DB45T 2278.1—2021 船闸监控与信息系统技术规程 第1部分：监控系统-（高清正版）.pdf

ICS 35.240.60 CCS R 87 45 广西壮族自治区地方标准 DB 45/T 2278.12021 船闸监控与信息系统技术规程 第 1 部分：监控系统 Technical code of practice for supervisory control and information system of shiplock Part 1：Supervisory control system 2021-03-09 发布 2021-04-05 实施广西壮族自治区市场监督管理局 发布 DB45/T 2278.12021 I 目 次 前言.II 引言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义、缩略语.2 4 总体要求.4 5 船闸计算机监控系统.4 6 船闸视频监控系统.10 7 船闸广播系统.18 8 船闸监控系统安全.19 9 船闸监控系统供电、防雷和接地技术要求.25 10 安装、调试与验收.28 11 运行管理与维护.33 附录 A（资料性）船闸监控系统层级关系逻辑图.36 DB45/T 2278.12021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是DB45/T 2278 船闸监控与信息系统技术规程的第1部分。DB45/T 2278已经发布了以下部分：第 1 部分：监控系统。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位：广西交通设计集团有限公司。本文件主要起草人：赵奇志、陆宏健、邹智、谢涛、麦建清、吴信、覃昌佩、周昱瑛、蒙平、陈浪、罗佳佳、吴祝华、林礼清、周坤、王利。DB45/T 2278.12021 III 引 言 DB45/T 2278船闸监控与信息系统技术规程拟由二个部分构成。第1部分：监控系统。目的在于规范广西境内船闸监控系统的设计、安装、验收、运行管理与维护，提高船闸建设和运行管理水平。第2部分：信息系统。目的在于规范广西境内船闸信息系统的设计、安装、验收、运行管理与维护，适应船闸信息化发展的需求。DB45/T 2278.12021 1 船闸监控与信息系统技术规程 第 1 部分:监控系统 1 范围 本文件规定了船闸监控系统的术语和定义、总体要求、船闸计算机监控系统、船闸视频监控系统、船闸广播系统、船闸监控系统安全、船闸监控系统供电、防雷和接地技术要求、安装、调试与验收以及运行管理与维护等技术要求。本文件适用于广西境内级船闸监控系统的设计、安装、验收、运行管理与维护。广西境内级船闸如采用计算机运行控制系统，可参照本文件执行。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 14549 电能质量 公用电网谐波 GB/T 15532 计算机软件测试规范 GB 17859 计算机信息系统 安全保护等级划分准则 GB/T 18802.1 低压电涌保护器 第1部分：低压配电系统的电涌保护器 性能要求和试验方法 GB/T 18802.21 低压电涌保护器 第21部分：电信和信号网络的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法 GB/T 18802.31 低压电涌保护器 特殊应用（含直流）的电涌保护器 第31部分：用于光伏系统 的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法 GB/T 20271 信息安全技术 信息系统通用安全技术要求 GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB 35114 公共安全视频监控联网信息安全技术要求 GB/T 36417.1 全分布式工业控制网络 第1部分：总则320 GB/T 36417.3 全分布式工业控制网络 第3部分：接口通用要求 GB/T 37378 交通运输 信息安全规范 GB/T 37937 北斗卫星授时终端技术要求 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB/T 50115 工业电视系统工程设计标准 GB 50171 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 