AI 智慧水利全方位 助力农村基层防汛建设
2021/7/19 16:25   《中国安防》      关键字:AI 智慧水利 农村基层防汛 建设      浏览量:
按照“全面覆盖、突出重点、合理配置”的原则,明确涉及的行政村、自然村实施农村基层防汛预报预警体系建设,完善符合基层实际的雨水情监测系统、预报预警系统,形成较为完善的基层防汛预报预警体系。以“物联网技术、AI 智能算法”为核心的安防产品设备在自然灾害等预防、监测预警中发挥着重要的作用。
  文 / 樊荣 天地伟业技术有限公司
  一、背景
  近年来气候异常、极端天气事件趋强增多,防汛形势严峻。据多地新闻报道,2020年夏季入汛后,全国多地暴雨频发,数百条河流发生超警戒以上洪水,爆发多起山洪地质灾害,导致一些城市出现内涝、村庄农田被淹,有的地方还出现了泥石流等地质灾害,防汛防灾形势严峻,严重威胁到人民群众的生命财产安全。
  人民至上,生命至上。全国各地消防救援队伍闻“汛”而动,在雨情、水情、灾情面前,他们争分夺秒、冲锋在前,全力以赴“防大汛、抢大险、救大灾”,用担当和奉献践行了“对党忠诚、纪律严明、赴汤蹈火、竭诚为民”的铮铮誓言。
  水祸猛于虎,但并不是不可预防。在水利工程“硬”防护的同时,AI 智慧水利安防技术也“冲”在防汛最前方,把守农村基层防汛智能监测预警第一线,为抗洪救灾提供最前线、最及时的水情监测预警信息。
  二、AI 智能安防“硬核”助力基层防汛
  全国陆续进入汛期后,农村是防汛体系最末梢也是薄弱环节和重点区域。地处河道附近或水域周边的村庄在汛期面临着家园流失、生命安危的困扰,防汛预警迫在眉睫。因沿河岸而建的村庄人口密集度小,如果分散设置自动雨量站、水位站等防汛设施,需要人力不断巡检及时发现汛情,耗时耗力。遇到突发汛情,依靠人力敲锣打鼓奔走相告,信息传递缺乏及时性,极端情况下有可能失去最佳撤离时间,容易造成人员伤亡和财产损失。汛期的关键时刻,精准的预报预警就是耳目尖兵,能为跑赢洪水争取时间。
  因此,按照“全面覆盖、突出重点、合理配置”的原则,明确涉及的行政村、自然村实施农村基层防汛预报预警体系建设,完善符合基层实际的雨水情监测系统、预报预警系统,形成较为完善的基层防汛预报预警体系。以“物联网技术、AI智能算法”为核心的安防产品设备在自然灾害等预防、监测预警中发挥着重要的作用。
  1. 智能AI视频监测,全面提升精细预报预警能力
  安防的本质是事前预警,是能够在警情发生前发出报警预报。
    随着汛期的到来,需要基层防汛部门及时关注河道水位、周边有无洪涝灾害,及时通报周知汛情,也需要及时检测河道重点区域的水位变化、降雨量及水位异常情况,为周边村庄提供及时准确的汛情预警,避免出现山洪灾害的发生。传统人力巡检和人工排查需要耗费大量人力精力,如果可以通过远程监测各河湖水库的水位、降雨量和现场图像,及时查看闸门开启状态及排水量曲线变化,可以为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供准确、及时的现场信息。
  以物联网技术、AI智能算法为核心的安防产品设备在自然灾害等预防、监测预警中发挥着重要的作用,既支持基于人工智能影像解析的实时自动监测(包括:水位、漂浮物、盗采河砂、水岸垃圾等),并实现前端摄像机嵌入算法,真正意义的一机多能、一机多用;同时实现传感器监测与视频监测监控一体化整合(前端监测数据通讯总成,后端平台整体管理),最终实现影像可视化信息与水利信息系统在机理层面的无缝融合。
  通过在重点部位部署视频水雨情自动监测一体站、视频测流站点,优化现有监测站网体系,有效提升水雨情和工情监测预报预警能力。在满足基本视频监视的同时通过采用先进的 AI 视觉智能水位分析、流速流量分析、报警联动等技术,对河湖水面、河湖岸线等进行24小时实时AI智能监测。
    河道水位监测仪:支持视频分析自动识别水位算法,可获得准确上下游水位数据,也可获取现场视频及抓拍图片,双重校正。
    AI智能流速监测仪:内置流速监测算法及深度学习算法,基于AI视频流量监测系统的智能识别分析,实现河道断面表面流速监测,结合水位、河道断面即可推导得出流量数据。
    移动应急监测仪:可以快速建立汛期临时监测站点,方便快捷,解决汛期应急监测采集需求,支持4G等多种网络回传环境,实现从“无”到“有”的应急监测,为汛期提供最便捷、及时的数据监测服务。
