昆明防洪抗旱指揮系統(tǒng)技術(shù)方案new

1、昆明防汛抗旱指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的大部分站點(diǎn)分布在條件比較惡劣的山區(qū)，無人值守，各種設(shè)備要長(zhǎng)期經(jīng)受高溫、高濕、低溫、大風(fēng)、暴雨的考驗(yàn)。同時(shí)，在投資上還要考慮優(yōu)化原則，并為長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)管理創(chuàng)造有利條件。因此，為了系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)信息，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分遵循下述原則：1、 設(shè)計(jì)原則應(yīng)按照中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范SL61 94執(zhí)行。2、 系統(tǒng)應(yīng)采用先進(jìn)的定型設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)采用品牌產(chǎn)品，要求質(zhì)量好，故障率低，售后服務(wù)有保證。傳感器采用國(guó)外產(chǎn)品或國(guó)家定點(diǎn)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，觀測(cè)精度符合規(guī)范要求。RTU產(chǎn)品及輔助設(shè)備必須具備高

2、可靠性、智能化、性能穩(wěn)定、維護(hù)方便的特點(diǎn)。上述產(chǎn)品構(gòu)成的成套設(shè)備應(yīng)功耗低，適應(yīng)無人值守、條件惡劣的野外工作環(huán)境。3、 系統(tǒng)采用國(guó)家無線電管理委員會(huì) “1989 年無辦字 75 ”號(hào)文劃分給水文遙測(cè)專用的230 MHz 頻段，具體頻點(diǎn)以所在省級(jí)無線電管理委員會(huì)審批為準(zhǔn)。4、 選擇遙測(cè)站點(diǎn)應(yīng)在能反映流域水情和暴雨分布的情況，滿足洪水預(yù)報(bào)要求的前提下，盡可能地少且優(yōu)化。5、 盡可能利用原有的水文站點(diǎn)，以保持水文資料系列的連續(xù)性，同時(shí)也可節(jié)省投資，便于管理。6、 各類遙測(cè)站點(diǎn)在滿足信道余量的前提下，盡量要求交通便利。7、 若系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用無線方式，則中繼站在無干擾前提下，盡量利用已有廣播電視或電信部

3、門的基礎(chǔ)設(shè)施，降低投資成本。如存在干擾問題，則可選擇附近地點(diǎn)建站，可得到道路與站點(diǎn)委托管理方面的便利。8、 一般在中型以上水庫壩上設(shè)水位雨量站，其雨量站可作為流域代表站使用。對(duì)于少數(shù)重要?。ㄒ唬┬退畮?，亦可酌情選用。確定水位雨量站位置時(shí)，只要信道條件許可，盡量就近選在有防洪任務(wù)的?。ㄒ唬┧畮?。二、系統(tǒng)功能和技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)可采用值守功耗低、可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的“自報(bào)式”、“應(yīng)答式”或“混合式”工作體制。遙測(cè)站點(diǎn)和中繼站實(shí)行無人值守，有人看管的管理體制。當(dāng)被傳感器參數(shù)有一定增量，即雨量達(dá)1毫米或水位變化1厘米且時(shí)間間隔大于五分鐘，或中心或分中心站發(fā)出遙測(cè)信號(hào)時(shí)，RTU即自動(dòng)上電工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、編

4、碼、發(fā)送并通過中繼站轉(zhuǎn)發(fā)到中心站或分中心站。系統(tǒng)由三個(gè)層次的子系統(tǒng)組成。分別是：中心站、分中心站和遙測(cè)站組成。中心站作為整個(gè)系統(tǒng)的最高控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的瀏覽各個(gè)分中心站所轄流域的數(shù)據(jù)同時(shí)可以根據(jù)需要對(duì)各個(gè)受控站點(diǎn)作出控制指令。中心站不僅是數(shù)據(jù)的匯集點(diǎn)，同時(shí)安裝在中心站的高端應(yīng)用軟件還具有數(shù)據(jù)處理分析決策功能。分中心站作為中心站和遙測(cè)站中間一級(jí)系統(tǒng)將負(fù)責(zé)收集來自所轄流域遙測(cè)站的所有數(shù)據(jù)，并且還負(fù)責(zé)與中心站交換數(shù)據(jù)和信息，執(zhí)行來自中心站的指令。遙測(cè)站主要由遠(yuǎn)程測(cè)控單元(RTU)組成。RTU提供多個(gè)I/O接口和多個(gè)通訊接口以便和各種水文傳感器連接。RTU可以提供AI、AO、DI、DO和RS232、R

5、S485等連接方式?？梢灾苯舆B接輸出標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)的傳感器也可以連接使用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議通訊的智能傳感器。系統(tǒng)中心站、分中心站的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可對(duì)接收到的水文數(shù)據(jù)進(jìn)行檢錯(cuò)、存儲(chǔ)、顯示、打印（含圖表）、水情越限報(bào)警等操作，在屏幕上，流域內(nèi)雨洪實(shí)時(shí)分布情況一目了然。系統(tǒng)應(yīng)開發(fā)相應(yīng)的高端應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度會(huì)商、災(zāi)情評(píng)估、信息服務(wù)等功能。系統(tǒng)綜合技術(shù)參數(shù)：傳感器：1、雨量計(jì)（翻斗式） 最小分辨率：1毫米 承水口徑：200毫米 測(cè)量精度：誤差小于3%的概率大于95% 雨強(qiáng)范圍：1.0-4.0毫米/分鐘2、水位計(jì)（浮子式） 最大水位變幅：40米（測(cè)站的水位基數(shù)在電腦中設(shè)置） 測(cè)量精度：10米變

6、幅最大誤差正負(fù)2.0厘米的概率大于95% 最大變率：不大于3.0厘米/秒 輸出：格雷碼或BCD碼水位計(jì)還可采用壓力式和超聲波傳感器，應(yīng)視具體遙測(cè)站安裝條件而定。3、SCADA系統(tǒng)技術(shù)要求采用的SCADA系統(tǒng)必須是國(guó)際上先進(jìn)的，成熟的SCADA系統(tǒng)。必須具備優(yōu)秀的通訊能力，具有多種的通訊兼容能力，包括有線的通訊方式和無線的通訊方式。應(yīng)該能夠方便的實(shí)行系統(tǒng)的擴(kuò)展。具有良好的設(shè)備兼容能力，能夠支持現(xiàn)在流行的多種工業(yè)控制通訊方式和工業(yè)控制設(shè)備。具有良好的二次開發(fā)能力能夠提供靈活強(qiáng)大的語言描述開發(fā)手段和完備的API接口庫。有能力支持現(xiàn)在流行的SQL數(shù)據(jù)庫能力。能夠支持分散的和集中的多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。能夠

7、提供完備的系統(tǒng)冗余能力。4、系統(tǒng)防雷接地 防雷接地電阻要求小于10歐姆。三、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 中心站本系統(tǒng)的中心站作為整個(gè)系統(tǒng)的核心負(fù)責(zé)收集、記錄、處理整個(gè)系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和其他高級(jí)應(yīng)用。本系統(tǒng)設(shè)置中心站一個(gè)：昆明為了實(shí)現(xiàn)以上的功能須配置以下的主要設(shè)備：硬件：大屏幕顯示系統(tǒng)1套。服務(wù)器3套。計(jì)算機(jī)4套。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2套。網(wǎng)絡(luò)路由器2套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件2套(Full Version)。基于GIS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。中心站本地采用100M/1000M標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)的所有設(shè)備都將作為該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)連接到該網(wǎng)絡(luò)