GB 50198 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50395 视频安防监控系统工程设计规范 GB 50462 数据中心基础设施施工及验收规范 JT/T 982 港口视频监控系统联网技术要求 JT/T 1353 交通运输视频交换技术要求 DB45/T 2278.12021 2 JTS 257 水运工程质量检验标准 JTS 320-4 船闸调试技术规程 3 术语和定义、缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1.1 计算机监控系统 computer supervision and control system 利用计算机对船闸的运行过程和主要设备进行实时监视和控制的系统。3.1.2 视频监控系统 video surveillance system 利用视频技术探测、监视、设防，并实时显示、记录船闸现场图像的电子系统。3.1.3 流域梯级船闸 cascade shiplock 处于同一流域，上、下梯级通航水位衔接的两个及以上船闸。3.1.4 流域/区域船闸监控中心 surveillance center for cascade shiplock 组织和实施流域/区域 梯级船闸集中监控、联合调度和公共信息发布的机构。3.1.5 船闸集中控制系统 centralized supervision and control system 设置在船闸监控中心或船闸集中控制室对被控船闸运行过程进行实时监视和控制的计算机系统。3.1.6 船闸现地控制系统 local control system in shiplock 安装在船闸现场设备附近，采用PLC或其他智能控制器为核心，并配备有其他自动化仪表等的成套装置，可实现对现场设备进行控制与调节，对主要运行参数进行监视、测量与报警。3.1.7 程序运行 program operation 船闸按设计程序连续自动运行的方式。3.1.8 单项运行 single program operation 船闸按上下闸首两扇闸（阀）门开门与关门的单项程序控制运行的方式。3.1.9 点动运行 inching operation 按下按钮即起动受控装置运行，松开按钮即停止受控装置运行的一种控制方式。在调试、维修或处理故障时使用。3.1.10 上行程序起始状态 initial state of up program 上闸首闸门和阀门全部关闭，下闸首阀门关闭，下闸首闸门开启到位的状态。3.1.11 下行程序起始状态 initial state of down program 下闸首闸门和阀门全部关闭，上闸首阀门关闭，上闸首闸门开启到位的状态。DB45/T 2278.12021 3 3.1.12 越位保护 offside protection 又称超行程保护，指船闸闸门或阀门开终或关终后，限位装置失效时，采取的一种保护措施。3.1.13 船闸视频监控系统联网 video surveillance network system for shiplock 综合应用视音频监控、通信、计算机网络、系统集成等技术，构建的具有信息采集、传输、交换、控制、显示、存储、处理等功能，并能够实现不同设备及系统间互联、互通、互控的综合网络系统。3.1.14 视频资源 video resources 船闸视频监控系统应用的各种设备和系统所提供的视频流及其相关信息。3.1.15 视频交换单元 networking access unit 将视频资源通过网络按一定规则进行相互交换的逻辑单元。3.1.16 前端设备 front-end device 联网系统中安装于监控现场的信息采集、编码/处理、存储、传输、安全控制等设备。3.1.17 监控点 surveillance site 前端设备安装或监控的地点或场所。3.1.18 用户终端 user terminal 在船闸监控系统业务中使用的可实现人机交互操作的设备，包括台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、专用用户终端等。3.1.19 基础设施单元 infrastructure side unit 为实现船闸监控系统功能，部署在船闸管理区域、路侧、岸侧的设备或模块等，包括通信设备、信息发布设备、状态监测设备、环境监测设备等。3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。