一、保障系统稳定性:从硬件到环境的全链路防护
稳定性需覆盖设备运行、数据处理、环境适应三个层面,避免单一环节故障导致系统失效。
前端设备的高可靠性设计
选用工业级硬件,摄像头、雷达等设备需满足 IP66 及以上防水等级,核心部件(如镜头、传感器)做防腐蚀处理,适应水域潮湿环境。
采用宽温设计的设备,工作温度范围覆盖 - 30℃至 60℃,应对北方冬季结冰、南方夏季高温等极端天气。
关键设备(如主摄像头、雷达)配置双电源备份(市电 + 太阳能),避免断电导致监测中断,尤其适用于偏远水库、山区河道等供电不稳定区域。
传输链路的冗余与抗干扰
优先采用 光纤传输 作为主链路,光纤抗电磁干扰能力强、带宽稳定,适合远距离(如超过 1 公里)的水域数据传输。
以 4G/5G 无线网络作为备用链路,当光纤因故障(如被洪水冲断)中断时,系统自动切换至无线传输,保障数据不中断。
在信号复杂区域(如多树木遮挡、高楼环绕的河道),加装信号放大器或中继器,减少传输丢包率,确保数据传输成功率≥99.9%。
后端平台的稳定运行保障
采用云服务器与本地服务器双备份架构,本地服务器负责实时数据处理,云服务器存储历史数据并在本地服务器故障时接管核心预警功能。
对后端系统进行 7x24 小时巡检,通过自动化运维工具监测 CPU 使用率、内存占用、网络带宽等指标,当出现异常(如负载过高)时自动告警并触发资源扩容。
二、降低系统延迟:从数据处理到预警响应的效率优化
低延迟需聚焦 “数据采集 - 分析 - 预警 - 处置” 全流程,将端到端延迟控制在 10 秒以内,为救援争取时间。
前端数据采集与预处理优化
前端设备采用 边缘计算技术,在摄像头、雷达本地完成初步数据筛选(如过滤掉树木晃动、鸟类飞过等无效目标),仅将疑似危险行为的图像或数据传输至后端,减少传输数据量。
调整设备采样频率,对 “人员靠近岸边” 等非紧急场景采用较低采样率(如 15 帧 / 秒),对 “水中挣扎” 等紧急场景自动提升至最高采样率(如 30 帧 / 秒),平衡效率与精度。
AI 算法的轻量化与并行计算
采用轻量化 AI 模型,在保证识别准确率(≥95%)的前提下,简化算法复杂度,降低后端平台的计算压力,使危险行为识别时间从常规的 3-5 秒缩短至 1-2 秒。
利用 GPU 集群或分布式计算架构,将多区域的监测数据分配到不同计算节点并行处理,避免单节点过载导致的分析延迟。