8、上。中心站采用電信運(yùn)營(yíng)商提供的虛擬網(wǎng)技術(shù)與分中心站聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)中心站也可以通過虛擬網(wǎng)和其它的系統(tǒng)聯(lián)接。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。信息的發(fā)布還可以通過Web實(shí)現(xiàn)。2. 分中心站分中心站作為整個(gè)系統(tǒng)的中間一級(jí)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)收集來自所轄流域遙測(cè)站的所有數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)對(duì)本流域所轄遙測(cè)站的控制。同時(shí)通過電信運(yùn)營(yíng)商提供的虛擬網(wǎng)技術(shù)與中心站聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，接受中心站的指令。在中心站無法連接的情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)。保證數(shù)據(jù)的安全可靠。本系統(tǒng)設(shè)置了5個(gè)分中心站分別負(fù)責(zé)5個(gè)流域的數(shù)據(jù)監(jiān)控。這5個(gè)分中心分別是松華壩水庫（普渡河流域）、柴石灘水庫（蘭畔江流域）、尋旬水庫（牛攔江流域）、富民縣監(jiān)測(cè)調(diào)度中心（滇池、螳螂

9、川流域）、安寧市（滇池、螳螂川流域）。每個(gè)分中心站配置以下的主要設(shè)備：硬件：服務(wù)器1套。計(jì)算機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。分中心站本地采用10M/100M標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)所有設(shè)備都作為該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)連接在網(wǎng)絡(luò)上。分中心站采用電信運(yùn)營(yíng)商提供的虛擬網(wǎng)技術(shù)與中心站聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。同時(shí)分中心站采用有線傳輸或者無線傳輸?shù)姆绞脚c遠(yuǎn)程測(cè)控單元（RTU）連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和下達(dá)指令。3. 遙測(cè)站遙測(cè)站作為整個(gè)系統(tǒng)中最基礎(chǔ)部分安裝在各個(gè)水雨情數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)。通過各種傳感器

10、采集水雨情數(shù)據(jù)。同時(shí)還提供相應(yīng)的控制功能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。遙測(cè)站主要由遠(yuǎn)程測(cè)控單元（RTU）組成。RTU作為一種智能化的監(jiān)控設(shè)備具有非常強(qiáng)大的監(jiān)控能力。同時(shí)RTU根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的具體條件在使用環(huán)境上作了特定的處理使之擁有強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力。它能夠在復(fù)雜的環(huán)境條件下正常工作。同時(shí)它也提供了多種多樣的通訊方式以滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的通訊要求。RTU不僅提供我們常用的有線通訊方式（例如：撥號(hào)、DDN、光纖支持、RS232、RS485、以太網(wǎng)等）而且也提供了豐富的無線通訊方式（例如：GSM、GPRS、數(shù)傳電臺(tái)、微波、衛(wèi)星等）。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)無人值守的特點(diǎn)RTU還具有大容量的存儲(chǔ)空間用來在無線通訊無法連通的

11、情況下存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)以保持?jǐn)?shù)據(jù)的安全和完整。本系統(tǒng)各分中心站所轄遙測(cè)站如下：Ø 松華壩水庫（普渡河流域）松華壩水庫分中心負(fù)責(zé)普渡河流域的水雨信息的采集。共設(shè)3個(gè)遙測(cè)站。遙測(cè)站配置以下設(shè)備：遠(yuǎn)程測(cè)控單元(RTU)3套。分中心站配置以下設(shè)備：硬件：服務(wù)器1套。計(jì)算機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)。基于GIS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。Ø 柴石灘水庫（蘭畔江流域）柴石灘水庫分中心負(fù)責(zé)蘭畔江流域的水雨信息的采集。共設(shè)6個(gè)遙測(cè)站。由于蘭畔江流域的自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)已經(jīng)建成。因此柴石灘水庫分中心的建設(shè)任

12、務(wù)是實(shí)現(xiàn)將本分中心的數(shù)據(jù)和中心站相連接。通過CitectSCADA系統(tǒng)內(nèi)置的SQL方式從已經(jīng)建成的系統(tǒng)中的SQL Server數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)。并實(shí)現(xiàn)本流域數(shù)據(jù)與中心站數(shù)據(jù)之間的同步更新。分中心站配置以下軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。Ø 尋旬水庫（牛攔江流域）尋旬水庫分中心負(fù)責(zé)牛攔江流域的水雨信息的采集。共設(shè)6個(gè)遙測(cè)站。由于牛攔江流域的自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)已經(jīng)建成。因此尋旬水庫分中心的建設(shè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)將本分中心的數(shù)據(jù)和中心站相連接。通過CitectSCADA系統(tǒng)內(nèi)置的SQL方式從已經(jīng)建成的系統(tǒng)中的SQL Serve

13、r數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)。并實(shí)現(xiàn)本流域數(shù)據(jù)與中心站數(shù)據(jù)之間的同步更新。分中心站配置以下軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)。基于GIS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。Ø 富民縣監(jiān)測(cè)調(diào)度中心（滇池、螳螂川流域）富民縣監(jiān)測(cè)調(diào)度中心負(fù)責(zé)滇池、螳螂川流域水雨信息的采集。共設(shè)4個(gè)遙測(cè)站。遙測(cè)站配置以下設(shè)備：遠(yuǎn)程測(cè)控單元(RTU)4套。分中心站配置以下設(shè)備：硬件：服務(wù)器1套。計(jì)算機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)?；贕IS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。Ø 安寧市（滇池、螳螂川

14、流域）安寧市分中心負(fù)責(zé)滇池、螳螂川流域水雨信息的采集。共設(shè)3個(gè)遙測(cè)站。遙測(cè)站配置以下設(shè)備：遠(yuǎn)程測(cè)控單元(RTU)3套。分中心站配置以下設(shè)備：硬件：服務(wù)器1套。計(jì)算機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1套。網(wǎng)絡(luò)路由器1套。軟件：CitectSCADA監(jiān)控軟件1套(Full Version)。基于GIS防汛抗旱指揮系統(tǒng)應(yīng)用軟件1套。數(shù)據(jù)庫1套。4、遠(yuǎn)程測(cè)控單元（RTU）遠(yuǎn)程測(cè)控單元是測(cè)站采集水位、流量、雨量等數(shù)據(jù)的核心設(shè)備。同時(shí)還提供控制功能控制測(cè)站的其他設(shè)備。根據(jù)我們?cè)赟CADA系統(tǒng)中積累的經(jīng)驗(yàn)：一個(gè)SCADA系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性往往決定于這個(gè)系統(tǒng)的通訊方式的可靠性和穩(wěn)定性。由于所有的通訊方式都有可能出現(xiàn)不可預(yù)見

15、的故障，因此所有的RTU都采用兩種通訊方式與分中心站或中心站相連接，一種是基于有線的撥號(hào)方式，一種是基于無線的GPRS方式。這兩種方式在通常情況下系統(tǒng)會(huì)選擇撥號(hào)方式作為主要通訊方式。當(dāng)撥號(hào)方式無法連通時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到GPRS的通訊方式。五、系統(tǒng)工程進(jìn)度計(jì)劃1、基本資料收集根據(jù)擬建系統(tǒng)的電站或水庫流域面積、洪水預(yù)報(bào)方案，由有關(guān)專家提出建站原則、建站地理，擬定要建的遙測(cè)站后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘。2、線路電測(cè)對(duì)通信網(wǎng)各條通信線路進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，計(jì)算各線路通信余量。3、基本設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)功能要求和電測(cè)結(jié)果，選擇系統(tǒng)工作體制及數(shù)據(jù)通信方式，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，論證和選擇傳輸控制方式，制定數(shù)據(jù)傳輸規(guī)程，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、