B/S：浏览器/服务器（Browser/Server）C/S：客户机/服务器（Client/Server）CIF：常用标准化图像格式（Common Intermediate Format）D1：数字电视系统显示格式（720576，不低于25 fps）GIS：地理信息系统（Geographic Information System）GUI：图形用户界面（Graphical User Interface）IP：互联网协议（Internet Protocol）LPZ：雷电防护区（Lightning Protection Zone）PLC：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)RTCP：实时传输控制协议（Real-time Transport Control Protocol）RTP：实时传输协议（Real-time Transport Protocol）SPD：浪涌保护器（Surge Protective Device）TCP：传输控制协议（Transport Control Protocol）DB45/T 2278.12021 4 UDP：用户数据包协议（User Datagram Protocol）UPS：不间断电源（Uninterruptible Power Supply）4G/5G网络：第四/五代移动通信网络（4th/5th generation mobile networks）720P：数字电视系统显示格式（1 280720,逐行扫描，不低于30 fps）1080P：数字电视系统显示格式（1 9201 080,逐行扫描，不低于30 fps）4 总体要求 4.1 船闸监控系统建设应遵守国家及行业相关规定，规划、设计及实施应由具有相应资质的单位完成。4.2 船闸监控系统建设应遵循可靠性、实用性、经济性、先进性等原则，根据船闸运行实际需求采用成熟、先进的技术及产品。4.3 船闸监控系统总体设计应明确建设目标、建设任务、系统组成与功能、系统架构、系统性能等内容。4.4 船闸监控系统总体设计应明确工程边界，处理好与船闸信息系统、航道信息系统、海事相关信息系统等之间的关系。4.5 船闸监控系统应具有开放性、可扩展性与兼容性。4.6 船闸监控系统软硬件应安全可靠，抗干扰能力强，适应船闸现场各种环境的要求。4.7 船闸监控系统应选用标准、通用的产品，满足系统维护、兼容、升级换代的要求。4.8 应综合考虑流域/区域船闸运行管理水平、管理模式、投资规模和发展目标、船闸生产/生活营地的地域分布等因素建设流域/区域船闸监控中心，实现对流域/区域船闸集中监控、联合调度和公共信息发布的功能。4.9 流域/区域船闸监控中心各系统与各受控船闸相应系统的连接，宜规范统一流域/区域船闸系统通信规约、接入方式、控制方式等要求。4.10 船闸监控系统应采用灵活网络组网方案，宜因地制宜统筹考虑建设交通专网、自建光纤通信、租用电信部门线路、4G/5G 网络等方式。船闸内部运行宜组建船闸千兆局域网或无线局域网。网络环境应符合国家现行有关标准的规定。4.11 船闸监控系统应有保证系统安全的技术措施，采取的安全技术措施应符合 GB 17859、GB/T 20271、GB/T 37378 的相关规定。4.12 自治区船闸监控系统采用“自治区船闸监管中心流域/区域船闸监控中心船闸监控站”三级管理体制。全区船闸监控以分布控制为主，同时又具备集中协调监控功能。4.13 船闸监控系统除应符合本文件的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。5 船闸计算机监控系统 5.1 一般规定 5.1.1 系统应采用分层、分布、开放式系统结构。5.1.2 系统应满足工艺流程的要求，尚应具有互锁功能、容错功能、检测及自诊断功能和应急处理功能。5.1.3 系统应采用设备冗余、故障检测、差错控制、差错恢复等硬（软）件容错技术提高系统的可靠性。5.1.4 系统应具有程序互锁功能，互锁功能应包括下列内容：a)集中控制和现地控制的互锁；DB45/T 2278.12021 5 b)程序运行、单项运行、点动运行的互锁；c)闸门和阀门运行的互锁。5.1.5 系统的容错功能应符合下列规定：a)集中控制系统故障时不应影响现地控制系统的运行；b)在违反船闸工艺流程的误操作情况下，运行控制系统不应产生误动作。5.1.6 系统的应急处理功能宜包括急停主回路电源的功能、紧急强迫落阀的功能和暂停程序运行的功能。紧急强迫落阀按钮应同时设置于船闸各闸首机房和集中控制室，并有明显标志。