  水雨情监测预警一体站:支持河道、库区等多种场景下的监测预警,实现AI可视化感知监测的同时,现场LED屏实时滚动展示水情数据,方便巡检人员对讲喊话,有效杜绝破坏河岸线等违法行为驱逐和管控,为汛情预警、水岸线生态保护提供“看得懂”的AI智能视频新技术。
  2.多元集成,实现汛期多方位立体化信息汇集
  汛期防洪抗灾期间,气象监测必不可少。结合地区气候特点,做好迎战重大汛情、险情的充分准备,加强综合预警、科学研判,优化细化防汛抢险、防汛防台风应急预案和水库、河道、山洪灾害等专项预案。同时做好应急演练,不断查找问题、完善预案,以深入细致的工作举措有效防范水旱灾害。
    通过AI智能水情监测仪485协议对接气象站传感器,实现降雨量、温湿度、风速、风向、大气压强等多种气象环境信息监测,避免多个站点分散采集,降低人力投入,实现可视化监测、立体化防控,有效监测区域气象信息及分析模型预演趋势,构筑防汛抗洪气象防线。
  3.多功能预警,自动触发多种汛期警情预报
  目前一些视频监控设备的真正价值没有完全发挥出来,将视频监控的作用逐渐由事后转向事前是目前安防发展的大势所趋。防汛水利监测站警戒功能能够在全天候、全方位实时监控基础上,设置阈值,自动触发报警信息,同时可通过设备的语音提示及时发现报警画面,并可以远程喊话处理警情。
    例如在汛期可通过河湖防汛监测预警一体站,自动触发超警戒水位预警、暴雨预警、漂浮物预警、水岸垃圾预警等多种报警信息,并支持其预案管理功能,可以联动弹出预先编辑的预案方案,例如联动喊话、白光闪烁、录像、抓拍、单画面弹出、邮件告警、开关量报警等方式,方便监管人员快速响应。也可在指挥调度中心巡检时,主动通过平台一键喊话联动当前区域所有防汛监测站点语音播报,及时告知现场实际情况,组织人员应对及撤离。
  4.统筹调度,充分实现防汛指挥信息共享
  在水利事件决策档口,给决策者以最小判断逻辑层次、精准而客观的可视化形式呈现,是智慧防汛的要点和生命所在。
    智慧防汛监测平台以“大数据互联”为基础出发点,通过汇集前端实时水位、实时流速、实时信息、实时视频,显示实时雨情、水情,统筹调度指挥河道水位、涵闸运行等情况,进一步提高了防汛预报预警的及时性和准确性,科学有效地应对突发洪水,确保人民群众生命财产安全。智慧防汛监测平台是水利监控系统的核心单元,主要提供水利一张图、报警发布、视频预览、站点信息等业务,负责对用户角色、监控设备、报警设备、服务器、防汛监测站进行集中配置管理,具备水利一张图、概化空间分布、站点报警发布、站点对讲、站点综合信息、水位监测、降雨监测、河道流量监测、积水监测、站点报警记录等功能;同时支持视频浏览、前端控制、录像查看、事件管理、存档管理、电子地图、报警联动、权限管理、警戒管理等安防监控功能;以“视频图像 AI 应用”为手段,能有效结合数据关联分析等技术手段实现对系统信息的比对、判断以及联动控制操作,集多种管理手段、分析处理手段于一体,最大程度地提高视频监控的作用和效率。在汛期时间可快速调取现场视频及数据,自动联动前端报警提醒,同时结合视频会商系统实现防汛整体联控。日常监测中,可扩展对接气象局、应急指挥管理平台、淤地坝监控预警系统、水资源管理系统、水土保持监测系统等多种系统的对接整合,为日常防汛管控实现自动化管理。
  三、结语
  保证人民生命安全,做好防汛减灾,减少自然灾害对人们的生命和财产构成的威胁就是以人为本,也是构建社会主义和谐社会的重要内容。基层防汛亦是以人为本,防汛工作事关你我,是每一个人共同努力的结果。
  防汛信息化工作开展的同时,也要开展群测群防,切实提高农村基层防汛实战能力,日常加强村民防汛抗涝意识。通过建设乡、镇、村三级防汛预案,提升城镇乡村居民防汛意识,充分做好基层防汛宣传、培训、演练工作。各地可以组织对各级管护人员和责任人进行系统培训,加强实战演练,利用广播、电视、宣传栏、发放宣传卡等方式大力宣传洪涝灾害防御知识;也可依托于现有较为新颖的视频软件、微信小视频、微信公众文章等新媒体方式,实现防汛宣传入村到户,增强基层群众的主动防灾避险意识和自救互救能力,切实提升农村基层预警应对和防灾减灾水平。这对提升农村基层防汛抢险救灾预警能力,推进农村防洪治理体系和治理能力现代化发挥重要作用,为全面推进乡村振兴,加快农业农村现代化发展奠定安全基石。

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