16、處理、檢索軟件的設(shè)計(jì)，規(guī)定各組成部分間的接口標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)編碼格式，主要設(shè)備選型。4、系統(tǒng)土建查勘和土建施工設(shè)計(jì)    對(duì)土建進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘，提出土建施工要求。5、設(shè)備采購(gòu)、土建施工和土建驗(yàn)收6、系統(tǒng)安裝及調(diào)試按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)安裝及調(diào)試，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。7、系統(tǒng)試運(yùn)行及技術(shù)人員培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)入試運(yùn)行，對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。8、系統(tǒng)工程驗(yàn)收六、產(chǎn)品介紹MOXRTUMOXRTU本身提供了4個(gè)串口和兩個(gè)以太網(wǎng)口，最多可內(nèi)置4個(gè)IO模塊，并支持冗余配置， GSM/GPRS模塊，調(diào)制解調(diào)器和視頻捕捉器。MOXRTU主要特點(diǎn)包括：a) 最多可以內(nèi)置4個(gè)IO模塊，還可以通過

17、網(wǎng)口和串行口連接MOX603 I/O模塊（通過串行口最多可連接32個(gè)MOX603 I/O模塊）；b) 32位的微處理器；c) 內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)配置為16MB,最大支持128MB；d) 編程采用IEC61131-3； e) 可捕捉遠(yuǎn)程圖像并能將圖像傳輸?shù)娇刂浦行模籪) 支持冗余配置以實(shí)現(xiàn)100%的可靠性；g) 模塊化開放式結(jié)構(gòu) ；h) 標(biāo)準(zhǔn)Modbus和TCP/IP通訊； i) 內(nèi)置Modem（撥號(hào)或?qū)＞€上網(wǎng)）； j) 內(nèi)置UPS和電池充電器； k) 內(nèi)置無線數(shù)據(jù)通訊和GSM/GPRS模塊； l) 提供一組LED指示燈來表明電源、通訊狀態(tài)、變量配置和運(yùn)行的狀態(tài)；m) 可伸縮的I/O架構(gòu)，通過串行接口和1

18、0BaseT以太網(wǎng)接口連接I/O模塊進(jìn)行I/O擴(kuò)展 ；n) 通過MOX Gateway控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的支持，如Profibus DP，Interbus，ControlNet，DeviceNet，CANOpen, AS-Interface，o) 工作環(huán)境溫度范圍為-20-70。MOX603 I/O模塊MOX603 I/O模塊輸入/輸出系統(tǒng)提供了當(dāng)前工業(yè)所能獲得的最可靠的輸入輸出系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)時(shí)考慮了當(dāng)前和將來的需要，這個(gè)系統(tǒng)能夠滿足幾乎任何用戶的特殊需要。輸入/輸出模塊的種類包括了離散的、模擬的以及具有特殊用途的模塊。每種模塊都提供了很容易理解的組態(tài)選項(xiàng)?；谖⑻幚砥鞯奶卣魇沟?/p>

19、它們能夠管理它們自身的參數(shù)、出錯(cuò)條件和用戶的選項(xiàng)。這種內(nèi)在的智能性使得模件可以按照組態(tài)的要求采用獨(dú)立的或者是多模塊混合的安裝方式。所有的MOX603模塊的軟件都是可以進(jìn)行組態(tài)的。模塊類型識(shí)別功能允許模塊被錯(cuò)誤的放入，但是模塊被禁止工作，從而避免模塊或者現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的損壞。更高級(jí)的安全措施可以通過機(jī)械鎖系統(tǒng)來保證組態(tài)后只能正確的模塊才能被安裝。MOX603模塊輸入輸出系統(tǒng)提供完全的真冗余方案。所提供的電源和通訊的線路都是獨(dú)立的。當(dāng)與相鄰的模塊連接時(shí)，冗余的線路將延伸到相鄰的模塊中。當(dāng)使用混合安裝的組態(tài)時(shí)，雙重化通訊處理器模塊可以保證主從控制器的冗余實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也可以和雙重化冗余的輸入/輸出模塊相連

20、接。同類型的任意兩個(gè)模塊可以通過冗余方式連接起來并立即切換到主從模式。這種完全的冗余方式將保證任何采用MOX603 I/O的解決方案的100的正常工作。MOX 603I/O模塊主要特點(diǎn)包括：a) 基于智能微處理器的平臺(tái)；b) 開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；c) 建立在各層面上的真正的冗余；d) 采用MOXRTU或者M(jìn)OXOC解決方案的快速集成； e) 工作溫度范圍寬；f) 供用戶組態(tài)、選擇模塊的操作；g) 某些模塊具有短路和斷路診斷功能；h) 自動(dòng)故障診斷和切斷功能； Citect SCADA圖: Citect SCADA畫面Citect SCADA 作為悉雅特公司享譽(yù)世界的工業(yè)自動(dòng)化軟件，以其在各工業(yè)過程

21、控制領(lǐng)域應(yīng)用非凡的可擴(kuò)展性，可靠性及靈活性而聞名于世。自從1992 年問世以來，Citect SCADA 已成功應(yīng)用于大量的工程項(xiàng)目中。其中有著名的澳大利亞西部礦產(chǎn)公司的Olympic Dam 工程，全球最大的PC-based 工廠監(jiān)控系統(tǒng)，還有在美國(guó)NASA 的肯尼迪航天中心的設(shè)備操作監(jiān)視系統(tǒng)。目前已售出30000 套以上的授權(quán)用戶遍布世界，包括眾多的當(dāng)今工業(yè)巨頭。如：BHP,BMW,Nestle,BaoshanSteel,Roche,Samsung,Pratt 和Whitney, Alcoa, Shell等。其主要特點(diǎn)體現(xiàn)在：- 可伸縮性結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)可隨意靈活、方便的

22、擴(kuò)展；- 開放性：Citect SCADA內(nèi)置近700種協(xié)議，支持各種I/O設(shè)備，如：PLC、控制器、分析儀、遠(yuǎn)程終端等；- 軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)組態(tài)、實(shí)時(shí)采樣等均采用模塊化設(shè)計(jì)；- 支持ODBC、OPC、API、DDE等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換方式；- 全面支持ActiveX控件；- I/O通訊冗余：主通訊中斷時(shí)自動(dòng)切換到旁路；- I/O設(shè)備冗余：只從主設(shè)備讀，可同時(shí)寫主、輔設(shè)備或只寫主設(shè)備；- 計(jì)算機(jī)冗余：服務(wù)器可冗余設(shè)置；- LAN冗余：最多可支持16條LAN網(wǎng)；- 大容量：典型大容量應(yīng)用約為20萬個(gè)I/O點(diǎn)；- 開放性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)通訊采用標(biāo)準(zhǔn)的NetBIOS，支持IPX/SPX、TCP/IP等協(xié)議，適