5.1.7 系统的控制权限宜分为四级，即自治区船闸监管中心级、流域/区域船闸监控中心级、船闸监控站集中控制级和船闸监控站现地控制级 4 个层级，系统的控制权转换方式按现地优先、无扰动和相互闭锁的原则设计。5.2 运行控制流程 5.2.1 船闸运行控制流程应包括正常运行控制流程和特殊控制流程，特殊情况下还应考虑开通闸状态和溢洪船闸的溢洪状态。5.2.2 船闸正常运行控制流程可分为上行程序和下行程序，并应符合下列规定。a)上行程序应以上行程序起始状态为起始点，上行程序结束即进入下行程序起始状态。上行程序起始状态为：上闸首工作闸门关闭、上闸首充水阀门关闭、下闸首泄水阀门关闭、闸室水位与下游水位相同、下闸首工作闸门打开、下游进闸信号灯为红灯。典型的上行程序流程图见图 1。按进闸允许按钮上行程序开始下游进闸信号灯转绿灯下游出闸信号灯转红灯上行船舶进闸、停靠完毕（人工确认）下游进闸信号灯转红灯关下闸首工作闸门下闸首工作闸门全关？开上闸首充水阀门闸室水位=上游水位？开上闸首工作闸门上闸首工作闸门全开？关上闸首充水阀门上游出闸信号灯转绿灯上行船舶出闸上行程序结束告警：上闸首工作闸门未全开！告警：水位差超限！告警：下闸首工作闸门未全关！YNYYNN终止程序运行，转入检修模式，人工排除故障根据现场情况选用单项运行或点动运行完成剩余流程 图1 船闸上行程序流程图 d)下行程序应以下行程序起始状态为起始点，下行程序结束即进入上行程序起始状态。下行程序起始状态为：下闸首工作闸门关闭、下闸首泄水阀门关闭、上闸首充水阀门关闭、闸室水位与上游水位相同，上闸首工作闸门打开，上闸首外上游进闸信号灯为红灯。典型的下行程序流程图见图 2。DB45/T 2278.12021 6 按进闸允许按钮下行程序开始上游进闸信号灯转绿灯上游出闸信号灯转红灯下行船舶进闸、停靠完毕（人工确认）上游进闸信号灯转红灯关上闸首工作闸门上闸首工作闸门全关？开下闸首泄水阀门闸室水位=下游水位？开下闸首工作闸门下闸首工作闸门全开？关下闸首泄水阀门下游出闸信号灯转绿灯下行船舶出闸下行程序结束告警：下闸首工作闸门未全开！告警：水位差超限！告警：上闸首工作闸门未全关！YNYYNN终止程序运行，转入检修模式，人工排除故障根据现场情况选用单项运行或点动运行完成剩余流程 图2 船闸下行程序流程图 5.2.3 多级船闸运行控制流程除应包括正常控制流程外，尚应具有特殊控制流程。特殊控制流程应能改变船闸运行级数和满足补、溢水的要求。5.2.4 高水头船闸的运行控制流程应考虑闸室超灌和超泄的情况。5.2.5 具有省水系统的船闸，运行控制流程还应考虑船闸在省水运行模式下的运行工艺要求。5.2.6 在开通闸运行状态下，运行控制系统应能使船闸处于闸门均开启和阀门均关闭的状态。5.2.7 在溢洪船闸溢洪状态下，计算机监控系统应能使船闸处于上游闸门和阀门关闭、下游闸门和阀门开启的状态。5.3 监控对象与参数 5.3.1 主要监控对象宜包括闸门和阀门启闭机组、变压器、高/低压进线及配电设备、进闸信号和出闸信号、开度检测和限位开关、水位信号等。5.3.2 工作闸门采用人字门的计算机监控系统应有监测闸门合拢的设施和处理合拢失败的措施。5.3.3 闸门和阀门应设有运行到位和越位保护的检测开关。5.3.4 主要监测参数宜包括下列参数：a)电参数监测。包括变压器负荷电流、电压、功率因数、电度；直流电压、直流电流；高/低压进线及重要配电设备回路的电压、电流、功率、电度等；b)压力监测。包括液压泵站系统压力、闸阀门有杆腔和无杆腔压力；c)温度监测。包括变压器温度、电机轴承温度、液压油温度、环境温度等；d)液位监测。包括水位与油位。水位包括闸室内、外水位；油位包括液压油液位；e)闸门、阀门开度；f)设备状态。包括变压器、断路器、闸门、阀门、开度检测和限位开关、信号灯等设备的工作状态；g)保护信息。包括设备的各种保护事件、故障记录、保护定值等。5.4 系统结构 5.4.1 船闸计算机监控系统主干网络的拓扑结构主要有星型网络、环形网络、总线网络及混合组网。应结合工程的具体情况，通过技术经济比较选择合适的方案。5.4.2 流域/区域船闸监控中心监控系统宜采用开放式多机功能分布系统结构，网络结构采用交互式以太网或其他成熟的网络结构型式。5.4.3 网络通讯应采用实时性强和可靠性高的工业级网络设备，在 PLC 控制系统通讯设备、上位机监控系统之间形成环网通讯链路，并具备冗余环网功能。DB45/T 2278.12021 7 5.5 系统配置与要求 5.5.1 总则 船闸计算机监控系统包括硬件部分与软件部分。