某項(xiàng)目智慧水務(wù)實(shí)施方案

1、智慧水務(wù)為提高水資源管理效率和工程管理水平，加強(qiáng)主要業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)和流域信息 化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，擴(kuò)大智慧水務(wù)的應(yīng)用范圍，本工程設(shè)計(jì)要到達(dá)工程信息的采集實(shí) 時(shí)化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、工程控制自動(dòng)化、信息共享陽光化，構(gòu)建智慧水務(wù)信息化建 設(shè)良性發(fā)展的管理制度和運(yùn)行機(jī)制。6.3 智慧水務(wù)設(shè)計(jì)原則本次設(shè)計(jì)遵循安全性、可靠性、標(biāo)準(zhǔn)性、先進(jìn)性、可擴(kuò)充性等原則。 1注重可行性，著眼合理性，綜合利用上游水源及再生水資源，對(duì)水資源統(tǒng)一 規(guī)劃、合理開發(fā)。2貫徹節(jié)能的原則，以先進(jìn)、適用、合理、經(jīng)濟(jì)為原則，降低管理成本，改善 管理環(huán)境，提升管理水平，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；3充分利用“物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)應(yīng)用”

2、等新一代信息技術(shù)，與業(yè) 務(wù)應(yīng)用相接合，提高決策能力、管理能力，提升服務(wù)水平；6.3.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)建設(shè)一套智能的、先進(jìn)的信息化管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)采集 XXX 蓄滯洪 區(qū)，XXX河蓄澇區(qū)，XXX河流域，XXX河流域的水資源、水環(huán)境的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，作為 監(jiān)督、調(diào)度和管理的業(yè)務(wù)支撐。通過通訊傳輸子系統(tǒng)將所采集信息傳輸至綜合管理中 心進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。在綜合管理中心搭建智慧水務(wù)管理平臺(tái)，為水資源調(diào)度、水環(huán)境管 理、防洪決策管理提供執(zhí)行平臺(tái)。 可實(shí)現(xiàn)區(qū)域模塊化， 未來作為 XXX 河、 XXX 河 XXX 段的智慧水務(wù)模塊，隨時(shí)可接入 XXX 區(qū)水務(wù)監(jiān)督智能系統(tǒng)。6.3.3 系統(tǒng)整體架構(gòu)本工程智慧水務(wù)系

3、統(tǒng)主要分五個(gè)部分建設(shè)。（1）數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)：主要由現(xiàn)場(chǎng)各種監(jiān)測(cè)設(shè)備、儀表探頭組成，到達(dá) “水情、 水質(zhì)、水文、設(shè)備工況、視頻監(jiān)控 ”全面檢測(cè)的要求。 XXX 河流域的數(shù)據(jù)監(jiān) 測(cè)內(nèi)容在XXX河項(xiàng)目中單獨(dú)建設(shè)。(2) 通訊傳輸子系統(tǒng)：主要通過自建光纖連接各個(gè)數(shù)據(jù)采集前端設(shè)備,將數(shù)據(jù)傳輸至綜合管理中心。(3) 智慧水務(wù)服務(wù)平臺(tái)：主要包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、GIS模擬仿真平臺(tái)、服務(wù)器等軟硬件設(shè)施。( 4) 智慧應(yīng)用： 主要包括水資源管理子系統(tǒng)、 水環(huán)境管理子系統(tǒng)、 工程運(yùn)行管理 子系統(tǒng)、防洪排澇調(diào)度子系統(tǒng)、APP應(yīng)用系統(tǒng)等用戶應(yīng)用體系。XXX河的功能應(yīng)用與XXX河項(xiàng)目的功能應(yīng)用相互融合，將兩個(gè)項(xiàng)