23、用于Etherent、Arcnet、TokenRing網(wǎng)絡(luò)。連網(wǎng)方式可采用同軸電纜、光纜、雙絞線、撥號(hào)和無線方式。廣域網(wǎng)可使用CiNet或遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器 (RAS)；- 分布式數(shù)據(jù)庫：任何IO服務(wù)器的數(shù)據(jù)可被任何計(jì)算機(jī)訪問，報(bào)警、趨勢(shì)、報(bào)表能集中或分散處理；- Cicode：Cicode是一個(gè)簡(jiǎn)單而易用的計(jì)算機(jī)編程語言，專為工業(yè)監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計(jì)；- 支持VBA；- 支持多語種：能支持包括漢字在內(nèi)的多種語言，并可在線動(dòng)態(tài)相互切換；- 系統(tǒng)通過設(shè)置不同級(jí)別的用戶操作權(quán)限而防止越權(quán)操作保護(hù)系統(tǒng)的安全；- 多媒體應(yīng)用：能直接播放聲音、視頻文件，支持故障、報(bào)警等信息的語音提示或?qū)崟r(shí)顯示來自攝像機(jī)的視頻圖象；

24、- 幫助系統(tǒng)：能隨時(shí)提供在線幫助。圖: Citect SCADA控制畫面昆明防汛抗旱指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案應(yīng)用軟件系統(tǒng)一、 體系結(jié)構(gòu)和開發(fā)運(yùn)行環(huán)境1、 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)“數(shù)字水利應(yīng)用系統(tǒng)”是在結(jié)合最新信息技術(shù)和水利行業(yè)的實(shí)際需求相結(jié)合的基礎(chǔ)上，采用Internet/Inranet技術(shù)、COM/DCOM技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)、GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術(shù)、RS（遙感系統(tǒng)）技術(shù)、無線通訊技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段，為推動(dòng)水利全方位信息化而提出的整體應(yīng)用系統(tǒng)和技術(shù)解決方案。它主要包括水利專用GIS平臺(tái)和工具集、全球定位系統(tǒng)（GPS）及其應(yīng)用、基于WEB環(huán)境的防汛會(huì)商系統(tǒng)、墑情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及抗旱

25、信息管理系統(tǒng)、水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)、水旱災(zāi)害統(tǒng)計(jì)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)、水利信息公眾服務(wù)系統(tǒng)等?！皵?shù)字水利應(yīng)用系統(tǒng)”主要采用分布式組件（DCOM、Java Bean）、Web技術(shù)為基礎(chǔ)的三層體系結(jié)構(gòu)，把各個(gè)子模塊分為事務(wù)處理邏輯組件和前端用戶界面，。前端用戶界面可以為Web頁面，也可以為自定義的用戶界面，而所有模塊的事務(wù)處理邏輯組件均發(fā)布在事務(wù)處理服務(wù)器上。采用組件模型搭建系統(tǒng)降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度和工作量，也為系統(tǒng)提供了良好的可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性，當(dāng)系統(tǒng)功能增加時(shí)只需要增加相應(yīng)的功能組件，修改一個(gè)功能組件不需要對(duì)其它組件做大量的改動(dòng)。在組件開發(fā)方式上，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，以面向?qū)ο?/p>

26、分析（OOA）和面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（OOD）作為整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的基石，從而使系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性、良好的升級(jí)能力從最根本上得到保證。 整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)示意圖如下所示：Pocket PC他PC事務(wù)處理服務(wù)器（模型庫）（方法庫）圖形發(fā)布服務(wù)器（TopMap World）Web ServerWeb BrowserExploreUser ClientUser ClientMobile數(shù)據(jù)服務(wù)器2、 系統(tǒng)開發(fā)運(yùn)行環(huán)境1）操作系統(tǒng)平臺(tái)Windows95/98/NT/2000/XP/CE，Internet Information Server4.0Web服務(wù)器，IE5.0Web瀏覽器2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Sybas

27、e、Oracle、MS SQL Server、Access等多種數(shù)據(jù)庫3）地理信息系統(tǒng)平臺(tái)TopMap ActiveX、TopMap Professional、TopMap SDP、TopMap World 、TopMap SDP二、 水利專用GIS平臺(tái)和工具集1、 地理信息系統(tǒng)及其在水利中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）是近年發(fā)展起來的對(duì)地理環(huán)境有關(guān)問題進(jìn)行分析和研究的一種空間信息管理系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件支持下對(duì)空間信息進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、分析和輸出，并為用戶提供決策支持的綜合性技術(shù)。它利用計(jì)算機(jī)建立地理數(shù)據(jù)庫，將地理環(huán)境的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ)

28、，建立有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，。通過對(duì)多要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，并能以圖形、數(shù)字和多媒體等方式來表示結(jié)果。GIS最大的特點(diǎn)在于它能夠把水利防汛抗旱業(yè)務(wù)中的各種信息與反映空間位置的圖形信息有機(jī)地結(jié)合在一起，并可根據(jù)用戶的需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，把各種信息和空間信息結(jié)合起來提供給使用者，GIS技術(shù)與防汛抗旱緊密結(jié)合的應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。近年來，隨著Internet/Intranet技術(shù)的發(fā)展，基于Web方式的空間信息檢索和信息發(fā)布也日漸增多，WebGIS技術(shù)業(yè)已走向成熟，可以利用WebGIS技術(shù)以WWW方式獲得地圖數(shù)據(jù)及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。此外，隨著“數(shù)字地球”的提出和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的發(fā)

29、展，GIS技術(shù)也經(jīng)歷了一場(chǎng)由二維平面系統(tǒng)向三維立體系統(tǒng)的變革，三維地理信息系統(tǒng)是完善地理信息系統(tǒng)空間分析能力、拓展GIS信息表現(xiàn)形式的一項(xiàng)新技術(shù)，。基于數(shù)字高程模型和數(shù)字地形模型的三維地理信息系統(tǒng)提供了空間處理分析地理數(shù)據(jù)及相關(guān)屬性信息的直觀手段，并且在疊加上相應(yīng)的地理要素后就可以獲得表現(xiàn)力豐富的三維地圖。地理信息系統(tǒng)在水利防汛方面的應(yīng)用主要有：Ø 水、雨、工、災(zāi)情的信息管理、查詢和分析，。提供可視化的圖形查詢界面，豐富信息的表述方式；Ø 洪水的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，。研究給定降水區(qū)域和降水量所產(chǎn)生的徑流和洪水的時(shí)空分布，真實(shí)模擬洪水演進(jìn)和淹沒過程；Ø 防汛搶險(xiǎn)救災(zāi)指揮，。可

30、以利用災(zāi)害分析模型結(jié)合GIS進(jìn)行災(zāi)前分析，也可以利用GIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能確定救災(zāi)物資調(diào)配的最佳路徑，還也可以為受災(zāi)人員、財(cái)產(chǎn)的安全有效轉(zhuǎn)移提供決策依據(jù)；Ø 進(jìn)行災(zāi)情統(tǒng)計(jì)與評(píng)估，。對(duì)快速采集來的洪澇災(zāi)害和水淹沒情況進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)災(zāi)害情況，估計(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失；Ø 為防洪規(guī)劃提供依據(jù)，。可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的前提條件，進(jìn)行某一區(qū)域范圍內(nèi)的靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的模擬，為有效地設(shè)置攔洪設(shè)施的點(diǎn)位和選擇分洪、泄洪措施提供輔助決策支持；Ø 水科學(xué)問題的研究，。研究問題主要包括水的地域分布、循環(huán)以及水的應(yīng)用、開發(fā)與管理，這些問題均與地理空間信息緊密相關(guān)。2、 水利行業(yè)對(duì)地理信息系統(tǒng)的

