1、智慧水庫信息系統技術方案 III目錄TOC o 1-5 h z一、項目概述1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 建設目標1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 建設內容1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 二、系統總體設計1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 系統目標2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 設計標準2 HYPERLINK l bookmark

2、14 o Current Document 設計原則3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 系統設計4 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 系統構架4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 三維平臺結構5 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 傳輸網絡6 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 服務器和存儲7 HYPERLINK l bookmark40 o Cur

3、rent Document 系統安全設計8 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 三、監控監測平臺設計8 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 水庫安全監測系統8 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 水庫安全監測系統的構成9 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 系統結構9 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 信息采集內容10 HYPERLINK l bookma

4、rk52 o Current Document 信息采集方式10 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 水庫水雨情監測系統11 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 監測點組成11 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 主要設備技術參數要求11 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 水質監測系統12 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 監測站點組成13 HYPERL

5、INK l bookmark64 o Current Document 主要設備技術參數要求13 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 大壩安全監測系統14 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 大壩表面位移變形監測14 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 大壩內部位移變形監測15 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 大壩滲流監測17 HYPERLINK l bookmark74 o Current Docu

6、ment 大壩上下游水位監測18 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 視頻監測系統19 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 視頻監測系統站點組成19 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 移動視頻監測系統組成19 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 水庫自控化系統20 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 閘站自動化控制20 HYPERLINK l bookma

7、rk86 o Current Document 控制系統組成20 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 主要設備技術參數要求21 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 泵站自動化控制23 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 控制系統組成23 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 主要設備技術參數要求25 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 監控調度中心27 HY

8、PERLINK l bookmark102 o Current Document 四、業務系統設計28 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 實時在線監測子系統28 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 接入架構31 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 測點信息管理31 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 采集設置31 HYPERLINK l bookmark120 o Current Documen

9、t 采集服務32 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 監測點參數閾值或測量值區間管理32 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 實時視頻連接子系統32 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 設備管理子系統33 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 4.3.1設備展示33 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 設備管理臺賬33 HYPERLINK l boo

10、kmark132 o Current Document 設備檢修33 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 水庫巡檢子系統33 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 4.5.1巡檢任務派發33 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 4.5.2巡檢軌跡查詢344.5.3巡檢記錄查詢34 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 視圖管理子系統35 HYPERLINK l bookmark142 o Curren

11、t Document 分層管理35視圖操作35 HYPERLINK l bookmark144 o Current Document 鷹眼導航35 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 動態標注36 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 定位功能36 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document 自由量算36 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 三維地圖展示與操作36 HYPERLINK l bookmark1

12、54 o Current Document 地圖標繪36 HYPERLINK l bookmark156 o Current Document 4.7三維動畫展示子系統37 HYPERLINK l bookmark158 o Current Document 4.7.1運動物體37 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 4.7.2飛行路線設定38 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document 4.7.3場景環繞39 HYPERLINK l bookmark164 o Current Document 4.7

13、.4自定義快捷鍵39 HYPERLINK l bookmark166 o Current Document 4.7.5動畫錄制39 HYPERLINK l bookmark168 o Current Document 4.7.6三維場景的變換、漫游、飛行導航40 HYPERLINK l bookmark170 o Current Document 查詢統計子系統40 HYPERLINK l bookmark172 o Current Document 空間查詢40 HYPERLINK l bookmark174 o Current Document 監測記錄查詢40 HYPERLINK l b

14、ookmark176 o Current Document 數據圖表統計功能404.8.4傳感器工作狀態統計41 HYPERLINK l bookmark178 o Current Document 單一測點極值統計42 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document 單一測點歷史數據曲線及趨勢分析42 HYPERLINK l bookmark182 o Current Document 其他分析及統計功能43 HYPERLINK l bookmark184 o Current Document 傳感器統計43 HYPERLINK l bookmark18

15、6 o Current Document 三維分析子系統43 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 4.9.1壩體橫剖面滲流壓力分析43 HYPERLINK l bookmark190 o Current Document 斷面分析45 HYPERLINK l bookmark192 o Current Document 點透視分析46 HYPERLINK l bookmark194 o Current Document 等值線分析46 HYPERLINK l bookmark196 o Current Document 土方計算分析47 HYP