硬件部分包括自治区船闸监管中心级、流域/区域船闸监控中心级、船闸监控站集中控制级和船闸监控站现地控制级的硬件配置；软件部分包括系统软件、支持软件和应用软件三大类。5.5.2 硬件要求 5.5.2.1 一般要求 5.5.2.1.1 船闸计算机监控系统硬件应满足以下要求：a)可替换性：应采用通用的硬件设备；b)可扩展性：应考虑系统容量、结构、计算能力的可扩展性；c)冗余性：关键设备或部件应采用冗余设计；d)根据不同使用环境、性能要求选择自动化元器件，现场信号采集装置优先选用电流型或数字型传感器。5.5.2.1.2 流域/区域船闸监控中心级配置数据库服务器、应用服务器、数据采集服务器、通信服务器、各类监控业务工作站、北斗同步时钟、网络设备、打印机、不间断电源、显示系统、信息安全防护设备等。自治区船闸监管中心级硬件配置应满足监管业务的需要，可参考流域/区域船闸监控中心级配置。5.5.2.1.3 船闸监控站集中控制级配置服务器、监控业务工作站、北斗同步时钟、网络设备、打印机、不间断电源、显示系统、信息安全防护设备等。5.5.2.1.4 船闸监控站现地控制级配置现地控制单元、保护装置、智能仪表、直流系统、不间断电源等，并按 5.3.4 的要求配置相应的传感器、执行元件。5.5.2.1.5 现地控制单元 I/O 点数按不少于实际使用点数的 20预留。5.5.2.2 主机与存储 5.5.2.2.1 服务器应具备集群技术和系统容错能力。5.5.2.2.2 数据库服务器性能需求计算宜采用TPC-C经验公式对数据库服务器CPU性能要求进行估算，应考虑系统未来 5 年的业务量发展冗余预留。5.5.2.2.3 应用服务器性能需求：应用服务器总的 tpmC 值应占数据库服务器 60左右，并考虑一定的服务器性能余量。5.5.2.2.4 存储设备的容量应根据船闸监控系统的存储要求的数据量和未来 5 年存储空间，同时考虑按 20冗余空间进行估算。5.5.2.3 北斗同步时钟 北斗同步时钟应符合GB/T 37937相关规定。5.5.2.4 网络交换机 5.5.2.4.1 应采用冗余、可热插拔电源模块，应支持掉电保护自启动功能。5.5.2.4.2 应留有备用接口和插槽。5.5.2.4.3 宜采用工业级产品，宜支持三层交换。DB45/T 2278.12021 8 5.5.3 软件要求 5.5.3.1 监控系统软件应采用模块化设计，具有开放性、可靠性和易维护性，并且满足用户需求。5.5.3.2 各级监控软件系统的设计和选型应符合“简单、友好、一致”以及坚持图形用户界面（GUI）的设计原则，保持友好的人机界面。5.5.3.3 各级监控软件可根据系统功能设计要求，选择 C/S 架构或 B/S 架构。5.5.3.4 监控软件的开发工具宜选用通用开发软件。5.5.3.5 所选软件平台和当前运营船闸在用的软件平台应易于兼容，在相似的条件下，宜采用相同、同系列或相似的软件平台；远期软件平台宜采用 Unix、Linux 等开源操作系统，以提高系统的整体安全性。5.5.3.6 支持软件采用主流、成熟、正版软件，其中数据库采用主流数据库软件。5.5.3.7 应用软件要求：a)应用软件采用模块化设计，实现采集、控制和优化等功能，应具有良好的完整性、独立性、开放性、可靠性和实时性等；b)应用软件的开放性要求：宜提供数据、图形、文件、网络等资源访问接口，支持用户应用软件的开发，方便与其他系统互联；e)应用软件的可靠性要求如下：1)应用软件应支持主备或集群配置的运行环境，主备或集群节点的自动或手动切换时，应用功能无扰动；2)数据库故障不应影响实时系统运行。f)应用软件的易维护性要求如下：3)应提供计算机监控系统自诊断和自回复功能；4)应提供日志服务；5)应提供系统硬件资源的运行状态监视、诊断服务。g)应用软件应包括如下功能界面：操作控制界面、故障保护报警界面、数据查询界面、报表生成及打印界面、系统诊断界面、系统开发与调试界面、仿真培训界面。5.5.4 系统性能要求 5.5.4.1 可确定性要求 船闸控制网络中各子网或终端间数据通信网络传输时延应10 ms。5.5.4.2 可信性要求 船闸控制网络的可信性要求应符合GB/T 36417.1相关规定。5.5.4.3 船闸计算机监控系统通信 应采用成熟、开放、通用的标准协议及接口，具体如下：a)自治区船闸监管中心级、流域/区域船闸监控中心级、船闸监控站之间的网络通信应采用国际通用的 TCP/IP 网络通信规约，船闸监控站至上级管理部门网络带宽应不小于 100 Mbps；b)可编程逻辑控制器（PLC）接口要求应符合 GB/T 36417.3 有关规定。