31、技術(shù)要求水利信息絕大部分都是空間信息息，水利空間信息非常復(fù)雜，涉及到點(diǎn)、線、面和三維空間的復(fù)合問題，。因此，水利行業(yè)對(duì)地理信息系統(tǒng)的要求也具有一定的特殊性?？傮w來說，水利行業(yè)對(duì)地理信息系統(tǒng)的技術(shù)要求可以分為以下四類：1）數(shù)字地圖技術(shù)的應(yīng)用數(shù)字地圖主要用于信息服務(wù)、汛情監(jiān)視、防汛抗旱管理、水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控、氣象產(chǎn)品應(yīng)用等多個(gè)系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)操作的背景界面和實(shí)現(xiàn)各種圖形操作的基礎(chǔ)。對(duì)數(shù)字地圖應(yīng)用的技術(shù)要求主要為：Ø 支持分層分級(jí)地圖的疊加顯示及顯示次序的調(diào)整；Ø 支持各層顯示屬性的調(diào)整；Ø 支持圖形的縮小、放大、開窗、漫游、導(dǎo)航等功能；Ø 支持各類屬性數(shù)據(jù)的分

32、布式表達(dá)，表達(dá)方式可以是數(shù)據(jù)、文本或圖形；Ø 支持基于空間位置的分布式屬性數(shù)據(jù)查詢和反向查詢；Ø 支持基于空間位置的分布式可運(yùn)行模塊或外部程序鏈接；Ø 支持基于空間對(duì)象（點(diǎn)、線、面）的各種圖形操作，如空間距離量算、任意多邊形圈定等；Ø 支持各類防洪和抗旱專題地圖的生成和輸出。2）空間分析與網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)應(yīng)用空間分析功能是GIS區(qū)別于普通圖形信息系統(tǒng)的主要標(biāo)志，水利行業(yè)對(duì)空間分析方面的技術(shù)要求主要有：Ø 不同圖層之間的空間疊加（OVERLAY）分析，尤其是多邊形疊加，如降雨區(qū)域與流域邊界的疊加等；Ø 緩沖區(qū)（BUFFER）分析，如搶險(xiǎn)物資

33、的有效輻射區(qū)域分析，暴雨、臺(tái)風(fēng)的影響區(qū)域分析等；Ø 網(wǎng)絡(luò)（NETWORK）分析，包括最佳路徑分析、確定最近的設(shè)施、確定服務(wù)范圍等，如分洪區(qū)內(nèi)人口遷移路徑分析、搶險(xiǎn)物資的快速調(diào)撥分析等。3）數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字地形模型（DTM）技術(shù)應(yīng)用數(shù)字高程模型（DEM）技術(shù)主要用于災(zāi)情評(píng)估子系統(tǒng)對(duì)洪水淹沒范圍和淹沒水深的計(jì)算，由數(shù)字高程模型產(chǎn)生的數(shù)字地形模型（DTM）可用于分布式水文預(yù)報(bào)模型的開發(fā)。對(duì)DEM和DTM的技術(shù)要求主要有：Ø DEM生成。采用從地形圖或其它數(shù)據(jù)源輸入的等高線或高程點(diǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)插值生成DEM數(shù)據(jù)；Ø 結(jié)合DEM和水位數(shù)據(jù)，計(jì)算洪水淹沒范圍和各處的水

34、深；Ø 在洪水演進(jìn)條件下，結(jié)合DEM和洪水演進(jìn)的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算洪水淹沒范圍、各處的水深和淹沒歷時(shí)；Ø 支持DTM各要素的生成和分析，如坡度、坡向等；Ø 支持三維地形立體顯示。4）WEBGIS技術(shù)應(yīng)用利用Internet/Intranet技術(shù)在WEB上發(fā)布和出版空間數(shù)據(jù)（WEBGIS技術(shù)）已經(jīng)成為GIS技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。具體來說，信息服務(wù)、防汛抗旱管理和會(huì)商等系統(tǒng)均需采用WEBGIS技術(shù)通過數(shù)字地圖實(shí)現(xiàn)信息查詢、圖形操作等功能。對(duì)WEBGIS的主要技術(shù)要求有：Ø 支持分層分級(jí)地圖的疊加顯示及顯示次序的調(diào)整；Ø 支持各層顯示屬性的設(shè)置；Ø

35、; 支持圖形的縮小、放大、開窗、漫游、導(dǎo)航等功能；Ø 支持各類屬性數(shù)據(jù)的分布式表達(dá)，表達(dá)方式可以是數(shù)據(jù)、文本或圖形；Ø 支持基于空間位置的分布式屬性數(shù)據(jù)查詢和反向查詢；Ø 支持基于空間位置的分布式可運(yùn)行模塊或外部程序鏈接；Ø 支持基于空間對(duì)象（點(diǎn)、線、面）的各種圖形操作，如空間距離量算、任意多邊形圈定等；Ø 支持各類防洪和抗旱專題地圖的生成和輸出。；Ø 支持初步的空間分析和網(wǎng)絡(luò)分析功能。3、 水利GIS解決方案針對(duì)水利行業(yè)的特點(diǎn)，除了滿足上述功能要求外，在TopMap GIS系列產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的功能增強(qiáng)，以更大程度地滿足水利行

36、業(yè)的需要。比如根據(jù)實(shí)時(shí)降雨分布的特點(diǎn)，開發(fā)了降雨等值線、等值面生成程序，；針對(duì)當(dāng)前水利行業(yè)所使用的衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)，我們開發(fā)了三維衛(wèi)星云圖接收程序，；針對(duì)水文預(yù)報(bào)作業(yè)的需求，我們開發(fā)了通用的產(chǎn)匯流模型組件和洪水演進(jìn)模型組件等。水利專用GIS平臺(tái)由一系列產(chǎn)品組成，包括：Ø TopMap Professional專業(yè)化的桌面地理信息系統(tǒng)Ø TopMap ActiveX功能強(qiáng)大的地理信息系統(tǒng)開發(fā)組件Ø TopMap World互聯(lián)網(wǎng)上的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)Ø TopMap CEGenius 小巧靈活的嵌入式地理信息系統(tǒng)Ø TopMap SDP專業(yè)化的空間

37、數(shù)據(jù)庫引擎GIS產(chǎn)品具有易學(xué)易用、價(jià)格合理、服務(wù)及時(shí)等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實(shí)際水利應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)踐證明， GIS是水利行業(yè)的最佳選擇。三、 基于WEB環(huán)境的防汛會(huì)商系統(tǒng)防汛會(huì)商系統(tǒng)是服務(wù)于各級(jí)防汛指揮部門領(lǐng)導(dǎo)會(huì)商決策需要而開發(fā)的基于Web方式的防汛信息查詢顯示分析系統(tǒng)，。主要信息內(nèi)容包括基礎(chǔ)信息、氣象信息、水情信息、雨情信息、工情信息、旱情信息、災(zāi)情信息等，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基于國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)涉及的十大數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)用系統(tǒng)采用COM/DCOM編程技術(shù)和WEBGIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。1、 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)的WebGIS方案，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下圖所示。地圖服