16、ERLINK l bookmark198 o Current Document 高度測算分析47 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document 數據輸出子系統47 HYPERLINK l bookmark202 o Current Document 地形圖輸出47 HYPERLINK l bookmark204 o Current Document 專題圖、成果表輸出47 HYPERLINK l bookmark206 o Current Document 圖形打印47 HYPERLINK l bookmark208 o Current Document

17、 系統安全管理子系統47 HYPERLINK l bookmark210 o Current Document 用戶權限管理47 HYPERLINK l bookmark212 o Current Document 日志管理48智慧水庫信息系統技術方案大唐軟件技術股份有限公司 項目概述建設目標水庫信息化建設是水利信息化建設的重要內容，它在防洪減災、水資源優化配置和水環境保護中起著重要作用。大唐軟件公司通過對國內外水庫信息化建設的歷史、現狀和存在的問題以及水庫信息化建設面臨的機遇和挑戰的分析，在對水庫信息化的內涵及其建設原則進行論述的基礎上，提出了智慧水庫信息化建設解決方案，該方案基于物聯網技術

18、、三維仿真技術研究水庫信息化工程的內容、結構、功能和應用。智慧水庫信息系統對防汛搶險的各種信息進行實時監控和管理，如水雨情、圖像、工情、險情等信息，并對上述信息進行分類處理、存儲和管理，對實時水雨情、工情、險情、圖像進行實時動態監視，并根據實時情況提前發布預警信息，為專家和有關領導提在運營調度決策工作中提供有效的信息化支持。為了增強水庫水文管理的直觀性，智慧水庫信息系統利用三維地理平臺軟件和三維建模軟件，通過遙感影像和數字高程模型的疊加以及三維模型數據的加載實現水庫水文監控三維管理，實現三維瀏覽、在線監測、水庫巡檢、數據查詢、數據分析、數據管理、動畫展示、視頻監控、數據輸出及系統管理等功能。建

19、設內容智慧水庫信息系統的主要建設目的是實現以下目標：針對水庫、水庫設備設施、周邊環境進行三維建模；系統接入監測、視頻信號，可實時監控水庫狀況；系統接入水文監測站及相關實時數據，可查詢歷史數據并作趨勢分析；系統提供Android手機查看終端，可實現巡檢追蹤，故障定位查看。二、系統總體設計在充分理解需求的基礎上，從長遠的角度考慮，充分利用現有成熟技術和先進概念，以系統的穩定性、適用性和易用性為根本要求，強調高效性和擴充性，從技術路線、系統結構、數據庫設計等方面完成系統的總體設計。系統目標系統的建設具體目標由以下幾個部分夠成：建立規范化的數據分層、分類編碼體系，實現數據的規范化和標準化；建立海量數據

20、的空間數據庫，通過GIS平臺實現所有衛星或航拍地形圖、DEM管理；實現水庫水文監測信息的動態維護更新與應用；建立水庫水文自動化監控監測設備狀態檢測物聯網；實現設備故障及影響分析；關注行業發展趨勢，預留發展空間。設計標準本次項目實施技術等應符合下列最新版本的國家及地方標準/規范要求：水利信息化常用術語SL_Z376-2007水利系統政務信息編碼規則與代碼SL/T200-97信息技術開放系統互聯局域網和城域網特定要求GB/T15629電子數據交換標準化應用指南GB/T17539-1998大樓通信綜合布線系統YD/T92610Base-T、100Base-T以太網標準IEEE802.3INTERNE

21、T正式協議標準STD-0001,1997Internet協議的安全體系結構RFC1825計算機軟件需求說明編制指南ANSI/IEEE829GB9385-1988計算機軟件產品開發文件編制指南GB8567-1988信息技術軟件生存期過程GB/T8566-1995信息處理數據流程圖、程序流程圖、系統流程圖、程序網絡圖和系統資源圖的文件編制符號及約定，相關國際標準GB1526-1989ISO5807:19851:5001:50001:10000地形圖圖式GBT20257.1-20071:5001:10001:2000地形圖數字化規范GBT17160-1997基礎地理信息要素分類與代碼GBT13923