4、目的智慧水務(wù)建設(shè) 成一個(gè)區(qū)域性的服務(wù)管理平臺(tái)。(5) 視頻會(huì)商系統(tǒng) :會(huì)商系統(tǒng)與智慧水務(wù)管理平臺(tái)相互獨(dú)立建設(shè) , 主要實(shí)現(xiàn)與上 級(jí)調(diào)度進(jìn)行視頻會(huì)議、調(diào)度指揮、遠(yuǎn)程培訓(xùn)的功能。6.3.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)( 1) 水情監(jiān)測(cè)：在各個(gè)閘門的上下游分別設(shè)置 1套水位檢測(cè)儀表，監(jiān)測(cè)閘門前后的水位情況。在 XXX 蓄滯洪區(qū)的進(jìn)口和出口分別設(shè)置 1 套水位檢測(cè)儀表， 互相校準(zhǔn)， 汛期 時(shí)可監(jiān)測(cè)蓄滯洪區(qū)的庫容情況。通過對(duì)閘門前后的液位及閘門開度進(jìn)行換算，顯示閘門的過閘流量。XXX 蓄滯洪區(qū)在不表達(dá)防洪功能的時(shí)候，以建設(shè)海綿城市為目標(biāo)，在蓄滯洪 區(qū)內(nèi)建設(shè)濕地及景觀親水設(shè)施 ,平時(shí)需要對(duì)蓄滯洪區(qū)內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)水。

5、 因此在蓄滯洪區(qū) 的補(bǔ)水管道上設(shè)置非滿管超聲波流量計(jì)，監(jiān)測(cè)補(bǔ)水情況。在循環(huán)水泵站出水總管上設(shè)置 1 套電磁流量計(jì)，監(jiān)測(cè)全年循環(huán)水量，作為水 資源管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。XXX 河攔河閘上游 50m 水流平穩(wěn)處設(shè)置 1 套 H-ADCP 多普勒流量在線監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)河道水量。( 2) 水質(zhì)監(jiān)測(cè)：在XXX蓄滯洪區(qū)的進(jìn)出口分別設(shè)置1個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表間含 PH、溫度、SS 濁度、DO、電導(dǎo)率、COD、氨氮、總磷、總氮九個(gè)參數(shù)，自動(dòng)采集水樣并進(jìn)行 水質(zhì)分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)出蓄滯區(qū)的水資源是否達(dá)標(biāo)。同時(shí)也可監(jiān)測(cè) XXX 河的水質(zhì)情況。（3） 水文監(jiān)測(cè)：在XXX河防洪閘處設(shè)置1套水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)的溫度及雨量

6、等水位參 數(shù)上傳管理中心。（4）設(shè)備工況監(jiān)測(cè)：為到達(dá)區(qū)域調(diào)水的目的，本工程建設(shè)了 1 座循環(huán)水泵站， 3 座閘門。上位系統(tǒng) 能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行工況， 泵站耗電量等運(yùn)行指標(biāo)， 從綜合自動(dòng)化的角度考 慮，按功能分散、管理集中的原則構(gòu)思，采用分層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。到 達(dá)顯示集中、控制功能分散的目標(biāo)。5視頻監(jiān)控 在各個(gè)閘站的上下游分別設(shè)置 1 套可變焦的攝像機(jī)， 滿足水閘調(diào)度管理在信息傳遞、 決策指揮、蓄排澇處理等方面到達(dá)現(xiàn)代化、智能化需求，提高水務(wù)指揮決策水平。在泵站、閘室、管理中心內(nèi)及主要通道設(shè)置帶有紅外功能的攝像機(jī)， 對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn) 行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)視， 且通過數(shù)字硬盤錄像機(jī)將監(jiān)視內(nèi)

7、容清晰的記錄， 以備隨時(shí)查證， 到達(dá)無人值守的目的。在主要景觀設(shè)施及親水設(shè)施的地方設(shè)有視頻監(jiān)控， 更直觀的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)水環(huán)境的保 護(hù)的情況，且到達(dá)有人落水安全監(jiān)控的目的。6.3. 通訊傳輸子系統(tǒng)綜合管理中心設(shè)置在 XXX 河與 XXX 河的交叉處，通過自建光纖連接各個(gè)數(shù)據(jù)采 集前端設(shè)備。管理中心的智能模擬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)預(yù)留通訊接口，未來可接入更高一級(jí)的水 務(wù)監(jiān)督智能系統(tǒng)。.3 智慧水務(wù)服務(wù)平臺(tái)在綜合管理中心搭建智慧水務(wù)系統(tǒng)， 主要包括系統(tǒng)建設(shè)所需要的軟硬件設(shè)備， 是系 統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、 GIS 平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器等軟硬件設(shè) 施。1系統(tǒng)軟件配置工作站人機(jī)接口軟件 MMI 基于

