一、背景
     水資源是國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)資源，在水資源短缺、水污染加劇和水土流失嚴(yán)重、流沙等問(wèn)題越來(lái)越突出。為了促進(jìn)水利建設(shè)健康可持續(xù)發(fā)展， 2011年中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》提出，水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，要建設(shè)具備"國(guó)家安全"的更可靠的"水利保障"，到2020年，基本建成防洪抗旱減災(zāi)體系，在"十二五"期間基本完成重點(diǎn)中小河流(包括大江大河支流、獨(dú)流入海河流和內(nèi)陸河流)重要河段治理、全面完成小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固和山洪災(zāi)害易發(fā)區(qū)預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)。加快水利改革發(fā)展，不僅事關(guān)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展，而且事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局；不僅關(guān)系到防洪安全、供水安全、糧食安全，而且關(guān)系到經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全、國(guó)家安全。
目前存在問(wèn)題：
?偏遠(yuǎn)地點(diǎn)監(jiān)測(cè)困難：數(shù)據(jù)傳輸和供電都是大問(wèn)題；
?人工監(jiān)測(cè)耗時(shí)、耗力且時(shí)效性差；
?傳統(tǒng)的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)僅限于水文信息的監(jiān)測(cè)；
?傳統(tǒng)的給排水管理僅限于給排水自動(dòng)化；
?傳統(tǒng)的水文監(jiān)測(cè)、水管理存在數(shù)據(jù)孤島，沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)劃；
?沒(méi)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析、趨勢(shì)預(yù)演，沒(méi)有深挖信息數(shù)據(jù)的價(jià)值為水資源管理、防洪抗旱提供更有效的依據(jù)。
二、整體解決方案
（一）需求分析：
?對(duì)河流、湖泊、水庫(kù)內(nèi)水的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集水位、流量、含沙量、水質(zhì)等基本水文資料；
?對(duì)降雨量、蒸發(fā)量、土壤墑情、地下水水位等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)和收集；
?預(yù)報(bào)洪水演變過(guò)程，監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)價(jià)水資源的量、質(zhì)及其水文要素的時(shí)空分布與變化規(guī)律；
?工業(yè)用水管控、收費(fèi)；
?灌溉、農(nóng)用水管控；
?管道給排水管控；
?大型水利設(shè)施安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警；
（二）系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖1 智慧水利系統(tǒng)架構(gòu)圖
（三）系統(tǒng)功能
整個(gè)系統(tǒng)主要包含三大模塊：中小流域水文監(jiān)測(cè)及閘門(mén)控制系統(tǒng)、地下水資源管理系統(tǒng)、飲用水安全管理系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)對(duì)中小流域河流水庫(kù)、地下水、飲用水等水資源的水文監(jiān)測(cè)、智能管控、安全保障等功能。
1、中小流域水文監(jiān)測(cè)及閘門(mén)控制系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)簡(jiǎn)介
利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)河流、湖泊、水庫(kù)內(nèi)水的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集降雨量、水位、流量、水質(zhì)等水文信息，統(tǒng)計(jì)分析水情變化情況，及時(shí)預(yù)警；對(duì)各類水閘進(jìn)行全方位監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)提放閘遠(yuǎn)程智能化操作；實(shí)現(xiàn)水利感知、傳輸、應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化和智能化，有效的實(shí)現(xiàn)水利信息的共享，提升水利工程的運(yùn)用和管理的效率和效能。
（2）系統(tǒng)功能
視頻監(jiān)控
通過(guò)客戶端軟件和瀏覽器可以實(shí)時(shí)的掌握河流現(xiàn)場(chǎng)的一切情況。

遠(yuǎn)程提放閘
顯示看到閘口信息，開(kāi)關(guān)狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)全程提放閘操作。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)
直觀實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位、水速、雨量等水文信息和各閘點(diǎn)閘口狀態(tài)信息。

預(yù)警報(bào)警
可以實(shí)現(xiàn)水位告警、水位增速告警、水流量告警、水流量增速告警、設(shè)備報(bào)警等功能，并可按照嚴(yán)重程度分三個(gè)等級(jí)：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。

統(tǒng)計(jì)分析
可查詢?nèi)我鈺r(shí)間段歷史數(shù)據(jù)，并生成相應(yīng)的水文趨勢(shì)圖和報(bào)表。
其他功能
閘點(diǎn)管理、設(shè)備管理、水文告警配置、短信郵件配置、用戶管理、角色管理、組織機(jī)構(gòu)管理。

（3）系統(tǒng)特點(diǎn)
實(shí)時(shí)監(jiān)控功能強(qiáng)大，不僅能從數(shù)據(jù)上實(shí)時(shí)監(jiān)控水位、流量等水文信息，還能夠通過(guò)視頻監(jiān)控到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況；
具備遠(yuǎn)程控制功能，能夠遠(yuǎn)程靈活地控制閘門(mén)的提放，省去了大量人工成本；
數(shù)據(jù)分析和告警功能齊全，能夠及時(shí)地為用戶提供警示情報(bào)和趨勢(shì)分析；
系統(tǒng)界面簡(jiǎn)便友好，操作簡(jiǎn)單，采用地圖、圖表等多種形式向用戶直觀地展現(xiàn)用戶需要的內(nèi)容；
靈活的部署方式，可以實(shí)現(xiàn)光纖、3G、4G等多種傳輸方式，AC220、太陽(yáng)能、電池等多種供電方式，滿足各種復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；
基于標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)，易擴(kuò)展、可擴(kuò)容、彈性大、穩(wěn)定；
引入傳感網(wǎng)安全機(jī)制，傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息經(jīng)過(guò)加密，不容易被破解并利用；具有節(jié)點(diǎn)認(rèn)證安全機(jī)制，不容易被仿冒節(jié)點(diǎn)。