AI哨兵：守護(hù)南水北調(diào)千里水脈的智能防線

AI哨兵：守護(hù)南水北調(diào)

千里水脈的智能防線

科普講堂（十一）

南水北調(diào)中線一期工程

全長(zhǎng)1432公里

穿越田野、城市、村莊

承載著沿線近1.18億人民群眾

的飲水安全

渠道采用明渠輸水、封閉式管理

如何守護(hù)這條綿延千里的水脈不受污染與破壞呢？

一場(chǎng)從“人眼盯防”到“AI感知”的

安防革命悄然推進(jìn)

過去：“人防時(shí)代”的局限與挑戰(zhàn)

南水北調(diào)中線正定段渠道實(shí)拍

（陶竹 攝）

在南水北調(diào)中線工程建設(shè)初期，主要依賴人工值守，橋頭崗?fù)な亲畛Ｒ姷氖刈o(hù)點(diǎn)。安保人員日夜輪班，用雙眼守護(hù)渠道安全。然而，人防為主的安防體系面臨諸多現(xiàn)實(shí)困境：

01

千里渠道所需人力多、成本高、安防壓力大；

02

人員流動(dòng)性強(qiáng)，專業(yè)素質(zhì)參差不齊；

03

人眼監(jiān)視范圍有限，夜間或惡劣天氣下易出現(xiàn)疏忽。

正如一位老安保隊(duì)長(zhǎng)所言：“靠人盯防千里長(zhǎng)渠，如同用漁網(wǎng)防沙。”

進(jìn)化：技術(shù)賦能，構(gòu)建“感知神經(jīng)網(wǎng)”

2010年前后，伴隨著傳感技術(shù)與視頻監(jiān)控技術(shù)迎來突破,南水北調(diào)建設(shè)者們創(chuàng)造性地將振動(dòng)光纜與高清攝像機(jī)結(jié)合，構(gòu)建起一道“電子圍欄”，標(biāo)志著周界安防進(jìn)入2.0時(shí)代。其核心突破在于三大技術(shù)的創(chuàng)建與融合：

1

振動(dòng)感知墻

南水北調(diào)渠道周界布設(shè)了新型振動(dòng)光纜，通過光信號(hào)變化實(shí)時(shí)定位入侵點(diǎn)，敏銳捕捉觸碰、挖掘、攀爬等行為引發(fā)的地面振動(dòng)，構(gòu)成一道無形的“感知墻”。

2

視頻聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

為了進(jìn)一步掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，在工程沿線部署了大量高清紅外攝像機(jī)，與振動(dòng)光纜協(xié)同工作，一旦監(jiān)測(cè)到異常，攝像頭自動(dòng)轉(zhuǎn)向變焦，實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)不間斷圖像捕捉。

3

聲光警示裝置

南水北調(diào)中線沿線布設(shè)了大量揚(yáng)聲器，在識(shí)別入侵目標(biāo)時(shí)自動(dòng)播放警示語：“您已進(jìn)入南水北調(diào)保護(hù)區(qū)，請(qǐng)立即離開！”，有效震懾了入侵人員。

振動(dòng)光纜現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景

（田沛 攝）

這一階段，振動(dòng)光纜成為“耳朵”，高清攝像機(jī)充當(dāng)“眼睛”，揚(yáng)聲器作為“嘴巴”，技術(shù)替代人力實(shí)現(xiàn)了“無死角監(jiān)視”，緩解了安防壓力。但痛點(diǎn)仍存，比如振動(dòng)光纜無法區(qū)分入侵者是人、動(dòng)物還是風(fēng)吹草動(dòng)，告警數(shù)量及誤報(bào)率居高不下，大量虛警與實(shí)警相互交織，反而影響了安防人員的判斷。

新生：AI融合，

形成“智能認(rèn)知邊界”

隨著人工智能技術(shù)成熟，deepseek、chatGPT等智能體強(qiáng)勢(shì)崛起，視頻周界安防技術(shù)逐步進(jìn)入了“看懂畫面、理解場(chǎng)景”的智能階段：

通過部署云端AI模型，基于系統(tǒng)后臺(tái)深度學(xué)習(xí)的算法，前端攝像機(jī)將視頻流壓縮傳輸至后臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，通過不斷技術(shù)訓(xùn)練，對(duì)人、車、動(dòng)物、漂浮物分類識(shí)別，目標(biāo)精準(zhǔn)率高達(dá)99%，有效攔截冒用證件、蓄意破壞等不法行為。

除此以外，基于系統(tǒng)對(duì)人類行為的不斷學(xué)習(xí)，可對(duì)徘徊、窺探、拋物、攀爬等異常行為自動(dòng)標(biāo)記并觸發(fā)預(yù)警，進(jìn)一步鎖定入侵行為，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)主動(dòng)出擊。

南水北調(diào)中線新樂段渠道

（王凝 攝）

未來：數(shù)字孿生水網(wǎng)

與全域智能監(jiān)護(hù)

視頻智能周界的演進(jìn)并未止步。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生等技術(shù)的發(fā)展，未來的水網(wǎng)監(jiān)護(hù)將更加智慧：

打造空天地一體監(jiān)測(cè)：結(jié)合無人機(jī)巡護(hù)、水下機(jī)器人探測(cè)與衛(wèi)星遙感，構(gòu)建全覆蓋的感知網(wǎng)絡(luò)。

實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生預(yù)警：通過建立渠道的虛擬模型，AI可模擬災(zāi)害情景，提前預(yù)判風(fēng)險(xiǎn)并指導(dǎo)加固措施，實(shí)現(xiàn)防患于未然。

從崗?fù)ぶ械娜搜蹐?jiān)守，到振動(dòng)光纜的電子感知，再到AI的智能認(rèn)知——視頻智能周界的升級(jí)，不僅是技術(shù)的迭代，更是對(duì)“一泓清水永續(xù)北上”的莊嚴(yán)承諾。

（此科普內(nèi)容為中國(guó)南水北調(diào)首屆

科普講解大賽獲獎(jiǎng)作品）

本期策劃 | 李萌

撰稿 | 田 沛

編審 | 許安強(qiáng)

責(zé)編 | 安亦揚(yáng)

校核 | 陳思璐

審核 | 張存有

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