8、視窗 WINDOWS 操作系統(tǒng)。軟件包括：a. 系統(tǒng)操作軟件b. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件C.網(wǎng)絡(luò)通訊軟件d. 軟件開發(fā)包e. 在線測(cè)試軟件f. 硬件測(cè)試程序g. 畫面組態(tài)、畫面編輯軟件2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)智慧水務(wù)綜合管理平臺(tái)公共數(shù)據(jù)共享，防止同類數(shù) 據(jù)的多重管理。通過數(shù)據(jù)共享，可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在權(quán)威系統(tǒng)單一管理，專業(yè)系統(tǒng)在 此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)以自身業(yè)務(wù)管理功能為重點(diǎn)，最大力度地實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)功能，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 提高系統(tǒng)效率。數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有良好的實(shí)時(shí)性、可靠性、可擴(kuò)性和適應(yīng)性，便于數(shù)據(jù)規(guī) 模的不斷擴(kuò)充和數(shù)據(jù)之間形成的結(jié)構(gòu)不斷提高，適應(yīng)新應(yīng)用程序的不斷加入和舊應(yīng)用 程序的修改。3GIS

9、 模擬仿真平臺(tái)建立應(yīng)用服務(wù)器，WebGIS服務(wù)，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)列表和作 圖方式的數(shù)據(jù)展現(xiàn)形式。實(shí)現(xiàn)一張圖模式的信息發(fā)布管理。對(duì)閘門、 蓄滯洪區(qū)、 泵站、河道等各類場(chǎng)景及情形進(jìn)行三維數(shù)據(jù)分析。 實(shí)現(xiàn)分析、 預(yù)測(cè)、模擬及立體呈現(xiàn)的功能。展示所有工程屬性信息、工程監(jiān)測(cè)信息、水情水質(zhì)監(jiān) 測(cè)信息等基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)各設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行顯示，并具有事故報(bào)警、自動(dòng)生成 管理報(bào)表、系統(tǒng)自檢等功能。.4 智慧應(yīng)用智慧水務(wù)服務(wù)平臺(tái)將業(yè)務(wù)功能和數(shù)據(jù)以“服務(wù)”形式表達(dá)為不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，提 供了理想的數(shù)據(jù)和功能環(huán)境。其中包含水資源管理子系統(tǒng)、水環(huán)境管理子系統(tǒng)、工程 運(yùn)行管理子系統(tǒng)、防洪排澇調(diào)度子系統(tǒng)、

10、APP 應(yīng)用系統(tǒng)等用戶應(yīng)用體系。（1）水資源管理子系統(tǒng) 以資源整合和信息共享為手段，建設(shè)以水源、蓄水、用水和排水等水資源開發(fā)利 用為重點(diǎn)的水資源管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、高效利用和科學(xué)保護(hù)的目標(biāo)。在 監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、模型相結(jié)合的基礎(chǔ)上，為決策者提供多角度、可選擇的水資源配置、調(diào) 度方案，供決策參考，并為業(yè)務(wù)管理者提供邊界條件和審批依據(jù)。- 4 -（2）水環(huán)境管理子系統(tǒng)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地理信息等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐下，建立水質(zhì)模型，模擬及預(yù)測(cè)水 質(zhì)參數(shù)和某種污染物質(zhì)在河道中隨時(shí)間、空間的分布，混合及衰減情況，或者模擬某 種水質(zhì)參數(shù)產(chǎn)生變化的機(jī)理，設(shè)計(jì)解決對(duì)策，建立水質(zhì)科學(xué)調(diào)度預(yù)案，構(gòu)建水質(zhì)安全 保障體