DB45/T 2278.12021 9 5.6 监控数据联网技术要求 5.6.1 监控数据联网结构及功能 自治区船闸监控系统采用“自治区船闸监管中心流域/区域船闸监控中心船闸监控站”三级数据联网结构。功能要求如下：a)自治区船闸监管中心负责接收流域/区域船闸监控中心上传的各类监控数据信息，在应急情况下向流域/区域船闸监控中心下发协调控制指令；b)流域/区域船闸监控中心负责接收流域内/区域内船闸监控站上传的监控数据信息，汇总上传至自治区船闸监管中心，同时直接向所辖船闸监控站发布各类控制指令，或向船闸监控站转发自治区船闸监管中心的协调控制指令；c)船闸监控站负责采集所辖区域各类监控设施的数据信息，上传至流域/区域船闸监控中心，同时直接向所辖船闸监控前端设备发布各类控制指令，或转发流域/区域船闸监控中心的协调控制指令。5.6.2 流域/区域船闸监控中心流域/区域船闸监控中心监控数据联网传输内容 5.6.2.1 上传数据内容 5.6.2.1.1 静态信息 船闸监控系统逐级上传的各级静态信息包括：a)船闸基本信息：船闸管理单位名称、船闸线数、船闸级数、船闸有效长度、船闸有效宽度、船闸闸首口门宽、船闸门槛最小水深、通航船舶吨级、货物年单向设计通过能力、上（下）游引航道长度、上游设计最高（低）通航水位、下游设计最高（低）通航水位、船闸上桥梁通航净高、船闸设标情况、船闸使用时限、船闸通航规则等；b)各级船闸监控管理机构的名称、位置、设备配置等基本信息；c)船闸区域内各类监控前端设备的设置位置、设备（传感器）名称、主要规格型号等基本信息。5.6.2.1.2 实时监控数据信息 实时监控数据信息见5.3.4。5.6.2.2 下发的数据内容 自治区船闸监管中心流域/区域船闸监控中心船闸监控站逐级向下级监控管理机构下发协调控制指令和信息，同时可转发上级监控管理机构下发的协调控制指令和信息。自治区船闸监管中心流域/区域船闸监控中心船闸监控站各级监控管理机构之间定时逐级下发和逐级校准更新联网运行监控协调时钟，实现整个船闸监控联网系统的时钟统一。5.6.3 各级监控联网数据交换方式 5.6.3.1 自治区船闸监管中心与流域/区域船闸监控中心之间的监控数据宜采用基于套接字通信接口方式的数据交换。5.6.3.2 流域/区域船闸监控中心与流域船闸监控站之间的监控数据宜采用基于网络服务（web service）接口方式的数据交换。DB45/T 2278.12021 10 6 船闸视频监控系统 6.1 总体架构 6.1.1 联网架构 船闸视频监控系统联网应实现各类视频资源规范性接入、分层管理、行业垂直级联、区域调度的要求。船闸视频监控系统联网总体架构由自治区船闸监管中心视频监控平台、流域/区域船闸监控中心视频监控平台与船闸监控站视频监控平台三级级联组成。船闸视频资源的调用遵从单向分级调用的原则，上级系统可以连接并调用下级系统所辖的视频资源。各级视频监控平台可与应急指挥系统、视频识别分析系统、视频会议、GIS应用等系统及外部视频资源进行信息交换。船闸视频监控系统联网总体架构见图3。自治区船闸监管中心视频监控平台流域/区域船闸监控中心视频监控平台船闸监控站视频监控平台视频交换船闸视频资源应急指挥视频识别视频分析视频会议GIS应用船闸视频资源 图3 船闸视频监控系统联网系统总体架构 6.1.2 自治区船闸监管中心视频监控平台 自治区船闸监管中心视频监控平台负责接入其管辖范围内所有流域/区域船闸监控中心视频监控平台或船闸监控站视频监控平台相关信息的汇聚、管理、指挥和调度，支撑决策参考、日常管理、应急指挥以及共享交换等功能。自治区船闸监管中心视频监控平台应采用云计算平台。6.1.3 流域/区域船闸监控中心视频监控平台 流域/区域船闸监控中心视频监控平台负责接入其管辖范围内所有船闸监控站视频监控平台相关信息的汇聚、管理、指挥和调度，支撑决策参考、日常管理、应急指挥以及共享交换等功能。流域/区域船闸监控中心视频监控平台宜采用云计算平台。6.1.4 船闸监控站视频监控平台 船闸监控站视频监控平台是直接管理本船闸视频监控资源的系统，负责视频监控资源的建设和日常管理维护工作。DB45/T 2278.12021 11 6.2 联网结构 上下级船闸视频监控联网系统的数据连接通过IP网络实现，两级系统之间运行的流媒体协议与信令协议均运行在基于IP协议建立的连接上。在船闸视频监控系统联网中，各级视频监控系统通过接入网关实现协议转化、流媒体编解码标准化及互联通信，完成视频图像信息调用和共享。