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AI 哨兵:守护南水北调千里水脉的智能防线
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南水北调中线一期工程全长 1432 公里,穿越田野、城市、村庄,承载着沿线近 1.18 亿人民群众的饮水安全。渠道采用明渠输水、封闭式管理,如何守护这条绵延千里的水脉不受污染与破坏呢?一场从 " 人眼盯防 " 到 "AI 感知 " 的安防革命悄然推进 ……

南水北调中线正定段渠道实拍    陶竹 / 摄  

过去:" 人防时代 " 的局限与挑战

在南水北调中线工程建设初期,主要依赖人工值守,桥头岗亭是最常见的守护点。安保人员日夜轮班,用双眼守护渠道安全。然而,人防为主的安防体系面临诸多现实困境:

千里渠道所需人力多、成本高、安防压力大;

人员流动性强,专业素质参差不齐;

人眼监视范围有限,夜间或恶劣天气下易出现疏忽。

正如一位老安保队长所言:" 靠人盯防千里长渠,如同用渔网防沙。"

进化:技术赋能,构建 " 感知神经网 "

2010 年前后,伴随着传感技术与视频监控技术迎来突破 , 南水北调建设者们创造性地将振动光缆与高清摄像机结合,构建起一道 " 电子围栏 ",标志着周界安防进入 2.0 时代。其核心突破在于三大技术的创建与融合:

1

振动感知墙

南水北调渠道周界布设了新型振动光缆,通过光信号变化实时定位入侵点,敏锐捕捉触碰、挖掘、攀爬等行为引发的地面振动,构成一道无形的 " 感知墙 "。

2

视频联动系统

为了进一步掌握现场实时信息,在工程沿线部署了大量高清红外摄像机,与振动光缆协同工作,一旦监测到异常,摄像头自动转向变焦,实现了 24 小时不间断图像捕捉。

3

声光警示装置

南水北调中线沿线布设了大量扬声器,在识别入侵目标时自动播放警示语:" 您已进入南水北调保护区,请立即离开!",有效震慑了入侵人员。

振动光缆现场实景    田沛 / 摄

这一阶段,振动光缆成为 " 耳朵 ",高清摄像机充当 " 眼睛 ",扬声器作为 " 嘴巴 ",技术替代人力实现了 " 无死角监视 ",缓解了安防压力。但痛点仍存,比如振动光缆无法区分入侵者是人、动物还是风吹草动,告警数量及误报率居高不下,大量虚警与实警相互交织,反而影响了安防人员的判断。

新生:AI 融合,形成 " 智能认知边界 "

随着人工智能技术成熟,deepseek、chatGPT 等智能体强势崛起,视频周界安防技术逐步进入了 " 看懂画面、理解场景 " 的智能阶段:

通过部署云端 AI 模型,基于系统后台深度学习的算法,前端摄像机将视频流压缩传输至后台进行实时分析,通过不断技术训练,对人、车、动物、漂浮物分类识别,目标精准率高达 99%,有效拦截冒用证件、蓄意破坏等不法行为。

除此以外,基于系统对人类行为的不断学习,可对徘徊、窥探、抛物、攀爬等异常行为自动标记并触发预警,进一步锁定入侵行为,实现精准主动出击。

南水北调中线新乐段渠道     王凝 / 摄

未来:数字孪生水网与全域智能监护

视频智能周界的演进并未止步。随着 5G、物联网、数字孪生等技术的发展,未来的水网监护将更加智慧:

打造空天地一体监测:结合无人机巡护、水下机器人探测与卫星遥感,构建全覆盖的感知网络。

实现数字孪生预警:通过建立渠道的虚拟模型,AI 可模拟灾害情景,提前预判风险并指导加固措施,实现防患于未然。

从岗亭中的人眼坚守,到振动光缆的电子感知,再到 AI 的智能认知——视频智能周界的升级,不仅是技术的迭代,更是对 " 一泓清水永续北上 " 的庄严承诺。

作者丨田沛 中国南水北调集团中线有限公司河北分公司工程师

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