防盗报警系统在南岸干渠的应用与分析

胡海龙

（新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000）

0 引言

随着我国经济的发展，大型输送水工程项目不断启动建设，如何做好输送水工程中水工建筑的安防工作，已成为当今行业研究的主题之一。南岸干渠全长 168.84 km，属大 (1) 型 Ⅰ 等水利工程，工程主要由渠首分水枢纽、总干渠、二道湾隧洞、八十一大板隧洞、沿线节制退水闸、分水闸、排防洪建筑物等组成，沿渠设有萨尔布群、海努克、琼布勒 3 处管理站，监控管理中心设置在萨尔布群管理站。目前南岸干渠已建成以 SDH 光纤网络为基础的自动化运行管理模式，全线闸门实现计算机自动监控。工程为典型长距干渠输送水项目，渠道经过之处多为空旷的无人区，沿线箱式变压器、45 个闸房及站房内的设备的安防工作难度较大，因此采用光缆通讯，计算机网络、数字视频处理及基于 IP 传输等技术，设计了防盗报警系统。

1 系统总体构成

防盗报警系统将电子探测、智能控制、数字化视频监控等技术相结合，形成 1 个 2 级联网的防盗报警系统。系统总体构成包括防盗探测器、用户端自动报警器、视频监控器、管理中心控制器与通讯线路等模块构成。系统总体构成如图 1 所示。

图1 系统总体构成

2 系统功能及工作过程

南岸干渠防盗报警系统具有以下特点和功能：1）系统采用模块化设计；2）视频监控系统对闸房、闸房附近的渠道、厢式变压器等设施周边环境进行实时监视，并可实现视频图像监视与声光报警联动；3）前端报警器能够快速，准确的检测到现场的异常状态，并即时向监控管理中心发送报警信息，以便中心值班人员做出快速反应进行处理；4）系统设备主动巡检功能，可主动发现系统中设备故障，并向监控管理中心报警提示，以便即时排除故障；5）可扩展性强，支持软件远程在线升级。

防盗报警系统工作过程是南岸干渠各闸房或厢式变压器一旦出现有人通过砸墙或破门入侵等紧急情况时，与之相应的报警探测器则立即向监控管理中心报警，同时告警区域辅助照明自动开启，数字化视频监控将自动转向告警区域，现场高音响起。监控管理中心音箱向值班人员发出告警提示音，主控计算机将显示设备画面自动切换至告警区域监控图像。由监控管理中心值班人对本次告警做出相应处理后，通过主控计算机消除告警。

设备维护人员进入闸房进行正常设备维护和操作时，须提前向监控管理中心申请，维护人员到达现场后经确认身份，将闸房报警状态设置为“正常维护进入”，并远程开门后方可进入。维护人员离开前，须通知监控中心管理人员启动门禁报警状态。

监控中心有日志管理服务器，对各类报警和门禁状态进行登记、备查。

3 前端报警系统设计

南岸干渠渠道闸房全部为无窗建筑，闸房入口门体采用国标甲级防盗安全门，无门体上的把手和机械锁具，防盗门上安装状态检测的电磁锁 2 把，安装在门框上下部分，提供 2450 N 拉力，门框中部安装 1 把电插锁，作为防盗门的锁具。防盗门的开启必须经过监控管理中心的授权，才能打开门。如果强行开启门，将触发报警系统。前端报警系统示意图如图 2 所示。

图2 前端报警系统示意图

3.1 报警传感器

建筑物内门墙侧安装 1 个震动传感器，对房屋墙体进行防护，非法砸墙等强行破坏建筑物的行为将报警。在室内对角安装 1～2 个红外微波双鉴探测器，未授权进入闸房将报警。

发生非法入侵的时候，探测器发出报警信号给PLC 控制器，PLC 控制器判断报警信息后触发指令给安装在防盗门上的电磁锁，自动将门锁死，同时 PLC 控制器将报警信号发送到 DVR（数字视频录像机）报警输入端进行报警录像。在报警的同时启动安装在室内的声光报警器进行声音报警。

闸房内外各装有 1 套辅助照明系统，灯具控制线路接入 PLC 控制器，监控管理中心值班人员在正常情况下可随时启动照明查看设备运转和夜间情况。

当维护人员正常检修时进入室内时，通过电磁锁上的门磁开关自动打开室内的照明系统，在门口处安装 1 个报警按钮，维护人员在检修完毕离开时按下报警扭即可通知值班人员，此时室内的照明可通过 PLC 自动关闭或值班人员关闭。