38、務(wù)器地圖服務(wù)器主要提供電子地圖的發(fā)布、查詢、分析等圖形服務(wù)，它基于WebGIS構(gòu)建，相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)可以從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取。WEB服務(wù)器WEB服務(wù)器將以主頁的方式向用戶提供信息，由于采用了動(dòng)態(tài)主頁技術(shù)和JAVA編程，用戶將通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)靈活的交互，以獲得各種有用的信息。WEB服務(wù)器還承擔(dān)系統(tǒng)的計(jì)算分析任務(wù)，由許多計(jì)算模塊構(gòu)成，包括洪水預(yù)報(bào)計(jì)算、水情分析、洪水調(diào)度等。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用來管理防汛綜合數(shù)據(jù)庫(實(shí)時(shí)和歷史氣象、水、雨、工、災(zāi)、險(xiǎn)等重要信息和其它與防汛相關(guān)的基本資料等)，同時(shí)也可以保存洪水預(yù)報(bào)成果和其它中間計(jì)算結(jié)果。2、 系統(tǒng)的功能“防汛會(huì)商系統(tǒng)”按照功能劃分為4個(gè)模塊，結(jié)構(gòu)如下

39、圖所示：防汛會(huì)商系統(tǒng)訪問權(quán)限管理會(huì)商文件生成預(yù)案情勢(shì)顯示信息分析查詢氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息查詢防汛現(xiàn)場(chǎng)圖像管理顯示背景信息查詢實(shí)時(shí)信息分析、計(jì)算、查詢防汛信息管理制作顯示水文預(yù)報(bào)信息查詢防洪調(diào)度信息查詢?yōu)那樵u(píng)估信息查詢防洪組織管理信息查詢單站綜合信息查詢多站綜合信息查詢單一工程信息查詢歷史洪水事件信息查詢面向洪水事件綜合信息分析計(jì)算顯示查詢3、 訪問權(quán)限管理管理主要會(huì)商帳號(hào)，確定其身份和使用權(quán)限。功能模塊如下圖：訪問權(quán)限管理部門管理帳號(hào)管理工作日志Ø 部門管理提供部門的增加、刪除、更改；Ø 帳號(hào)管理提供會(huì)商帳號(hào)的增加刪除、權(quán)限設(shè)置、其他信息更改；Ø 日志管理提供會(huì)商帳號(hào)

40、登錄日志的生成、檢索、備份、清理等；4、 信息分析查詢所有信息查詢都提供矢量圖操作功能實(shí)現(xiàn)。1) 信息查詢Ø 氣象信息：主要采用氣象局傳輸過來的氣象資料和預(yù)報(bào)成果，建立氣象信息查詢系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括：衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波圖、熱帶風(fēng)暴、天氣預(yù)報(bào)、降水?dāng)?shù)值預(yù)報(bào)、重要天氣過程再現(xiàn)等。Ø 水文信息查詢：主要內(nèi)容包括雨情信息查詢、水庫水情、河道水情、雨量報(bào)表、水情報(bào)表等內(nèi)容。Ø 防洪調(diào)度信息查詢：包括工程調(diào)度規(guī)則管理及調(diào)度方案形成、調(diào)度方案的風(fēng)險(xiǎn)分析及災(zāi)情評(píng)估。Ø 災(zāi)情評(píng)估信息查詢：主要內(nèi)容包括：洪澇災(zāi)害統(tǒng)計(jì)圖表、歷史較大洪災(zāi)情況、洪水淹沒風(fēng)險(xiǎn)圖、以及風(fēng)災(zāi)、雹災(zāi)、水

41、毀工程信息等。Ø 防洪組織管理信息查詢：提供防洪搶險(xiǎn)組織管理信息查詢，并為防汛決策的實(shí)施提供支持。主要內(nèi)容包括防汛指揮機(jī)構(gòu)和責(zé)任制查詢、險(xiǎn)情信息查詢、搶險(xiǎn)物資倉(cāng)庫查詢、防洪搶險(xiǎn)規(guī)程查詢、搶險(xiǎn)隊(duì)伍查詢、防汛值班信息查詢等。2) 實(shí)時(shí)在線分析Ø 汛情統(tǒng)計(jì)：包括最大值統(tǒng)計(jì)（如最大時(shí)段降雨量、最大一日降雨量、最大三日降雨量、最大七日降雨量、最大十五日降雨量、最大三十日降雨量、最大六十日降雨量；最高水位、最大流量；最大蓄量）、超值統(tǒng)計(jì)（如超設(shè)防、超壩頂）、累計(jì)值統(tǒng)計(jì)（如累計(jì)蓄水量、累計(jì)泄量、累計(jì)洪量）、，水量平衡分析、，歷史排隊(duì)，、水位超限時(shí)間、，重現(xiàn)期及，洪量統(tǒng)計(jì)。Ø 洪

42、水組成分析：對(duì)干流控制站以人工交互方式分析其場(chǎng)次洪水組成、汛期洪水組成、當(dāng)年洪水組成及多年平均洪水組成，即上游來水與區(qū)間來水的比例。Ø 洪水轉(zhuǎn)播時(shí)間分析：以人工交互方式輔助用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)洪水及歷史洪水的區(qū)間洪峰轉(zhuǎn)播時(shí)間分析。Ø 面平均雨量分析：以人工交互方式由用戶給定的權(quán)重法或泰森多邊形方法以圖上作業(yè)的方式求得面平均雨量供預(yù)報(bào)使用。Ø 暴雨（洪水）頻率分析：由歷史暴雨（洪水）資料排隊(duì)計(jì)算其頻率，畫出暴雨（洪水）頻率曲線圖，。由暴雨（洪水）資料就可以自動(dòng)得出本次暴雨是多少年一遇，其操作全部在圖上完成。Ø 降雨徑流經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖：制作PR經(jīng)驗(yàn)相關(guān)圖，由前期土壤含水

43、量作為參數(shù)（或Pa，季節(jié)，T作為參數(shù)）得到R=f（P，Pa）或R=f（P，Pa，季節(jié)，T）的相關(guān)關(guān)系并以圖形化的方式表現(xiàn)出來。用戶可以通過在圖上（或直接輸入?yún)?shù)）調(diào)整參數(shù)值得到理想結(jié)果。3）防汛信息制作管理顯示Ø 防汛概況：在電子地圖的基礎(chǔ)上，采用多媒體技術(shù)對(duì)防汛的主要情況進(jìn)行介紹，重點(diǎn)介紹歷史洪水、防洪工程、水利工程、水利建設(shè)成就等基本情況，。通過聲音、照片、錄相、三維動(dòng)畫等多媒體手段在電子地圖上進(jìn)行交互查詢，對(duì)防汛形勢(shì)進(jìn)行分析和介紹。Ø 防汛現(xiàn)場(chǎng)圖像管理顯示：通過多種手段，如錄像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備，將現(xiàn)場(chǎng)的一些特征場(chǎng)景傳送到防汛指揮部中心，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供直觀的現(xiàn)場(chǎng)資料。

44、5、 預(yù)案情勢(shì)顯示1)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)分析結(jié)果：主要是指其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前的防汛抗旱形勢(shì)作出做出的模擬仿真，、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)分析結(jié)果，。主要包括如下結(jié)果：Ø 天氣形勢(shì)分析結(jié)果，查詢氣象部門所提供的衛(wèi)星云圖、天氣實(shí)況、雷達(dá)測(cè)預(yù)資料、數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果。Ø 水文預(yù)報(bào)分析結(jié)果，查詢水文預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)及調(diào)度演算的結(jié)果。Ø 防洪調(diào)度信息，查詢防洪調(diào)度方案集，主要包括：調(diào)度條件、調(diào)度結(jié)果、工程狀況及風(fēng)險(xiǎn)分析。Ø 災(zāi)情評(píng)估分析結(jié)果，災(zāi)情及災(zāi)情評(píng)估以及受災(zāi)地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息、地理信息為支持，對(duì)實(shí)時(shí)災(zāi)情位置、狀況作出做出的分析處理的結(jié)果。2)動(dòng)態(tài)顯示根據(jù)雨水情的實(shí)況、洪水預(yù)報(bào)及未來天起氣的變化趨

