1概述

      在水利信息化綜合體系中，應(yīng)用系統(tǒng)以水資源管理、農(nóng)村水利信息管理等水利部提出的八大重點(diǎn)工程為核心，服務(wù)于各種水利業(yè)務(wù)管理；信息化基礎(chǔ)設(shè)施不僅包括水利應(yīng)用系統(tǒng)賴以存在的網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)，還包括水利基礎(chǔ)信息采集點(diǎn)、水利通信骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。我國水利信息化還基本處于基礎(chǔ)設(shè)施完善和業(yè)務(wù)應(yīng)用初步建設(shè)的階段，為加快水利行業(yè)信息化的進(jìn)程，需要更廣泛、有效地運(yùn)用高新科技，結(jié)合水利行業(yè)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，尤是近期如火如荼的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)。

     物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等并不是全新的技術(shù)，而水利行業(yè)因具有安全要求高、空間跨度大、野外作業(yè)多等特點(diǎn)，很久以前就已經(jīng)開始廣泛使用各種自動(dòng)化或半自動(dòng)化的信息采集監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)雨量、水位、水量、水質(zhì)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯集，從而應(yīng)用于防汛抗旱、水資源管理等多項(xiàng)業(yè)務(wù)管理中。

      2大唐軟件水利物聯(lián)網(wǎng)解決方案

      大唐軟件立足水利行業(yè)信息化的發(fā)展，結(jié)合公司自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和水利行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，提供全面的水利行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。通過提供灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)、水資源管理系統(tǒng)、水利通信與自動(dòng)化系統(tǒng)等，對(duì)水文、水質(zhì)、閘門等實(shí)時(shí)信息的采集、傳輸、處理加工和應(yīng)用，切實(shí)提高水利行業(yè)管理的綜合能力和管理水平，實(shí)現(xiàn)向動(dòng)態(tài)管理、精細(xì)管理、定量管理和科學(xué)管理的轉(zhuǎn)變。由于水文、水質(zhì)等信息采集點(diǎn)一般位置偏遠(yuǎn)，且相互間的距離遠(yuǎn)，采集的信息包括數(shù)據(jù)信息和視頻監(jiān)測(cè)信息，因此需要采用網(wǎng)絡(luò)、光纖通信、無線通信等技術(shù)，合理部署建設(shè)水利工程信息化傳輸和存儲(chǔ)環(huán)境。通過對(duì)各類基礎(chǔ)信息實(shí)行自動(dòng)采集、處理并進(jìn)行分析計(jì)算，對(duì)供水工程設(shè)施和水源進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、計(jì)算、調(diào)節(jié)和控制，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)劃供水和水資源優(yōu)化配置，使得水資源更加有效地被利用。

      大唐水資源管理系統(tǒng)解決方案以現(xiàn)代化通信手段實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)應(yīng)急處理，實(shí)現(xiàn)綜合感知的水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和水資源業(yè)務(wù)管理。水資源管理的主要業(yè)務(wù)包括：組織水功能區(qū)的劃分和審核江河、湖庫等水域納污能力；指導(dǎo)監(jiān)測(cè)江河、湖庫、地下水的水量、水質(zhì)；指導(dǎo)入河排污口設(shè)置的管理工作，提出限制排污總量的意見并監(jiān)督實(shí)施；組織實(shí)施水資源費(fèi)征收制度和取用水許可制度，負(fù)責(zé)取用水許可審批，監(jiān)督水資源費(fèi)的征收和使用等。為實(shí)現(xiàn)這些業(yè)務(wù)管理，需要對(duì)水資源信息進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)和采集，監(jiān)測(cè)要素包括：區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)視頻監(jiān)控、水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、水流量和水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超標(biāo)有害成分重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和分析、供水水質(zhì)重要指標(biāo)超標(biāo)報(bào)警。

      大唐水資源管理系統(tǒng)方案架構(gòu)如圖1所示。

圖1 大唐水資源管理系統(tǒng)方案架構(gòu)

      大唐水資源管理系統(tǒng)解決方案在完成綜合感知的基礎(chǔ)上，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。該方案綜合采用流量監(jiān)測(cè)設(shè)備、水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備和視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備等，對(duì)水流量、水質(zhì)、視頻信息等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，以標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電信號(hào)上報(bào)綜合信息化采集器，接入到中國移動(dòng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)。綜合信息采集器采用多路A/D復(fù)用傳感器采集通道，可外接多路模擬量、數(shù)字量傳感器探頭，提供水質(zhì)檢測(cè)儀協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換，提供視頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號(hào)（H.264），最終將視頻信號(hào)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)信號(hào)和水量監(jiān)測(cè)信號(hào)合并上傳。為保證設(shè)備可靠運(yùn)行，需要提供完善的室外環(huán)境適應(yīng)設(shè)計(jì)，如攝像機(jī)及水質(zhì)檢測(cè)儀需安裝于野外環(huán)境中，其余設(shè)備均安裝于室外設(shè)備箱體內(nèi)。箱體設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮防潮、防雨、防雷擊、高低溫工作環(huán)境等因素。在供電系統(tǒng)成熟區(qū)域，電源采集可直接從動(dòng)力配電室引出，只需布設(shè)電源線纜進(jìn)行接入；在不具備供電系統(tǒng)的區(qū)域，采用太陽能板供電，這樣使用壽命長、性能穩(wěn)定、維護(hù)費(fèi)用較低。

