河道水文监测系统解决方案

一、系统背景

  河道作为一种具有防汛防洪抗旱、农业灌溉、供水、渔业等功能的重要水利建筑，大部分坐落在偏远山区，分布范围广、交通不便。

  目前，主要存在一些问题，具体为：各个河道干支分布广、距离远、工程技术人员有限，只能轮流查看各个河道，无法及时发现有病险的河道，各个河道没有联网，无法将数据及时传送到水利信息中心，无法集中监测河道，信息未共享，无法为汛期的防洪调度工作提供科学有效的决策依据。近年来，极端灾害天气事件呈频发多发态势，具体表现为暴雨多、降雨量特别大、历时较短、周期频繁、来势猛，使得河道安全受到了严重威胁。

  河道水位雨量监测站对河道的水、雨情进行全天候在线监测；监测中心应用软件对相关数据进行快速的分析和处理，并无缝对接山洪灾害预警信息发布平台。河道水位雨量监测站是实时掌握河道水情变化，科学预警洪涝灾害、提升防汛指挥能力、降低雨洪灾害损失的重要手段。

二、系统实现目标

  1）实现对雨水情信息进行实时性采集，以及水位和雨量报警通知，保障系统信息的高效性、及时性、准确性、充分性。

  2）所有观测点数据通过无线网络直接传输至监控中心“雨水情自动监测系统”，在电子地图可视化界面中直观显示各测点雨水情信息、水位情况及警戒状态；在发生报警时，系统可自动发出报警信号,如：系统弹出信息、发出声音提示，向相关部门指定人员发出报警短信通知。

  3）系统开发坚持先进实用、稳定可靠的原则，并具备良好扩展性、兼容性和开放性，为系统后期扩展升级、向其他相关平台系统提供数据共享服务提供规范性接口。

  4）系统可以接入视频摄像头，可实时监测现场视频画面。

三、系统总体设计

 系统组成结构

  “河道水雨情监测预警系统”的建设，包括现场水位、雨量信息采集设备以及监控中心信息接收及显示、应用系统的建设。现场测点信息采集与传输设备完成水位、雨量等信息的实时采集、基本分析处理（如警戒状态）与显示，并负责将数据以无线/有线方式传输到监控中心，通过软件进行接收、显示以及数据的存储、分析、处理与预警。

四、系统拓朴图

河道水位雨量监测站一般由以下几个方面组成：

1、水位流量：可以根据现场环境选择多普勒超声波流量计（接触式）或者雷达流量计（非接触式）。

2、超限报警：自定义设置监测参数阀值，超限自动报警，电脑端推送报警消息，手机端支持短信和电话语音报警。

3、远程联动：根据雨量或水位深度自动控制抽水水泵或相关管道阀门。

4、图像视频：视频在线监测，通过 4G 网络将数据传输至手机端、电脑端实时查看现场情况。

5、供电系统：用于给整套系统进行供电、根据现场环境可以选择太阳能供电或者市电供电。

6、通信设备：可以通过遥测终端机将采集到的传感器数据通过 GPRS 发送至云端。

7、数据查看：数据可以通过遥测终端机发送至数据服务器、用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据，数据也可以发送至相应监管部门的服务器。

五、数据传输方式：

 光纤有线传输：

  采用光纤或者有线宽带网络。适合安装点有网络且下泄流量站点离的比较近的地方可以考虑采用这种方式。

 5G/4G无线通信：

  采用5G或者4G信号将数据和视频图像传输至服务器。适合安装点比较远、无法布线的场合。

六、规格参数：

七、斯塔克终端云平台

可以将遥测终端机采集到的传感器数据发送到服务器上，主要用于展示各个站点的水位、流速、流量等信息。其功能为：站点的管理，全部站点实时数据的查看， 单个站点的实时数据、历史数据、报表曲线、历史图形、站点图片抓拍、站点视频、数据导出、EXCLE 报表、GIS 地理信息数据、单站多数据对比，多站数据对比，预警预报。遥测终端机支持的协议是 SL651-2014 水文通讯规约。

八、应用案例