45、勢(shì)，按照洪水調(diào)度方案，二維或三維動(dòng)態(tài)顯示河道或行蓄洪區(qū)的洪水發(fā)展情勢(shì)，以及水庫、閘壩、堤防等工程的實(shí)時(shí)防汛情勢(shì)的媒體播放。6、 會(huì)商文件生成會(huì)商文件生成氣象分析成果水雨情分析成果洪水預(yù)報(bào)成果工程運(yùn)用情況調(diào)度方案、災(zāi)情分析調(diào)度命令/調(diào)度請(qǐng)示會(huì)商紀(jì)要會(huì)商文檔管理輔助決策支持功能模塊如下圖所示。防汛會(huì)商提供了一個(gè)信息化平臺(tái)，它能夠把會(huì)商前后所需要的防洪形勢(shì)分析和調(diào)度預(yù)案等匯總起來，并在會(huì)商匯報(bào)時(shí)，能以圖、文、聲并茂的方式輸出。概括的講，會(huì)商過程產(chǎn)生二類結(jié)果，一類是會(huì)商程序性文檔。程序性文檔主要包括以下內(nèi)容：（1）會(huì)商時(shí)間；（2）主要參加人員；（3）會(huì)商主題；（4）主要會(huì)商意見；（5）決策指令。技術(shù)性

46、文檔指會(huì)商最終確定的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)調(diào)度方案，該方案應(yīng)存檔備查。1）氣象分析成果本模塊提供歷史和實(shí)時(shí)的衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波圖、來自氣象部門的天氣預(yù)報(bào)以及降水?dāng)?shù)值預(yù)報(bào)成果等信息。2）水情分析成果對(duì)實(shí)時(shí)和歷史的水雨情進(jìn)行分析比較，提供暴雨中心區(qū)和水位超高報(bào)警的動(dòng)態(tài)信息，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)時(shí)段雨水情信息。3) 洪水預(yù)報(bào)成果通過水文模型的分析計(jì)算，給出洪水預(yù)報(bào)成果，可以根據(jù)假設(shè)條件或歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算洪水發(fā)展趨勢(shì)。4) 工程運(yùn)用情況顯示各防洪工程的運(yùn)用調(diào)度情況，能夠在電子地圖上查詢每個(gè)工程的工程資料和實(shí)時(shí)水情、運(yùn)用調(diào)度情況。5) 調(diào)度方案及災(zāi)情分析本模塊可以查詢各主要防洪工程的調(diào)度預(yù)案以及已經(jīng)采取的調(diào)度方案，可以根據(jù)洪

47、水預(yù)報(bào)成果進(jìn)行調(diào)度方案分析比較，可以對(duì)已經(jīng)發(fā)生的災(zāi)情進(jìn)行評(píng)估，對(duì)災(zāi)情的發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。6) 調(diào)度命令/調(diào)度請(qǐng)示能夠編輯、發(fā)布、管理汛情通報(bào)，能發(fā)布調(diào)度命令和調(diào)度請(qǐng)示。7) 會(huì)商紀(jì)要本模塊能夠?qū)?huì)商人員的姓名、防汛職責(zé)、決策中的作用、決策的意見進(jìn)行記錄和整理，形成標(biāo)準(zhǔn)文檔。8) 會(huì)商文檔管理對(duì)會(huì)商過程中的各種文件、決議、調(diào)度方案、調(diào)度命令等資料進(jìn)行統(tǒng)一管理。9) 輔助決策支持防汛指揮決策屬于事前決策、風(fēng)險(xiǎn)決策和群體決策，是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。根據(jù)我國(guó)各級(jí)防汛指揮機(jī)構(gòu)的職能和任務(wù)，需要及時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)、收集所轄區(qū)域的雨情、水情、工情和災(zāi)情，對(duì)防汛形勢(shì)做出正確分析，對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)作出做出預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。

48、一旦預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)災(zāi)害性汛情，需要對(duì)洪水過程做出預(yù)報(bào)，根據(jù)現(xiàn)有防洪工程情況和調(diào)度規(guī)則制定調(diào)度方案，做出防洪決策，下達(dá)防洪調(diào)度和指揮搶險(xiǎn)的命令，并監(jiān)督命令的執(zhí)行情況、效果，根據(jù)雨情、水情、工情、災(zāi)情的發(fā)展變化情況，做出下一步?jīng)Q策。在決策分析中不但要用行之有效的模型、方法對(duì)確定性問題求解，還要根據(jù)協(xié)議、規(guī)則、規(guī)定和防洪專家的經(jīng)驗(yàn)，解決半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的問題。由于洪水的突發(fā)性、歷史洪水的不重復(fù)性和復(fù)雜的社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)等條件，還要能按決策者的意圖，迅速、靈活、智能地制訂出各種可行方案和應(yīng)急措施，使決策者能有效地應(yīng)用歷史經(jīng)驗(yàn)減少風(fēng)險(xiǎn)，選出滿意方案并組織實(shí)施，以達(dá)到在保證工程安全的前提下，充分發(fā)揮防洪工程效

49、益盡可能減少洪災(zāi)損失。四、 墑情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及抗旱信息管理系統(tǒng)墑情監(jiān)測(cè)可以分為遙感測(cè)墑和地面測(cè)墑兩種方式。近年來隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感測(cè)墑的研究也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但由于受到各種地面和大氣干擾因素的影響，目前遙感測(cè)墑還只適用于大范圍土壤墑情的定性分析，因抗旱信息系統(tǒng)解決方案主要基于地面墑情測(cè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。1、 墑情信息采集和傳輸墑情信息采集可以分為固定站和移動(dòng)站（巡測(cè)）兩種方式。固定站成本較高，能夠定點(diǎn)觀測(cè)，測(cè)量精度高，其基站一般與現(xiàn)有的水文觀測(cè)站點(diǎn)結(jié)合建設(shè)。移動(dòng)站設(shè)備成本較低，操作簡(jiǎn)便，與GPS結(jié)合使用，具有較大的靈活性，缺點(diǎn)是測(cè)量精度較低，可以通過多次測(cè)量取平均值的方法降低偶然誤差。

50、固固定站觀測(cè)巡測(cè)？則不受位置限制，但應(yīng)注意選取具有代表性的地塊進(jìn)行觀測(cè)。一般情況下考慮采用固定站和移動(dòng)站相結(jié)合的方式，把移動(dòng)站的觀測(cè)結(jié)果作為固定站的補(bǔ)充。由于墑情信息的傳輸實(shí)時(shí)性要求不高，沒有必要采用專網(wǎng)或租用專門的通訊線路，可以采用電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅可以滿足信息傳輸?shù)男枰視?huì)大大降低系統(tǒng)建設(shè)成本，方便快速實(shí)施。如果已經(jīng)有現(xiàn)成的專用通訊網(wǎng)絡(luò)，也可以考慮搭載傳輸。2、 信息管理系統(tǒng)主要功能1） 空間信息管理基礎(chǔ)地圖：1:10萬（或1:25萬）土地利用圖專題地圖：灌區(qū)分布、雨量站、水文站、墑情站、河流水系、水利工程、社會(huì)經(jīng)濟(jì)相關(guān)信息等2）氣象信息管理衛(wèi)星云圖、實(shí)時(shí)降雨、降雨等值線、面