      大唐水資源管理系統(tǒng)解決方案通過TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)提供高效經(jīng)濟(jì)的綜合信號(hào)傳輸。通過TD-SCDMA網(wǎng)關(guān)，該方案采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式建立覆蓋監(jiān)控領(lǐng)域的無線網(wǎng)絡(luò)，在遠(yuǎn)程監(jiān)控點(diǎn)安裝內(nèi)置TD-SCDMA無線模塊的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控終端。TD-SCDMA頻譜利用率高，靈活性強(qiáng)，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，與傳統(tǒng)系統(tǒng)兼容性好，支持與傳統(tǒng)系統(tǒng)間的切換功能，支持多種通信接口（TD-SCDMA同時(shí)滿足Iub、A、Gb、Iu、Iur多種接口要求），同時(shí)支持多載波直接擴(kuò)頻系統(tǒng)。這種方案具有傳輸距離遠(yuǎn)、時(shí)延低（對(duì)視頻應(yīng)用非常關(guān)鍵）、設(shè)備成本低、能夠提升遠(yuǎn)程視頻管理能力的特點(diǎn)。同時(shí)，TD-SCDMA模塊采用動(dòng)態(tài)IP地址的域名解析服務(wù)，能夠主動(dòng)搜索遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控終端內(nèi)設(shè)定好的主控室監(jiān)控服務(wù)器域名，節(jié)約IP地址。

      大唐水資源管理系統(tǒng)解決方案采用先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)架構(gòu)和基于構(gòu)件的設(shè)計(jì)、開發(fā)模型，構(gòu)筑業(yè)務(wù)覆蓋全面、擴(kuò)展性強(qiáng)的水資源管理應(yīng)用。水資源管理應(yīng)用以水資源管理業(yè)務(wù)為重點(diǎn)，以對(duì)水資源開發(fā)利用主要環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，以水利信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，以水資源業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)為核心，構(gòu)建省市各級(jí)水資源管理機(jī)構(gòu)的信息網(wǎng)絡(luò)、水資源數(shù)據(jù)管理中心、水資源管理工作開展的業(yè)務(wù)平臺(tái)以及水資源信息的發(fā)布窗口，從而使水資源管理部門的職責(zé)得到更有效地履行，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置、高效利用和科學(xué)保護(hù)的目標(biāo)。大唐水資源管理系統(tǒng)解決方案如圖2所示。

 圖2 大唐水資源管理系統(tǒng)解決方案

       3系統(tǒng)主要功能

      水資源綜合業(yè)務(wù)管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源論證管理、取水許可管理、計(jì)劃用水與節(jié)水管理、水功能區(qū)管理、水源地管理、入河排污口管理、水資源調(diào)配管理、水資源規(guī)劃管理、水資源信息統(tǒng)計(jì)與發(fā)布、水權(quán)轉(zhuǎn)換和減沙換水等十大水資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)流程進(jìn)行集中管理，以提高日常水資源管理工作的效率。

      水資源費(fèi)征收管理。實(shí)現(xiàn)從水量數(shù)據(jù)的采集、分析、糾錯(cuò)、賬務(wù)處理，到最終的銷賬處理過程。系統(tǒng)支持按照用水類型、用途等進(jìn)行費(fèi)率定制，對(duì)超定額、超計(jì)劃取用水提供累進(jìn)加價(jià)計(jì)費(fèi)處理規(guī)則，靈活設(shè)置優(yōu)惠策略，提供欠費(fèi)、催繳等管理。

      水資源信息監(jiān)測(cè)。為用戶提供水資源動(dòng)態(tài)信息的采集與管理功能。系統(tǒng)提供對(duì)取用水單位取用水情況，灌區(qū)退水情況，大江大河主要控制斷面流量，水功能區(qū)、水源地、入河排污口及超采區(qū)等方面的信息監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析，能夠以地圖形式對(duì)水資源的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行展現(xiàn)和告警。

      綜合維護(hù)管理。為用戶提供簡(jiǎn)潔、便利的系統(tǒng)管理維護(hù)接口。

      水資源業(yè)務(wù)信息發(fā)布。將公眾關(guān)心的水資源業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)上、下級(jí)管理部門的數(shù)據(jù)報(bào)送。