遠程控制閘口狀態、自備井監控的水利 信息化系統解決方案

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。