接入网关是实现视频监控联网共享接口的逻辑实体，可以独立的设备形式存在，或内置于已有的服务器设备中。6.3 视频监控系统联网要求 6.3.1 联网通信协议 6.3.1.1 协议 船闸视频监控系统联网通信协议应符合JT/T 1353、JT/T 982相关规定。6.3.1.2 通道 联网系统在进行视音频传输及控制时应建立两个传输通道：会话通道和媒体流通道。会话通道用于在设备之间建立会话并传输系统控制命令；媒体流通道用于传输视音频数据，经过压缩编码的视音频流采用流媒体协议RTP/RTCP传输。6.3.2 视音频编解码要求 应符合JT/T 1353、JT/T 982相关规定。6.3.3 传输要求 6.3.3.1 网络 船闸视频监控系统联网网络应符合如下要求：a)船闸区域网络带宽应不小于 1 000 Mbps。b)船闸至上级管理部门网络带宽应不小于 100 Mbps。6.3.3.2 网络传输协议要求 联网系统网络层应支持IP协议，传输层应支持TCP和UDP协议。6.3.3.3 媒体传输协议要求 视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议，宜扩展支持TCP协议；视音频流的数据封装格式应符合JT/T 1353、JT/T 982相关规定。6.3.3.4 信息传输延迟时间 当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由IP网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足下列要求：a)前端设备与信号直接接入的监控中心（站）相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于 2 s；b)前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于 4 s。6.3.3.5 网络传输带宽 每一路视频传输宜保证不小于4M的带宽，总带宽计算公式如式（1）所示：SN4 (1)DB45/T 2278.12021 12 式中：S总带宽，单位为兆比特每秒（Mbit/s）；N网络承载的最高并发视频路数。6.3.3.6 网络传输质量 联网系统IP网络的传输质量应符合如下要求：a）网络时延上限值为 400 ms；b）时延抖动上限值为 50 ms；c）丢包率上限值为 110-3；d）包误差率上限值为 110-4。6.3.4 视频联网控制要求 6.3.4.1 控制优先级 在正常运行工况下，对现场视频设备的控制优先级应与船闸计算机监控系统的控制优先级保持一致，并遵循向下优先的原则，即船闸监控站控制优先级高于流域/区域船闸监控中心，流域/区域船闸监控中心控制优先级高于自治区船闸监管中心。在紧急情况下，各控制层级通过权限切换，均可获得高优先级别，对视频联网范围内的任意一台摄像机进行控制，并可直接调用相应的视频资源。6.3.4.2 性能及功能要求 控制的性能及功能要求包括：a)在控制权限的许可下，可选择、切换、调用、查看视频图像，并可对现场摄像机进行控制；b)控制信号响应的延时应小于 1 s（不含网络延时）；c)视频联网监控系统摄像机应支持多家主流产品的云台控制协议，并可根据管理需求支持新的云台控制协议。6.3.5 视频图像存储需求 新建、改（扩）建船闸应符合以下要求：a)所有监控图像按 H.264 或 H.265 编码方式进行存储，宜采用 IP-SAN 的存储方式，在各流域/区域船闸监控中心和船闸监控站设置视频服务器和 IP-SAN 存储设备；b)对于运行正常时的监控图像宜宜采用低码流 CIF 格式，按 25 帧/s 进行存储（约 200 K300 K带宽），容量可按每小时 100 MB 计算；c)对于发生重大事件、异常事故时的监控图像应采用高码流 D1 格式，按 25 帧/s 进行存储（约1.5 M2 M 带宽），容量可按每小时 900 MB 计算；d)对于高清格式（720 P 或者 1 080 P 分辨率）录像文件，宜以 25 帧/s 进行存储（720 P 为 2 M4 M 带宽，1 080 P 为 4M6M 带宽），容量可按 720 P 每小时 1.3 GB、1 080 P 每小时 2.2 GB 计算；e)对于运行正常时的监控图像原则上仅在对视频直接管理的机构内进行本地存储，上级管理机构可直接调用下级存储的图像，也可以选择性存储；对于发生重大事件、异常事故时的监控图像，应逐级进行存储；f)存储文件命名：至少应包括“摄像机编码+起始时间”，建议每个存储文件时间为 10 min；DB45/T 2278.12021 13 g)图像本地存储时间不小于 30 d，事件发生时的图像需通过自动方式转存至服务器，一般事件录像存储时间不小于 30 d，30 d 后通过外部存储方式进行转存长期保留；重大事件录像存储时间不小于 1 年，1 年后通过外部存储方式进行转存长期保留；h)图像存储管理功能要求：支持多路文件的实时存储和点播；支持所有历史录像文件的回放、备份和管理；支持本地历史记录文件的快慢进播放；存储模式支持覆盖循环、线性存储。