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智慧水务解决方案

建设目标

方案的建设围绕“智慧水利”的目标，结合业务实际需要，建设基于中间件架构的实时预报调度系统，实现面向区域的全面、准确、便捷的服务体系，通过构建平台服务访问接口标准体系，获取实时数据和专用业务数据驱动数据分析与专业服务，实现对各业务系统之间的相互调用、相互触发与数据交换，满足各级水利部门之间的协同作业，提高效率、简化流程、增加工作的透明度，提高全区防洪排涝智慧调度工作的科学性和时效性。

体系架构

本方案建设基于中间件架构的实时预报调度系统，体系架构由感知层、支撑层和应用层等三方面组成：

感知层的建设：将现有水雨情监测系统、现有水闸泵站自动监控系统等接入或补充建设，实现对相关水情、雨情、工情和堤防安全等相关指标的实时感知，基本实现全面掌握防洪相关区域的水信息。

支撑层的建设：支撑层将感知层收取到的信息进行处理分析，除提供基本的监控、调用、定位、日志等服务外，还可以提供预报模型建设、数据分析等服务。

支撑层基本组成图

应用层的建设：应用层可根据用户的实际需求，提供综合信息、指挥调度、工程运和管理、预报与报警服务等。

建设内容

建设内容主要包括：

（1）前端信息采集与控制系统； 

（2）网络系统及服务器； 

（3）支撑平台建设； 

（4）业务系统建设； 

（5）调度中心建设

系统拓扑图

信息采集与控制系统

远程自动化控制

远程自动化控制系统的建设是指对各泵闸站进行远程监控。根据项目各泵闸站的实际情况，采取增设现地PLC控制系统、在集控中心新增远程控制系统的方法。使得系统能够实现对各泵闸站的机组、闸门进行自动控制，并对其实时状态进行数据采集和检测。

视频监视系统

视频监视子系统集成的建设目标是把各泵站监视点的视频信息汇集到监控中心的视频业务中心平台，并能够及时存储和抓取图像，并对摄像机进行控制，现场的实时图像通过以太网实时地传输到监控中心，同时可以按照多种方式进行数字录像，保存在服务器上供事后调用。由三部分组成：现地系统、IP网络、控制中心。

视频监视系统原理图

水质自动监测系统

以在线自动分析仪器为核心，运用现代自动监测技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。本监测系统能做到实时、连续监测和远程监控，能够及时掌握监测断面和水源水体水质状况，预警预报水质污染事故，在发生水污染时掌控水源水质状况，做到防范、解决突发水污染事故的目的。同时还可以在发生源水水质污染时及时通报政府相关部门，启动相应应急预案。

水质自动监测系统示意图

断面测流系统

可根据项目实际需求，设立断面测流站。主要任务是及时、准确地采集和报送现场水位流量监测数据。遥测站能自动实时采集、存储水位流量数据，具有漏报数据甄别、自动存储和补发功能，具备增量自报和定时自报功能。

支撑平台建设

预报调度模型的建立

预报调度模型可以对产汇流水位、水量状况进行预测、预报，条件允许的话兼顾水环境治理、水生态保护开展水资源调度调配、突发水污染应急处置，为开展水利工程的防洪排涝与水环境综合治理提供决策支持。

洪涝风险分析与评价

依托防洪排涝预报调度模型，针对防洪特点和工程规划布局情况，开展不同洪水量级、不同降雨条件下的洪水风险分析计算，包括洪水分析、洪水影响分析和洪涝灾害损失分析等，为指导工程指挥调度等提供支持。

综合数据库

综合数据库是该系统的数据管理中心，集中存储和管理相关子系统的业务与运行数据。综合数据库主要由基础信息、运行工况、历史记录、业务数据等部分组成。

综合数据库由实时数据库与业务数据两部分组成。

通信服务系统

通信服务子系统是本系统中自动监控子系统与综合数据库之间、本系统与外部系统（如一级平台子系统）之间数据交换的平台与接口系统，提供各系统间的数据交换与数据整编服务。

综合信息服务

汇聚实时水雨情、闸泵工程运行监控监视、水资源等多源异构信息，通过图层叠加等方式，建立基于“一张图”的综合信息服务体系，实现对综合信息是实时监控与预警、统计、分析与展现；支持对已有的成果数据进行专题分析；建立报表模板，基于综合数据库，通过数据抽取，实现报表的自动制作与生成，满足用户全面了解水利形势，为决策支持、预警发布、政务公开提供全方面的信息支持。