一、方案背景

隨著我國城市規(guī)模化的擴(kuò)張，城市水系統(tǒng)面積萎縮，水生態(tài)系統(tǒng)衰退，水環(huán)境質(zhì)量惡化，河道淤塞甚至被侵占為建筑用地等問題日益凸顯，河湖水系連通在城市河道治理中占據(jù)舉足輕重的位置。水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)項目，是水利部、財政部為解決農(nóng)村水系存在的淤塞萎縮、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等突出問題，為恢復(fù)河湖功能、改善人居環(huán)境而啟動的農(nóng)村水系綜合整治試點(diǎn)工作。縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，農(nóng)村水利建設(shè)是鄉(xiāng)村振興的重要基礎(chǔ)，水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)是當(dāng)前農(nóng)村水利建設(shè)的重點(diǎn)。它不僅關(guān)系到保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展，還關(guān)系到農(nóng)村的生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)民生活質(zhì)量的不斷提高。通過水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)，可以逐步形成水清岸綠、風(fēng)景優(yōu)美、人水和諧的鄉(xiāng)村新面貌、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益顯著。因此穩(wěn)步推進(jìn)水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)工作,充分發(fā)揮水利在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和解決“三農(nóng)”問題中的重要作用十分必要。河湖水系連通工程的構(gòu)成要素包括自然水系、人工水系和調(diào)度規(guī)則三部分，其中調(diào)度規(guī)則說明了河湖水系連通工程不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而且更要重視管理，只有對自然水系和人工水系實(shí)行安全、高效和合理的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置，才能充分發(fā)揮河湖連通工程的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，才不違背河湖水系連通戰(zhàn)咯實(shí)施的初衷河湖水系連通工程不能只注重水量的優(yōu)化配置還應(yīng)該更加重視水質(zhì)保障，否則水量的時空優(yōu)化配置就失去了應(yīng)有價值，因此要 “雙管齊下”，辰邁智慧水系連通在線監(jiān)測系統(tǒng)，可對水系水位、降雨量、土壤含水量、水位變化、水系連通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護(hù)等進(jìn)行連續(xù)實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)水量水質(zhì)雙要素管理信息化技術(shù)突飛猛進(jìn)為量水質(zhì)雙要素調(diào)控管理從粗放式向精細(xì)化、科學(xué)化、智能化提供了重要支撐手段。

 二、系統(tǒng)組成

江河湖庫水系連通及水美鄉(xiāng)村監(jiān)測系統(tǒng)主要利用物聯(lián)網(wǎng)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器間的協(xié)作，實(shí)時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，其感知層以傳感器、遙測終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等為主實(shí)現(xiàn)“物”的識別；網(wǎng)絡(luò)層主要通過現(xiàn)有無線4G/5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對感知層獲取的信息進(jìn)行傳輸和計算；應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合實(shí)現(xiàn)行業(yè)的智能化。感知層：實(shí)時感應(yīng)水系連通及水美鄉(xiāng)村監(jiān)測參數(shù)傳感器的狀態(tài)，如地水系水位、降雨量、土壤含水量、水位變化、水系連通、雨情等前端感知設(shè)備；

網(wǎng)絡(luò)層：支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，可上、下雙向通訊，支持無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感應(yīng)設(shè)備M21F2可通過監(jiān)測預(yù)警平臺的通訊方式，上行發(fā)送至監(jiān)測控制中心平臺。

平臺層：整合各層設(shè)備和系統(tǒng)功能，通過信號的連接，下發(fā)平臺對前端感應(yīng)器的命令，上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲和分析，實(shí)時聯(lián)動前端各大監(jiān)控設(shè)備。

應(yīng)用層：開啟信息發(fā)布途徑，實(shí)時展示信息數(shù)據(jù)和預(yù)警信息。三、系統(tǒng)功能

●24小時實(shí)時監(jiān)測：通過對水系連通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護(hù)等實(shí)時在線監(jiān)測，實(shí)時掌握邊坡的結(jié)構(gòu)變化。

●報表推送：監(jiān)測結(jié)果實(shí)時顯示發(fā)布，定期將監(jiān)測報表推送給用戶。●多重分級預(yù)警：建立三級報警機(jī)制，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)異常時，第一時間以短信、傳真、廣播等形式通知用戶，實(shí)現(xiàn)綜合預(yù)警功能。

●應(yīng)急預(yù)案處理：從專家系統(tǒng)中直接提取相應(yīng)處理方法，及時采取人員介入、采取相關(guān)等措施，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

●結(jié)構(gòu)趨勢分析：通過對水系連通及水美鄉(xiāng)村監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與安全評價，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性趨勢分析。

●歷史資料存儲：監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲，為今后同類工程設(shè)計、施工提供類比依據(jù)。

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，可快速方便的對系統(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

江河湖庫水系連通及水美鄉(xiāng)村在線監(jiān)測系統(tǒng)方案可以有效對江河湖庫進(jìn)行全天候?qū)崟r監(jiān)測，實(shí)時掌握上江河湖庫水流水質(zhì)、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護(hù)等進(jìn)行連續(xù)實(shí)時監(jiān)測情況，如有險情，第一時間采取應(yīng)對措施，同時可以利用江河湖庫大數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)對汛期江河湖庫進(jìn)行預(yù)測，提前做好相關(guān)部署，對當(dāng)?shù)厮|(zhì)監(jiān)測防洪減災(zāi)工作的有序進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)河湖水系連通工程的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度等具有重大的意義。