智慧水利解決方案 中小流域水文監測及閘門控制系統

智慧水利解決方案
中小流域水文監測及閘門控制系統









山東微分電子科技有限公司
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網址：www.microsec.com.cn/index.php
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公司簡介
山東微分電子科技有限公司為第5批濟南市“5150”引進高層次人才的企業，由資深海外留學人員、中科院知名教授和曾在華為、大唐、三星等知名企業工作10年以上具有深厚技術沉淀、豐富產品開發經驗、豐富市場開拓經驗的團隊組建，在物聯網教育、物聯網安全、智慧城市應用等領域擁有核心技術和深厚的技術沉淀。
微分電子團隊從2009年開始就專業致力于研究物聯網安全，曾在中科院院刊（俗稱《院士期刊》）發表《物聯網安全架構初探》一文，開啟了物聯網安全領域新方向。山東微分電子有限公司自成立以來，就承擔在物聯網安全方面的科研項目4項，其中一項作為中國移動示范項目在業內推廣應用，自主研發的關鍵技術，填補了國內物聯網安全方面的空白，開創了移動物聯的新時代，成為物聯網安全方面發展的新航標。
微分電子依托強大的研發能力，運用新一代的物聯網、移動通信、云計算等高性能、高可用技術，順利完成智慧水利應用系統和智慧機場應用系統的研發和項目實施。其中智慧水利應用系統通過對河流水庫、水閘、地下水、飲用水等水利信息資源的監測、整合，實現水利感知、傳輸、應用的網絡化和智能化，有效的實現水利信息的共享，提升水利工程的運用和管理的效率和效能；智慧機場系統通過機場車輛管控與調度系統、機場橋載設備收費系統、機場ADS-B監控系統等子系統，有效的提升機場保障和交通管制的運行效率和管理水平，降低成本，開創“以科技保安全，以科技提效率”的機場管理運行的新模式。
微分電子與省內高校山東大學、石油大學、青島大學、山東師范大學密切合作、聯合培養人才。微分電子鼓勵創新，產、學、研、用結合，積極為社會培養物聯網工程型、實用型專業人才，為社會信息化建設貢獻自己的力量。
微分電子秉承“厚德做人，用心做事，和善相處，成就夢想”的核心理念，在成就一流高科技企業的道路上闊步前進！
核心業務
微分電子核心業務包括：智慧水利解決方案，智慧機場解決方案，物聯網實驗室解決方案。
智慧水利解決方案：
主要包含三大子系統：中小流域水文監測及閘門控制系統、地下水資源管理系統、飲用水安全管理系統。通過對河流、水閘、自備井、水源地等水利信息資源的整合，實現水利感知、傳輸、應用的網絡化和智能化，有效的實現水利信息的共享，提升水利工程的運用和管理的效率和效能。
智慧機場解決方案：
主要包含三大子系統：機場車輛管控與調度系統、機場橋載設備收費系統、機場ADS-B監控系統；本系統通過全方位的監管、智能化的預警、人性化的操作，可以有效的提升機場保障和交通管制的運行效率和管理水平，降低成本，開創“以科技保安全，以科技提效率”的機場管理運行的新模式。
物聯網實驗室解決方案：
為院校提供專業的物聯網實驗室、物聯網安全實驗室建設方案；為院校物聯網專業的學科建設提供技術支持；承接相關科研項目；提供課程設置、師資培訓、學生實習就業相關服務。
企業文化
公司愿景、使命、核心價值觀

一、背景
     水資源是國計民生的基礎資源，在水資源短缺、水污染加劇和水土流失嚴重、流沙等問題越來越突出。為了促進水利建設健康可持續發展， 2011年中央一號文件《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》提出，水是生命之源、生產之要、生態之基，要建設具備"國家安全"的更可靠的"水利保障"，到2020年，基本建成防洪抗旱減災體系，在"十二五"期間基本完成重點中小河流(包括大江大河支流、獨流入海河流和內陸河流)重要河段治理、全面完成小型水庫除險加固和山洪災害易發區預警預報系統建設。加快水利改革發展，不僅事關農業農村發展，而且事關經濟社會發展全局；不僅關系到防洪安全、供水安全、糧食安全，而且關系到經濟安全、生態安全、國家安全。
目前存在問題：
?偏遠地點監測困難：數據傳輸和供電都是大問題；
?人工監測耗時、耗力且時效性差；
?傳統的水文監測系統僅限于水文信息的監測；
?傳統的給排水管理僅限于給排水自動化；
?傳統的水文監測、水管理存在數據孤島，沒有統一的數據標準和使用規劃；
?沒有系統的數據分析、趨勢預演，沒有深挖信息數據的價值為水資源管理、防洪抗旱提供更有效的依據。
二、整體解決方案
（一）需求分析：
?對河流、湖泊、水庫內水的變化進行監測，收集水位、流量、含沙量、水質等基本水文資料；
?對降雨量、蒸發量、土壤墑情、地下水水位等信息進行監測和收集；
?預報洪水演變過程，監測、分析、評價水資源的量、質及其水文要素的時空分布與變化規律；
?工業用水管控、收費；
?灌溉、農用水管控；
?管道給排水管控；
?大型水利設施安全監測、預警；
（二）系統架構圖

圖1 智慧水利系統架構圖
（三）系統功能
整個系統主要包含三大模塊：中小流域水文監測及閘門控制系統、地下水資源管理系統、飲用水安全管理系統；實現對中小流域河流水庫、地下水、飲用水等水資源的水文監測、智能管控、安全保障等功能。
1、中小流域水文監測及閘門控制系統
（1）系統簡介
利用先進的物聯網技術，對河流、湖泊、水庫內水的變化進行監測，收集降雨量、水位、流量、水質等水文信息，統計分析水情變化情況，及時預警；對各類水閘進行全方位監控，實現提放閘遠程智能化操作；實現水利感知、傳輸、應用的網絡化和智能化，有效的實現水利信息的共享，提升水利工程的運用和管理的效率和效能。
（2）系統功能
視頻監控
通過客戶端軟件和瀏覽器可以實時的掌握河流現場的一切情況。

遠程提放閘
顯示看到閘口信息，開關狀態，現場視頻監控；實現全程提放閘操作。

實時數據監測
直觀實時顯示各監測點水位、水速、雨量等水文信息和各閘點閘口狀態信息。

預警報警
可以實現水位告警、水位增速告警、水流量告警、水流量增速告警、設備報警等功能，并可按照嚴重程度分三個等級：一級、二級、三級。

統計分析
可查詢任意時間段歷史數據，并生成相應的水文趨勢圖和報表。
其他功能
閘點管理、設備管理、水文告警配置、短信郵件配置、用戶管理、角色管理、組織機構管理。

（3）系統特點
實時監控功能強大，不僅能從數據上實時監控水位、流量等水文信息，還能夠通過視頻監控到現場的實際情況；
具備遠程控制功能，能夠遠程靈活地控制閘門的提放，省去了大量人工成本；
數據分析和告警功能齊全，能夠及時地為用戶提供警示情報和趨勢分析；
系統界面簡便友好，操作簡單，采用地圖、圖表等多種形式向用戶直觀地展現用戶需要的內容；
靈活的部署方式，可以實現光纖、3G、4G等多種傳輸方式，AC220、太陽能、電池等多種供電方式，滿足各種復雜的現場環境；
基于標準的物聯網三層架構，易擴展、可擴容、彈性大、穩定；
引入傳感網安全機制，傳感節點發送的信息經過加密，不容易被破解并利用；具有節點認證安全機制，不容易被仿冒節點。