误报率高低决定工作效率，经常性的误报，易造成管理人员对告警的发生造成麻痹心理，贻误最佳的真实告警信息的处理时机。项目中所用的传感器有灵敏度在 30 %～100 % 可调，但所有灵敏度的调试全部为结合所在闸房特点设定，在此不推荐固定设定。

3.2 数字化视频监控系统

在闸房内安装 DVR 1 台，将室外、内监控图像本地保存。其中 DVR 中硬盘容量按接入本 DVR 摄像机数量确定，要求至少可保存 7 天视频图像数据。

利用 DVR 报警信号接口，前端各种报警设备接入相应的报警输入端口，通过系统设置，联动输出开关量信号，控制灯光和报警喇叭。闸房内安装低照度彩色黑白自动转换枪式摄像机，对安装在闸室设备层的设备运行状况和人员在闸室内部的活动情况进行监视。

室外监控设备安装于 6 m 高杆上，主要对闸房建筑、箱式变压器及周边环境进行监控。设备具有全方位高速旋转、大角度监控、室外环境适应、抗强风、预置位等功能。平时，室外摄像机主要对整个建筑体外围进行静态监控，在发生报警时指向报警部位，并将报警图像保存到监控管理中心。

3.3 电源管理

根据各监控点都位于前端站点的特点，采取就近取电的原则，闸房监视、PLC 控制、网络通信等设备使用 UPS 供电，保证供电质量。根据 UPS 具有对供电系统进行稳压和滤波作用的特性，在每处闸房内安装 1 台机架式 1kVA UPS 电源，提供 4 h 断电后持续供给能力，确保通信设备用电安全。

前端设备全部采用 220 V 供电，室外设备的电源经过防雷器，和设备相连。直流供电采用开关电源集中供电，以保证设备的正常使用。

4 监控管理中心设计及功能

监控管理中心设在萨尔布群管理站，由超级客户端、电视墙服务器、主控计算机、网络设备、不间断电源等设备组成。

监控管理中心为南岸干渠运行管理和安防控制中心，全天候 24 h 专人值守，管理人员可查看南岸干渠所有的图像信息和报警信息；当接收到前端的报警信息时，可在电视墙上显示相应的电子地图，对应的报警点闪烁，联动报警的视频通道在视频窗口中自动打开，并通过音箱，发出报警提示音，提醒值班人员注意。

监控管理中心具有视频管理、抓拍、画面切换、预览组轮巡、报警接收联动预案、录像检索回放、云镜辅助开关控制、外围开关控制、日志管理、电子地图、双向对讲、语音广播、声音监听、巡航、任务调度管理等功能，能通过平台软件对前端 DVR 进行远程撤布防，报警解除和开启灯光等功能。发生报警时，除前端 DVR 保存图像外，分控中心超级客户端主机异地同步保存录像，以保证图像信息的安全。

5 告警处理

3 个管理站就近负责全渠道水工建筑的巡检和安全防卫工作。每个站点设有 24 h 值班电话和专用车辆，正常天气到达现场时间不会超过 0.5 h。

管理控制中心接到设备告警信息后，通过视频监控系统对告警信息进行判断，消除误报，在确认闸房受到威胁后，在第一时间通知相应管理站到达现场进行处理，同时打 110 电话报警。事件处理完后，工作人员在现场通过电话告知管理控制中心消警。

6 系统维护

防盗报警系统由专门负责全局信息化建设的运行管理部门和信息中心共同维护。运行管理部门负责在对沿渠水工建筑进行常规巡视时，对设备运行情况进行检查。信息中心负责系统日常运行情况监控及维护工作并对全系统设备设有备品备件，已应对突发故障的处理。实践证明，如此方法对系统的安全运行保证效果明显。

7 结语

随着现代化通信和计算机应用技术的迅猛发展，水利信息化建设进程不断加快，水利工程运行管理开始由传统型管理逐步迈向信息化管理。南岸干渠工程充分利用各种技术手段实现了水工建筑安全防护的远程监控、集中监管的管理模式。防盗报警系统的建成，在减少了运管人员的工作强度的同时也节省了大量运管费，已基本实现“无人值守，少人值班”的管理。进入 21 世纪以来，数字化、网络化技术的发展步伐逐步加快，我们应更进一步的思考与实践，让现代的信息化技术更好的为水利行业服务。