就可以检测是否出现决堤、水漫堤坝的现象。系统通过水位监测，并与设定的警戎线比较，也可以在水漫堤坝前发出预警，为工作人员提供一定的处理时间。

由于防汛信息化水平不高，以往的人工观测误差大，系统维护难，易误大事。一旦遇上反差气象，各大水库，水闸的防汛安全令人担忧，同时也给城市防洪造成巨大压力。

进入6月份，一年一度的防汛工作已经在全国各地有条不絮地开展起来。今年的城市防汛工作与往年相比，出现了一些新“亮点”。各地纷纷把数字化、现代化得视频监控技术运用到城市重要路段、城市河道的监控中。这些措施使城区防汛指挥部能够迅速掌握汛情，及时作出决策。

据6月16日甘肃省兰市召开的防汛工作会议透露，兰州市将结合数字化城市管理的特点，利用智能化视频监控技术，实时掌握水位变化情况，确保全市安全渡汛。结合数字化城市管理的特点，提高城市防汛信息传递速度和指挥调度的水平，利用视频技术和计算机网络技术队重要路段、立交桥、河道和防汛设施实行远程监控，实时掌握水位变化的情况和设施的运转情况，实现从被动抗洪转变为主动防汛，提高城市防汛对策的时效性和可靠性。

浙江省杭州城管办自去年10月开始，建设城区防汛指挥系统。杭州城区的每条河道、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。交警的400多个路面摄像机也纳入了该系统。使城区防汛指挥部能迅速判断汛情，正确决策。

苏州科技有限公司总经理陈卫东介绍，为了加强统一管理，实现汛情及时上报，今年，江苏省水利厅防汛防旱指挥办部科达网络视频监控系统，对其原有监控系统进行联网改造，实现全省13个地市防办和9个大管理处视频监控系统联网统一管理。该系统采用二级联的组网模式部署，是一套覆盖省防办、地市防汛办、管理处的综合性视频监控系统。实现联网管理后，江苏省防汛防旱指挥办在省防汛办监控中心即可随时察看各市局和管理处的所有图像。汛情、旱期或有意外情况时，领导在省指挥办即可看到现场实时情况并进行指挥调度，便捷、高效。

目前，国家提出了建设“数字水利”的目标，全面实施大型水库远程视频实时监控系统建设。防汛抗洪工作逐步从被动抗洪向主动防汛转变。对领导决策和减少洪水灾害，缓解城市的防洪压力，保障人民生命财产的安全具有重要作用。

为进一步提高防汛抗洪决策的有效性和可靠性，实施防汛远程视频实时监控系统建设，可及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视，随时了解现场情况，以便采取相应的预防和补救措施确保水库安全运行。

杭州科利特副总经理韩草铭认为，水利行业视频监控系统在近几年将有一个飞速的发展，系统将朝综合化、数字化、规模化智能化方向发展，逐渐改变以往以单个水利工程设施为主的建设方式，形成以流域为单位的大型监控系统。现有的各个分散监控点将逐步实现联网改造，同时各个省内水利视频监控的标准，实现对省域内水利视频监控的标准化。随着3G网络的普及，在某些网络难以达到的站点，可以采用无线方式实现视频监控。在应用中逐渐使用高清晰度、大视角的摄像机以满足水利监控目标（水库、坝体）比较广阔的特点。

以往水利视频监控系统主要为防汛抗洪服务，在汛期保障水利行业的进一步推广，视频监控将逐渐成为水利部门的必备信息系统，同时应用上逐渐向多个层面发展，现有系统以水利设施的监控为主，主要为防汛和抗洪服务，未来可能考虑针对水资源管理、水利设施周边安全、航运管理、人员安全以及水体环境安全等方面进行监控，并进一步实现和其他相关职能部门例如公安、环保等部门的信息互享和连动。也有专家预计，水体污染监控将有可能成为下一个应用热点。