一、方案背景

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，水利工程在國民經(jīng)濟(jì)中所起的作用越來越大，防汛更是直接影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要方面。幾十年來，水利部門始終把防汛抗旱作為頭等大事，根據(jù)去年汛后的防汛工作，深入做一些分析，結(jié)合今年的疫情情況我們進(jìn)一步地反思，有幾個方面影響特別大：一是超標(biāo)洪水，就是現(xiàn)有的水工程防不住的洪水；二是水庫，就是因?yàn)楣ぷ鞑坏轿辉斐墒?；三是山洪?zāi)害。這三個方面，一個是防起來特別難，更重要的是有可能造成重大的傷亡。據(jù)國家水利部門最新統(tǒng)計，我國的水庫現(xiàn)在一共有9萬8千余座，其中有94000多座是小型水庫，這里有一部分還存在病險，這些水庫當(dāng)中的病險水庫不能按照原來的設(shè)計能力來防洪和擋水，起到原來應(yīng)有的作用。智慧水庫水位庫容監(jiān)測系統(tǒng)解決方案基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，通過構(gòu)建水庫中心計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，通過對水庫中水位、流量及雨量等庫容信息的自動監(jiān)控并將采集的信息上傳至監(jiān)控中心，監(jiān)測中心通過數(shù)字與圖像的雙重判斷，避免對現(xiàn)場的誤判，另一方面監(jiān)控中心平臺通過實(shí)時顯示現(xiàn)場水庫的基本情況，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

二、系統(tǒng)組成

智慧水庫水位庫容監(jiān)測系統(tǒng)基于開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，整體分為四層架構(gòu)，依次為末端設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、系統(tǒng)應(yīng)用層和終端策略層。利用物聯(lián)網(wǎng)、智能等技術(shù)，對水庫的庫容信息實(shí)時在線管理，視頻監(jiān)控設(shè)備用于上傳監(jiān)測站的圖像，管理人員可通過大屏即可查看水庫的相關(guān)情況。遠(yuǎn)端設(shè)備層：作為智慧水庫水位監(jiān)控系統(tǒng)的核心載體，通過數(shù)據(jù)通信采集設(shè)備對水庫的水位、流量、流速、雨量、泥沙、水庫水質(zhì)等水文數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，將實(shí)時數(shù)據(jù)上報至管理平臺。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：由專用DTU與電信公網(wǎng)組成，主要的功能是實(shí)時讀取處理各類傳感器的數(shù)據(jù)，并通過4/5G、NB-IoT或北斗衛(wèi)星等方式發(fā)送至系統(tǒng)平臺。

系統(tǒng)應(yīng)用層：云端綜合數(shù)據(jù)處理平臺通過對水位、流量等數(shù)據(jù)分析，計算出水庫的容量值，便于管理員及時掌握水庫的承受情況。

終端策略層：通過以上三層架構(gòu)對數(shù)據(jù)的分析傳送，策略層可實(shí)時登錄監(jiān)測平臺查看水位、雨情、視頻監(jiān)控、水質(zhì)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析等信息。三、系統(tǒng)功能

加強(qiáng)水庫水情在線監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行管理和維護(hù)，可以更好地發(fā)揮此系統(tǒng)在水庫的水資源調(diào)度和防洪的作用，同時為水庫決策人員準(zhǔn)確、科學(xué)地進(jìn)行調(diào)度提供依據(jù)。流量實(shí)時監(jiān)測：實(shí)時顯示各水庫測點(diǎn)的最新水位、當(dāng)前降雨量、累計降雨量和現(xiàn)場視頻等，實(shí)時展現(xiàn)水位、降雨量動態(tài)曲線。

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：多個通道實(shí)時視頻監(jiān)控、錄像，可定時更新監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場視頻照片。

監(jiān)管預(yù)警系統(tǒng)：通過AI大數(shù)據(jù)結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)水庫水位出現(xiàn)異常水位時，系統(tǒng)通過彈出提示框、發(fā)出報警音、向管理員發(fā)送報警短息等。

數(shù)據(jù)研判分析：通過對系統(tǒng)中基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，直接生成各類相關(guān)性分析圖表。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

●一體式立桿設(shè)計，可實(shí)現(xiàn)前端站點(diǎn)的快速調(diào)試與部署。

●采用多種終端進(jìn)行多種監(jiān)測，測量精度高，抗干擾能力強(qiáng)。

●采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應(yīng)性強(qiáng)。

●基于自主研發(fā)的無線RTU產(chǎn)品，可遠(yuǎn)程對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試維護(hù)。

●基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)平臺，可快速方便地對系統(tǒng)進(jìn)行訪問。

●專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項(xiàng)措施，確保設(shè)備安全、性能穩(wěn)定可靠。

●兼容性強(qiáng)，兼容各種類型的水位、雨量、位移等計量儀表或傳感器。

●超低功耗，核心設(shè)備選用2G/3G/4G低功耗測控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽能供電設(shè)備成本和施工難度。五、系統(tǒng)意義

水庫水位庫容監(jiān)測系統(tǒng)解決方案可以有效對水庫進(jìn)行全天候?qū)崟r監(jiān)測，實(shí)時掌握水庫水流情況，如有預(yù)警險情，第一時間采取應(yīng)對措施，同時可以利用水庫大數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)對汛期水庫水位進(jìn)行預(yù)測，提前做好相關(guān)部署，對當(dāng)?shù)?/font>水庫水位監(jiān)測防洪減災(zāi)工作的有序進(jìn)行具有重大的意義。