11、系，從而為安全補(bǔ)水、調(diào)水提供有力的科學(xué)決策依據(jù)及安全保障技術(shù)支持。（3）工程運(yùn)行管理子系統(tǒng)控制管理層以操作監(jiān)視為主要內(nèi)容，兼有部分管理功能。這一層是面向系統(tǒng)操作 員和控制系統(tǒng)工程師的，因此配備功能強(qiáng)、手段全的電腦系統(tǒng)，確保系統(tǒng)操作員和系 統(tǒng)工程師能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、 監(jiān)視和有效的干預(yù)， 實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制、 自適應(yīng)控制等功能?？刂乒芾韺与娔X長期在線運(yùn)行，定時(shí)巡檢各現(xiàn)場(chǎng) PLC 采集的數(shù)據(jù)，對(duì)各閘站動(dòng)力 設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，記錄，分析，統(tǒng)計(jì)，事故報(bào)警，打印，存儲(chǔ)。在彩色顯示 器上顯示動(dòng)態(tài)流程圖并在圖中相應(yīng)位置顯示被測(cè)參數(shù)的實(shí)時(shí)值，動(dòng)力設(shè)備的運(yùn)行情況， 已發(fā)生的事故，顯示模擬量檢測(cè)值的各班，日，月，年

12、曲線圖，直方圖，趨勢(shì)圖等。（4） 防洪排澇調(diào)度子系統(tǒng)防洪排澇調(diào)度決策子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)水情、工情、流量、視頻等信息的集成與展 示，為防汛指揮決策提供基礎(chǔ)信息支撐服務(wù)。系統(tǒng)在防汛綜合信息集成的基礎(chǔ)上，結(jié) 合氣象部門未來降雨預(yù)報(bào)，結(jié)合流域特征及水利工程現(xiàn)狀情況，利用流域水文模型及 平原河網(wǎng)水動(dòng)力模型模擬計(jì)算洪水在平原演進(jìn)情況，預(yù)測(cè)未來水位及評(píng)估可能發(fā)生洪 澇災(zāi)害的區(qū)域范圍和程度，為防汛防臺(tái)決策提供有力的科學(xué)依據(jù)，有效提高區(qū)域防洪 調(diào)度科學(xué)化水平。（5）APP 應(yīng)用系統(tǒng)APP 應(yīng)用子系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)各類監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)， 表現(xiàn)方式包括數(shù)值列表及曲 線圖等， APP 端通過調(diào)用智慧云中心提供的服務(wù)，可以進(jìn)行

13、各類數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)分析。 同時(shí)， APP 可接收數(shù)據(jù)報(bào)警及預(yù)警信息， 讓用戶有“一機(jī)在手，掌控所有”的體驗(yàn)。6.3. 視頻會(huì)商系統(tǒng)視頻會(huì)商系統(tǒng)是在實(shí)現(xiàn)雙向高速通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)視頻、音頻和數(shù)據(jù)傳輸 合一的綜合網(wǎng)。該系統(tǒng)以其快速、高效的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)與上級(jí)調(diào)度進(jìn)行視頻會(huì)議、調(diào) 度指揮、遠(yuǎn)程培訓(xùn)的功能。系統(tǒng)包含：1、集成功能：系統(tǒng)利用開放式接口，可集成蓄澇區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)控系 統(tǒng)。2、顯示功能：可召開視頻會(huì)議， 直接將所需要的視頻 如 VCD 、DVD 、EVD 等 及電腦圖像顯示在屏幕上，顯示屏可根據(jù)不同需求進(jìn)行尺寸選擇。同時(shí)，顯示屏提供 視頻輸入、輸出接口，可直接顯示多種格式的視頻信號(hào)。3、交互功能： 視頻會(huì)議各方可采用實(shí)時(shí)可視的方式， 共享會(huì)議應(yīng)用畫面和各方現(xiàn) 場(chǎng)視頻信息、音頻信息