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一、方案背景

隨著國民經濟的迅猛發展，水利工程在國民經濟中所起的作用越來越大，防汛更是直接影響國民經濟發展的一個重要方面。幾十年來，水利部門始終把防汛抗旱作為頭等大事，根據去年汛后的防汛工作，深入做一些分析，結合今年的疫情情況我們進一步地反思，有幾個方面影響特別大：一是超標洪水，就是現有的水工程防不住的洪水；二是水庫，就是因為工作不到位造成失事；三是山洪災害。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。據國家水利部門最新統計，我國的水庫現在一共有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，這些水庫當中的病險水庫不能按照原來的設計能力來防洪和擋水，起到原來應有的作用。智慧水庫水位庫容監測系統解決方案基于物聯網、大數據等技術，通過構建水庫中心計算機監控系統，通過對水庫中水位、流量及雨量等庫容信息的自動監控并將采集的信息上傳至監控中心，監測中心通過數字與圖像的雙重判斷，避免對現場的誤判，另一方面監控中心平臺通過實時顯示現場水庫的基本情況，并對數據進行分析處理。

二、系統組成

智慧水庫水位庫容監測系統基于開放式網絡架構，整體分為四層架構，依次為末端設備層、網絡傳輸層、系統應用層和終端策略層。利用物聯網、智能等技術，對水庫的庫容信息實時在線管理，視頻監控設備用于上傳監測站的圖像，管理人員可通過大屏即可查看水庫的相關情況。遠端設備層：作為智慧水庫水位監控系統的核心載體，通過數據通信采集設備對水庫的水位、流量、流速、雨量、泥沙、水庫水質等水文數據進行遠程數據采集，將實時數據上報至管理平臺。

網絡傳輸層：由專用DTU與電信公網組成，主要的功能是實時讀取處理各類傳感器的數據，并通過4/5G、NB-IoT或北斗衛星等方式發送至系統平臺。

系統應用層：云端綜合數據處理平臺通過對水位、流量等數據分析，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：通過以上三層架構對數據的分析傳送，策略層可實時登錄監測平臺查看水位、雨情、視頻監控、水質、數據統計及分析等信息。三、系統功能

加強水庫水情在線監測系統的運行管理和維護，可以更好地發揮此系統在水庫的水資源調度和防洪的作用，同時為水庫決策人員準確、科學地進行調度提供依據。流量實時監測：實時顯示各水庫測點的最新水位、當前降雨量、累計降雨量和現場視頻等，實時展現水位、降雨量動態曲線。

遠程視頻監控：多個通道實時視頻監控、錄像，可定時更新監測數據和現場視頻照片。

監管預警系統：通過AI大數據結合系統數據進行分析，當水庫水位出現異常水位時，系統通過彈出提示框、發出報警音、向管理員發送報警短息等。

數據研判分析：通過對系統中基礎的數據進行整理分析，直接生成各類相關性分析圖表。

四、系統特點

●一體式立桿設計，可實現前端站點的快速調試與部署。

●采用多種終端進行多種監測，測量精度高，抗干擾能力強。

●采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應性強。

●基于自主研發的無線RTU產品，可遠程對設備進行調試維護。

●基于B/S架構的系統平臺，可快速方便地對系統進行訪問。

●專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當前設備狀態。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、性能穩定可靠。

●兼容性強，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備成本和施工難度。五、系統意義

水庫水位庫容監測系統解決方案可以有效對水庫進行全天候實時監測，實時掌握水庫水流情況，如有預警險情，第一時間采取應對措施，同時可以利用水庫大數據、氣象數據對汛期水庫水位進行預測，提前做好相關部署，對當地水庫水位監測防洪減災工作的有序進行具有重大的意義。