某项目智慧水务实施方案
智慧水务
为提高水资源管理效率和工程管理水平，加强主要业务信息系统建设和流域信息化基础设施的建设，扩大智慧水务的应用范围，本工程设计要达到工程信息的采集实时化、信息传输网络化、工程控制自动化、信息共享阳光化，构建智慧水务信息化建设良性发展的管理制度和运行机制。
6.3 智慧水务
6.3.1设计原则
本次设计遵循安全性、可靠性、规范性、先进性、可扩充性等原则。
（1）注重可行性，着眼合理性，综合利用上游水源及再生水资源，对水资源统一规划、合理开发。
（2）贯彻节能的原则，以先进、适用、合理、经济为原则，降低管理成本，改善管理环境，提升管理水平，发挥经济效益和社会效益；
（3）充分利用“物联网、云计算、大数据、移动应用”等新一代信息技术，与业务应用相接合，提高决策能力、管理能力，提升服务水平；
6.3.2设计目标
建设一套智能的、先进的信息化管理系统，通过数据监测子系统采集XXX蓄滞洪区，XXX河蓄涝区，XXX河流域，XXX河流域的水资源、水环境的基础数据，作为监督、调度和管理的业务支撑。通过通讯传输子系统将所采集信息传输至综合管理中心进行数据管理。在综合管理中心搭建智慧水务管理平台，为水资源调度、水环境管理、防洪决策管理提供执行平台。可实现区域模块化，未来作为XXX河、XXX河XXX 段的智慧水务模块，随时可接入XXX区水务监督智能系统。
6.3.3系统整体架构
本工程智慧水务系统主要分五个部分建设。
（1）数据监测子系统：主要由现场各种监测设备、仪表探头组成，达到“水情、水质、水文、设备工况、视频监控”全面检测的要求。XXX河流域的数据监
测内容在XXX河项目中单独建设。
（2）通讯传输子系统：主要通过自建光纤连接各个数据采集前端设备,将数据传输至综合管理中心。
（3）智慧水务服务平台：主要包括操作系统、数据库管理系统、GIS模拟仿真平台、服务器等软硬件设施。
（4）智慧应用：主要包括水资源管理子系统、水环境管理子系统、工程运行管理子系统、防洪排涝调度子系统、手机APP应用系统等用户应用体系。XXX
河的功能应用与XXX河项目的功能应用相互融合，将两个项目的智慧水务
建设成一个区域性的服务管理平台。
（5）视频会商系统:会商系统与智慧水务管理平台相互独立建设, 主要实现与上级调度进行视频会议、调度指挥、远程培训的功能。
6.3.4设计内容
6.3.4.1数据监测子系统
（1）水情监测：
在各个闸门的上下游分别设置1套水位检测仪表，监测闸门前后的水位情况。
在XXX蓄滞洪区的进口和出口分别设置1套水位检测仪表，互相校准，汛期时可监测蓄滞洪区的库容情况。
通过对闸门前后的液位及闸门开度进行换算，显示闸门的过闸流量。
XXX蓄滞洪区在不体现防洪功能的时候，以建设海绵城市为目标，在蓄滞洪区内建设湿地及景观亲水设施,平时需要对蓄滞洪区内进行补水。因此在蓄滞洪区的补水管道上设置非满管超声波流量计，监测补水情况。
在循环水泵站出水总管上设置1套电磁流量计，监测全年循环水量，作为水资源管理的基础数据。
XXX河拦河闸上游50m水流平稳处设置1套H-ADCP多普勒流量在线监测系统，实时监测河道水量。
（2）水质监测：
在XXX蓄滞洪区的进出口分别设置1个水质监测仪表间（含PH、温度、SS 浊度、DO、电导率、COD、氨氮、总磷、总氮九个参数），自动采集水样并进行
水质分析，实时监测进出蓄滞区的水资源是否达标。同时也可监测XXX河的水质情况。
（3）水文监测：
在XXX河防洪闸处设置1套水文自动测报系统，将实时的温度及雨量等水位参数上传管理中心。
（4）设备工况监测：
为达到区域调水的目的，本工程建设了1座循环水泵站，3座闸门。上位系统能够实时监控现场设备运行工况，泵站耗电量等运行指标，从综合自动化的角度考虑，按功能分散、管理集中的原则构思，采用分层分级、合作自治的结构形式。
达到显示集中、控制功能分散的目标。
（5）视频监控
在各个闸站的上下游分别设置1套可变焦的摄像机，满足水闸调度管理在信息传递、决策指挥、蓄排涝处理等方面达到现代化、智能化需求，提高水务指挥决策水平。
在泵站、闸室、管理中心内及主要通道设置带有红外功能的摄像机，对监控现场进行不间断的实时监视，且通过数字硬盘录像机将监视内容清晰的记录，以备随时查证，达到无人值守的目的。
在主要景观设施及亲水设施的地方设有视频监控，更直观的监视区域内水环境的保护的情况，且达到有人落水安全监控的目的。
6.3.4.2通讯传输子系统
综合管理中心设置在XXX河与XXX河的交叉处，通过自建光纤连接各个数据采集前端设备。管理中心的智能模拟监测系统预留通讯接口，未来可接入更高一级的水务监督智能系统。
6.3.4.3智慧水务服务平台
在综合管理中心搭建智慧水务系统，主要包括系统建设所需要的软硬件设备，是系统建设的基础，包括操作系统、数据库管理系统、GIS平台、网络、服务器等软硬件设施。