6.3.6 视频监控联网平台功能 视频监控联网平台的主要图像监控功能应符合GB 50198、GB 50395的相关要求外，还应符合以下要求：a)平台应具有图像手动切换或自动轮巡显示功能，并能控制摄像机镜头、云台等功能；b)平台应具有设备管理、用户管理、权限管理、操作日志、网络管理、字符叠加等功能；c)平台应具有视频转发、数字视频流解码和集中存储等功能；d)应具有完善和可靠的自检功能，能对相关视频设备、网络通道、存储设备、应用软件等进行巡检，发现故障及时报警，并生成报警日志；e)支持全屏浏览和多画面浏览（四画面或以上），可同时进行画面监视、录像回放等功能。可进行多画面分割显示，并实现监控画面的定时录像、录像回放、下载播放（支持跨网段）；f)能调整摄像机的光圈、变倍、聚焦、画面效果（亮度、对比度、色度、饱和度）；g)不少于二个开关量输出，能操控雨刮器、补光灯或其他特殊功能（如透雾）；h)能设置预置点，能在多个预置点中设定基本位置点，当系统在无人操作的情况下，图像能自动回归到设定的基本位置点；i)支持点击放大功能，能通过鼠标控制摄像机的变焦等操作,能轮巡播放图像，框选，轮巡间隔时间可自由设置；j)具有电子地图功能，可设多级电子地图，同一节点可设置多个图层，电子地图可进行漫游和缩放操作；k)具有报警联动功能，可以对正在发生报警的区域进行多画面实时监控；l)有报警时，摄像头可以自动转到相应的预置点，可设置报警画面直接跳出，可以方便、直观地看到当前正在报警的画面，并能播放报警声音，方便用户监视；m)支持用户对硬件设备进行控制（如硬盘的格式化、校时、远程关机、重新启动）和远程设置（如服务器参数、通道参数和报警参数）；n)具备系统数据的备份和恢复能力，系统数据能通过不同的备份策略手动备份、自动按计划定时备份，备份数据具备快速恢复能力；o)支持即时回放功能，出现紧急情况时，能从当前时间后退查看录像；p)具有对主机设备等网络校时功能；q)宜具有自愈能力，当意外掉电、网络故障等问题修复后，能自动回复到故障发生前的状态继续运行。6.3.7 视频转发性能 视频转发性能应符合以下要求：a)实时视频转发数不少于 100 个；b)支持多码流功能，可以通过流媒体二级转发来提高带宽利用率。6.3.8 应用功能 6.3.8.1 监控平台应具有以下智能化应用功能：DB45/T 2278.12021 14 a)船闸视频监控重点部位图像应与船闸控制系统实现智能联动功能；b)应能通过视频图像分析船舶的上行、下行，自动记录船闸船舶的流量，并能根据多个检测点判断船闸管理区域航道的拥堵情况；c)应能根据视频分析能对禁行航段驶入、违章停泊的船舶自动发送报警信息到监控中心（站）；d)应能显示气象、水位等监测信息。6.3.8.2 监控平台配合其他设备，宜共同实现以下智能化应用功能：a)宜具有电子围栏、行为分析、图像快速检索等前端智能分析功能；b)宜具有移动船舶自动跟踪、行为识别、船名号识别、流量统计、水位信息实时显示、图像抓拍等功能；c)宜能对监控画面内航道上的移动船舶进行实时自动跟踪，记录其通行和作业情况，跟踪完毕自动恢复其初始监控状态；d)宜能实现船舶船名、超载（或吃水）识别等功能；e)宜能与卫星定位船舶自动识别系统进行视频数据共享。6.4 视频前端设备技术要求 6.4.1 视频监控前端设备设置要求 船闸视频监控系统前端设备设置要求应符合表1的规定。表1 船闸视频监控系统前端设备设置要求 序号 区域 安装位置 监控要求 其他要求 1 船闸 口门区、连接段 无盲区，能实现船舶船名、吃水线识别 2 候闸锚泊地 无盲区，能实现船舶船名识别 3 上、下游引航道 候船区无盲区，能实现船舶船名识别 4 闸室、闸首口门 无盲区，能实现船舶船名识别 5 设备机房出入口 能清晰显示来客的面部特征 6 启闭机等重要设备处所 清晰监控设备状态 7 远调站 收费、检查窗口 能清晰显示来客的接待过程、客户的面部特征和票据交易过程 宜设声音复核 8 锚泊区 进出锚