应用背景
水库以及河道的安全问题，包括水生态环境，涉水周边活动人员人身安全，一直是相关管理部门所关心的重要问题。加强水库及河道安全管理工作已经越来越显得重要和迫切。通过积极引入智能化监控手段，对易发涉水违法问题、保障人民生命安全问题进行智能化监控分析、告警，将危害安全的问题解决于早期，从而保障水环境生态安全及人民生命财产安全，使人和水的关系达到一个和谐的状态，使有限的水资源为经济社会的可持续发展提供久远的支撑，为构建和谐社会提供基本保障。
整体解决方案
“水域智能安全识别系统”是在唐山柳林自动化在原有“水库河湖水雨情监测系统”的基础上完善升级的“全方位”、“智能化”监控系统服务。
水域智能安全识别系统的最终目标是实现辖区内所有中小型水库、河道、湖泊的智慧化管理，加快水利管理的现代化建设。系统采用物联网、大数据、云计算等主流信息技术，将现代通讯、统一视频管理技术、WEB、GIS技术和计算机网络技术应用于水库河湖管理，建立以视频信息、水位、水雨情等信息采集为基础，实现AI智能分析、边缘计算，建议高速安全可靠的通信网络和计算机网络。
实现对水库河湖水文信息的常态化监测，以及违法违规事件，如乱堆垃圾、漂浮物、游泳、垂钓的智能化感知分析，并对发现的违规违法事件进行报警、喊话警告及事件记录。做到视频信息采集自动化、传输网络化、分析智能化，实现水库河湖智慧化管理。
系统架构
感知层：实现前端物联数据的检测感知，主要涉及新建的前端基础设施，水雨情监测站，视频监测站，流量监测站等。
边缘层：包括数据采集通讯终端，智能边缘计算盒，实现对感知支数据的采集，智能分析处理及传输。实现数据处理和支撑服务，主要包含视频监控技术（包括视频转发、转码）、人工智能技术（包括机器学习、图像分析）以及对外标准接口用于后期对接其他平台。
传输层：采用网桥传输或4G无线传输，对于需要视频监控的测站，因数据流量较大，采用网桥传输，在保证稳定传输的前提下，降低通讯成本。
数据层：实现整个系统所有的数据资源汇聚和存储，主要包含前端感知的数据、智能分析的数据以及对接导入的数据。
应用层：包括基础数据展示，历史数据展示，视频图像预览，报警数据展示，智能告警管理，移动端服务。
※ 前端智能监控
前端智能监控用于对各类涉水事件进行监控采集。设备主要包含前端智能边缘计算盒（AI BOX）、高清摄像机等。
※ 前端预警广播
前端预警广播采用现地预警和监控室预警，用于对违规事件的现场语音告警。语音告警方式包含远端人工语音告警和后台录音告警等多种告警方式。
※ 视频数据传输网络
视频传输网络主要用于前端数据回传及各水库河湖管理单位进行平台视频调用。可采用4G无线通讯及网桥通讯。
※ 智能监控平台
智能监控平台用于对前端收集到的视频图像信息及监测数据做展示分析汇总，并对识别出的违法违规事件进行问题报警，同时根据指定要求生成相应的数据报告。
系统布置
系统功能
◆ 水面漂浮物通知检测——乱丢垃圾 违规游泳
◆ 边界人员活动智能检测——岸边垂钓 投河行为
◆ 中心报警推送——公众号推送、短信报警、平台报警
◆ 现地告警驱离——警告灯闪烁、语音警告
◆ 自动过滤无用视频信息——将大量无用信息过滤在前端，前端边缘计算制定分析策略
系统特点
◆ 边缘计算、先进智能
智能安全识别系统在前端边缘计算、智能视频分析等方面充分体现出系统的先进性、智能性，代表当代先进电子技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合视频监控技术和电子通信技术最新发展趋势。
◆ 节约资源、提高效率
针对游泳、钓鱼、乱丢垃圾等行为采用智能识别，可减少无用视频信息，将大量无用信息过滤在前端，制定分析策略后将有价值的视频信息提取并存储，能够有效降低工作人员的监控压力，提高工作效率。
◆ 统一标准、兼容性强
支持普通视频监控设备的接入，提供开放SDK接口，实现第三方系统的对接，功能整合，最大程度的整合利用现有资源。
◆ 扩展性强、维护方便
智能安全识别系统的软硬件配置充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，预留有充分余量,以适应现有监控系统整合和水务监控需求的未来发展需要。
系统实施
水域智能安全识别系统是利用视频图像的手段，将固定视频监控安装在立杆或建筑物上，对人员非法闯入、倒垃圾、游泳、钓鱼等，及水面漂浮物等进行智能感知监控、预警报警、语音驱离。
※ 点位布设原则
◆根据摄像头有效距离，结合实际需要，对水库重点关注区域、人员活动密集区域以及有可能会出现人员闯入造成人身危险及水库水生态环境遭到人为破坏的重点区域进行视频感知系统部署。
◆根据客户要求设定虚拟界限：对于越界人员活动实现即时告警。
※ 智能视频感知监管系统硬件（智能算法）
◆为满足实际应用的需求，针对人工监控出现的各种弊端，需要实现对监控范围内的智能化监控，我公司采用imageai进行开发设计的AI边缘计算终端，实现在不需要人为干预的情况下对监控场景进行自动分析，及时做出反应。
系统说明
◆ 根据监控点部位及现场条件选择监控前端安装方式。立杆或者铁塔的设计及安装，应采取防止摄像机在不利工况下的抖动的措施，要求坚固、稳定；
◆ 前端系统所有的电源、网络传输设备、编解码设备、配线架、防雷器等辅助设备都安装在设备箱内，同时具有防雨、防腐蚀、防尘、防高温、防盗等功能，机箱和立杆统一接地；
不便于在立杆上部安装设备箱的，在地面设置设备机柜，同时具有防尘、防雨、防腐蚀、防破坏等功能；
◆ 根据项目的需要，可选择市电220V供电、低压供电、风光互补供电等多种方式；
◆ 系统涉及大量的摄像机等设备，且大多安装在室外，为避免不必要的损失，减小后期的维护压力，系统安装必须采取完善的防雷措施。
◆ 视频传输网络，根据现场情况，系统可以采取光纤、4G无线、无线网桥等多种布网方式。
水库河湖水雨情监测系统包括：
◆ 大坝安全监测（形变监测、渗流监测、应力监测）
◆ 水雨情自动测报（水位、雨量）
◆ 流量在线监测系统（堰槽渠道流量监测、管道流量监测）
◆ 闸门远程控制系统（PID控制，自适应控制，AI自适应控制）