（1）系统软件配置
工作站人机接口软件（MMI）基于视窗（WINDOWS）操作系统。软件包括：
a.系统操作软件
b.实时数据库及数据库管理软件
c.网络通讯软件
d.软件开发包
e.在线测试软件
f.硬件测试程序
g.画面组态、画面编辑软件
（2）数据库管理系统
数据库管理系统的目标是实现智慧水务综合管理平台公共数据共享，避免同类数据的多重管理。通过数据共享，可以实现基础数据在权威系统单一管理，专业系统在此基础上实现以自身业务管理功能为重点，最大力度地实现专项功能，优化系统结构提高系统效率。数据库应具有良好的实时性、可靠性、可扩性和适应性，便于数据规模的不断扩充和数据之间形成的结构不断提高，适应新应用程序的不断加入和旧应用程序的修改。
（3）GIS模拟仿真平台
建立应用服务器， WebGIS服务，用户可以通过网络进行访问，实现数据列表和作图方式的数据展现形式。实现一张图模式的信息发布管理。
对闸门、蓄滞洪区、泵站、河道等各类场景及情形进行三维数据分析。实现分析、预测、模拟及立体呈现的功能。展示所有工程属性信息、工程监测信息、水情水质监测信息等基础监测数据。对各设备的运行工况进行显示，并具有事故报警、自动生成管理报表、系统自检等功能。
6.3.4.4智慧应用
智慧水务服务平台将业务功能和数据以“服务”形式体现为不同的业务应用，提供了理想的数据和功能环境。其中包含水资源管理子系统、水环境管理子系统、工程运行管理子系统、防洪排涝调度子系统、手机APP应用系统等用户应用体系。
（1）水资源管理子系统
以资源整合和信息共享为手段，建设以水源、蓄水、用水和排水等水资源开发利用为重点的水资源管理系统。实现水资源优化配置、高效利用和科学保护的目标。在监测、统计、模型相结合的基础上，为决策者提供多角度、可选择的水资源配置、调
度方案，供决策参考，并为业务管理者提供边界条件和审批依据。
（2）水环境管理子系统
在水质监测数据、地理信息等基础数据的支撑下，建立水质模型，模拟及预测水质参数和某种污染物质在河道中随时间、空间的分布，混合及衰减情况，或者模拟某种水质参数产生变化的机理，设计解决对策，建立水质科学调度预案，构建水质安全保障体系，从而为安全补水、调水提供有力的科学决策依据及安全保障技术支持。
（3）工程运行管理子系统
控制管理层以操作监视为主要内容，兼有部分管理功能。这一层是面向系统操作
员和控制系统工程师的，因此配备功能强、手段全的计算机系统，确保系统操作员和系统工程师能对系统进行组态、监视和有效的干预，实现优化控制、自适应控制等功能。
控制管理层计算机长期在线运行，定时巡检各现场PLC采集的数据，对各闸站动力设备的运行状态实时显示，记录，分析，统计，事故报警，打印，存储。在彩色显示器上显示动态流程图并在图中相应位置显示被测参数的实时值，动力设备的运行情况，已发生的事故，显示模拟量检测值的各班，日，月，年曲线图，直方图，趋势图
等。
（4）防洪排涝调度子系统
防洪排涝调度决策子系统实现了实时水情、工情、流量、视频等信息的集成与展示，为防汛指挥决策提供基础信息支撑服务。系统在防汛综合信息集成的基础上，结合气象部门未来降雨预报，结合流域特征及水利工程现状情况，利用流域水文模型及平原河网水动力模型模拟计算洪水在平原演进情况，预测未来水位及评估可能发生洪涝灾害的区域范围和程度，为防汛防台决策提供有力的科学依据，有效提高区域防洪调度科学化水平。
（5）手机APP应用系统
手机APP应用子系统可以实时查看现场各类监控数据，表现方式包括数值列表及曲线图等，手机APP端通过调用智慧云中心提供的服务，可以进行各类数据的预测分析。同时，手机APP可接收数据报警及预警信息，让用户有“一机在手，掌控所有”的体验。
6.3.4.5视频会商系统
视频会商系统是在实现双向高速通信网络的基础上，实现视频、音频和数据传输合一的综合网。该系统以其快速、高效的特点，可实现与上级调度进行视频会议、调度指挥、远程培训的功能。
系统包含：
1、集成功能：系统利用开放式接口，可集成蓄涝区的视频监控系统、数据监控系统。
2、显示功能：可召开视频会议，直接将所需要的视频（如VCD、DVD、EVD 等）及电脑图像显示在屏幕上，显示屏可根据不同需求进行尺寸选择。同时，显示屏提供视频输入、输出接口，可直接显示多种格式的视频信号。
3、交互功能：视频会议各方可采用实时可视的方式，共享会议应用画面和各方现场视频信息、音频信息，并支持多方的文字交流和讨论；内置的交互式电子白板，支持各方共享会议相关资料，共同审阅Word、Excel、PowerPoint、Pdf等多种格式的文档，在线对文档进行修改、标注和批示，并可将修改后的内容保存，随时输出打印或进行传输。
4、录播功能：系统支持会议记录功能，可以对会议过程、多媒体终端的操作、书写过程，以及语音、图像等录制下来，以文件方式进行本地保存，形成会议记录；并进行关键点回放核对。