51、雨量分布等3）水情信息管理河道水情、水庫水情、閘壩水情等4）墑情信息管理實(shí)測(cè)墑情、墑情等值線、墑情面分布等5）旱情信息管理作物受旱分布、受旱面積、旱情發(fā)展預(yù)測(cè)等6）災(zāi)害損失與效益評(píng)估旱災(zāi)損失、抗旱效益評(píng)估等7）抗旱統(tǒng)計(jì)報(bào)表旱情動(dòng)態(tài)、抗旱活動(dòng)、抗旱服務(wù)組織等3、 系統(tǒng)特點(diǎn)1）以網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)為集成平臺(tái)系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WEBGIS）為集成平臺(tái)，融合了遙感（RS）、全球衛(wèi)星定位（GPS）、大型數(shù)據(jù)庫和數(shù)學(xué)模型等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了GIS與旱情分析預(yù)測(cè)模型的動(dòng)態(tài)結(jié)合以及GIS與實(shí)時(shí)降雨、水情、墑情數(shù)據(jù)庫的自動(dòng)聯(lián)接。2）多信息源的綜合管理系統(tǒng)在統(tǒng)一的空間定位基礎(chǔ)上，復(fù)合了土地利用分布、灌區(qū)分布、水利工

52、程設(shè)施、水文測(cè)站、歷史災(zāi)情、社會(huì)經(jīng)濟(jì)信息和遙感圖像等多種信息，滿足了抗旱指揮工作中信息全面管理、信息來源客觀準(zhǔn)確等要求。3）計(jì)算模型支持下的預(yù)測(cè)分析系統(tǒng)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)測(cè)的降雨、灌溉、墑情等信息，對(duì)現(xiàn)狀旱情進(jìn)行空間的分析與統(tǒng)計(jì)，并在墑情預(yù)測(cè)模型和旱情評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)上對(duì)未來的旱情發(fā)展作出做出預(yù)測(cè)，對(duì)旱災(zāi)損失進(jìn)行評(píng)估，并統(tǒng)一在WEBGIS平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)最終的決策支持功能。五、 水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)“水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)”是在結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)水資源管理已有成果的基礎(chǔ)上，通過高起點(diǎn)的技術(shù)集成，設(shè)計(jì)開發(fā)的一套具有一定通用性、可擴(kuò)展的、開放式的、便于在不同地區(qū)、不同流域進(jìn)行推廣應(yīng)用的水資源（包括地表水、地下水、水

53、量、水質(zhì)及水環(huán)境等）實(shí)時(shí)監(jiān)控管理的大型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源（包括地表水、地下水、水量、水質(zhì)）的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)傳輸、信息存儲(chǔ)管理和在線分析處理等功能，并根據(jù)已建立的水量、水質(zhì)和水環(huán)境分析模型，結(jié)合特定地區(qū)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境等情況和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的實(shí)時(shí)需求，在維護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下，動(dòng)態(tài)生成水資源調(diào)配計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的遠(yuǎn)程控制和綜合管理。1、 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)“水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)”是一個(gè)以計(jì)算機(jī)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)為支撐的對(duì)水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和綜合管理的決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括水資源（水量、水質(zhì)等）資料的監(jiān)測(cè)、傳輸、分析、處理，借助數(shù)學(xué)模型進(jìn)行的水資源的合

54、理配置，并以及運(yùn)用自動(dòng)化控制機(jī)制對(duì)水資源管理進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程控制和管理等功能。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如下圖所示：水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息管理決策支持實(shí)時(shí)控制實(shí)時(shí)降雨信息地表水信息地下水信息水質(zhì)信息綜合數(shù)據(jù)庫管理空間數(shù)據(jù)庫管理模型庫管理汛期水資源預(yù)報(bào)調(diào)度枯季水資源預(yù)報(bào)調(diào)度方法庫和知識(shí)庫管理實(shí)時(shí)配置方案管理遠(yuǎn)程控制管理2、 系統(tǒng)功能模塊劃分“水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)”軟件部分從功能上可以劃分為以下模塊：在線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、綜合信息管理子系統(tǒng)、綜合分析與決策支持子系統(tǒng)、實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)、安全授權(quán)管理子系統(tǒng)以及綜合數(shù)據(jù)庫、模型庫和方法庫。在線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)提供相關(guān)水資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和數(shù)據(jù)可靠性在線分

55、析功能。其重點(diǎn)是對(duì)地表水和地下水（水量、水質(zhì)、水溫、水位等）的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理，以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的實(shí)時(shí)在線分析處理等。該子系統(tǒng)還提供與各類監(jiān)測(cè)儀器銜接的數(shù)據(jù)采集接口，通過接口模塊動(dòng)態(tài)收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料，確保存入數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測(cè)資料有效、完整、可靠。綜合信息管理子系統(tǒng)管理各種水資源（包括水量、水質(zhì)等）監(jiān)控項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料，提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料的輸入、存儲(chǔ)、整編、查詢與傳輸功能，對(duì)水資源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合管理和處理。該子系統(tǒng)還提供了與綜合分析與決策支持子系統(tǒng)和實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口。綜合分析與決策支持子系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析處理。其主要功能就是運(yùn)

56、用模型庫中的相應(yīng)模型對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行智能化的綜合分析，參照知識(shí)庫中的專家知識(shí)和有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)程規(guī)范，形成水資源動(dòng)態(tài)狀況的分析成果，產(chǎn)生輔助決策報(bào)告或直接發(fā)布控制指令。實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)主要完成兩個(gè)功能：一是將系統(tǒng)綜合分析與輔助決策的成果以實(shí)時(shí)報(bào)告（如水資源預(yù)報(bào)、水質(zhì)分析公報(bào)、企業(yè)排污超標(biāo)警報(bào)、水資源調(diào)配建議方案等）和多媒體報(bào)警信號(hào)（如大屏幕指示、聲光警報(bào)等）的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)輸出，以供決策部門進(jìn)行水資源配置和管理參考；二是將輸出指令直接作用于可控自動(dòng)化水資源調(diào)配和控制設(shè)備（如給、排水閘門等），通過有線/無線/遠(yuǎn)程控制技術(shù)對(duì)系統(tǒng)所涉區(qū)域內(nèi)的重點(diǎn)給、排水設(shè)備及控制工程進(jìn)行員距離的調(diào)節(jié)控制。安全授權(quán)管

57、理子系統(tǒng)的核心功能是數(shù)據(jù)信息及其載體和環(huán)境的安全，該功能可以具體分解為：Ø 系統(tǒng)使用用戶級(jí)別控制：不同層次的系統(tǒng)用戶群體，擁有不同的功能選擇。；Ø 數(shù)據(jù)用戶授權(quán)與控制：對(duì)于數(shù)據(jù)使用也分為不同的用戶群體，不同層次的用戶可以訪問數(shù)據(jù)內(nèi)容，層次均有嚴(yán)格規(guī)定。；Ø 數(shù)據(jù)及系統(tǒng)備份功能：定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不間斷災(zāi)難恢復(fù)性備份。；Ø 網(wǎng)絡(luò)攻擊與病毒防范：建立有效的防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒侵襲環(huán)境。綜合數(shù)據(jù)庫是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確高效地收集和及時(shí)處理大量復(fù)雜的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的重點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫及綜合信息管理子系統(tǒng)是面向數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)和信息查詢的軟件系統(tǒng)。綜合數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容包括：基礎(chǔ)地理信息、雨水情信息、水質(zhì)信息、地