22、-2006設計原則系統實用性和便于操作性使用者能以最簡捷的操作步驟實現自己的目的，操作人員在工作操作中，工作窗口界面除現時的操作按鍵外，無其他的執行按鍵出現，操作界面簡潔、清晰、明了，最大限度地避免因操作者的誤操作造成不必要的工作失誤和時間浪費。系統的使用要考慮到大多數人群的計算機水平，要易于學習、便于操作、簡單快捷、作步驟清晰，使人一看就知到如何使用該軟件。可靠性和安全性地理信息數據信息繁雜、量大、涉及面廣，同時又具有保密性。實現系統的安全、穩定、高效是我們設計本系統的出發點。系統標準化系統嚴格遵循國家、行業現有標準，實現水庫信息錄入及其編碼標準化、規范化。完備性主要體現在兩個方面：系統功能

23、的完備；數據庫中存儲的基礎數據的完備。應能滿足日常工作條件下所需的各種系統功能和基礎數據信息。系統的開放性與可擴充性系統應具備良好的功能模塊化設計，開放式平臺函數庫，標準規范的系統信息編碼、系統功能和數據庫結構，可方便地對系統進行擴充，并可在其基礎上發展其他相關專業系統。性能要求系統運行時要延時短，運轉速度快，不能因為運算數據量大而降低運行速度。功能的獨立性每個功能都有自己單獨的模塊形成，各個模塊之間有著相互獨立性，便于系統對每個功能模塊進行研發或功能的升級。系統設計系統構架系統采用多層系統架構構建，覆蓋從數據采集、數據處理和管理、應用支撐、業務應用和面向用戶的統一展現。系統結構完整、技術先進

24、、配置靈活、擴展能力強。圖整體構架三維平臺結構耳!EErmLrMF*HiunctsUiNiWTUrJI4f-K機%5?rlldlJiV,1II-1E*r圖三維平臺構成系統在技術上堅持數據、管理、服務與應用相分離的架構原則，建立了靈活裝配式的擴展機制，實現數據的管理、共享、融合、交換及與其它業務應用系統的集成。此系統在技術架構的設計上分為四層結構：數據層、業務邏輯層、應用服務層和應用表示層。通過建立貫穿不同層次的標準規范制度和安全保障體系，使這四層相互聯系，形成一個有機的整體。數據層：數據來源于不同系統的數據服務器，包含了元數據、基本地形圖數據、DEM、DOM、水庫地下空間數據、道路紅線數據、水

25、文信息等各種數據、3D地面地物和設施模型數據、多媒體數據等。矢量數據、柵格數據采用二維GIS空間數據引擎進行存儲，如Geodabase+ArcSDE或OracleSpatial等，3D靜態模型數據、多媒體數據等以文件方式存儲，采用了存儲過程、數據庫包、視圖等創建數據庫對象技術、四叉樹技術、瓦片金字塔技術等進行性能優化。支持文件管理和基于Oracle數據庫進行管理兩種模式對建筑模型、水庫設施(水文站、大壩等)進行管理，數據庫管理模式還可實現實時更新和數據發布等功能。業務邏輯層：它處于數據層與應用服務層之間，起到了數據交換中承上啟下的作用，并采用WebServices等技術完成各種業務功能的封裝。

26、此層部署ArcGISServer，設計主要集中在業務規則的制定、業務流程的實現等與業務需求有關的方面，由一系列組件組成，主要進行業務處理，每個組件是一組緊密關聯的業務功能，這些業務功能調用數據層接口完成數據的融合和分析處理。此外，此層還提供組織機構、角色權限、LDAP數據等方面的實現，報文發送采用微軟消息隊列或其他消息隊列類組件，并使用工廠模式進行封裝，可以快速地進行移植和爭搶性能。此層是一種弱耦合結構，有利于功能的完善并可以迅速地根據業務變化進行調整。應用服務層：此層的主要作用是將業務邏輯層建立的各種業務組件、數據、WebServices、圖文報表等發布為網頁，供表示層展現給用戶。服務層能夠

27、發布專題數據，支持形成三維管線服務模塊，如三維管線可視化服務、管線查詢服務等。應用表示層：為最終用戶提供數據和信息的正確語法表示變換方法，采用Silverlight技術、AJAX技術提供優秀的用戶體驗，通過Web瀏覽器以二、三維聯動的展現方式來訪問各種數據，進行查詢、統計、分析等工作。支持PC端、WEB端架構的運行環境，提供二三維一體化水庫模型數據、二維基礎地理信息集成功能，提供二次開發接口方便各部門實現對三維地理信息的集成與應用。傳輸網絡系統通過有線或無線(3G/4G/GPRS)等網絡將水文檢測點的監測設備和檢測中心軟件系統連接起來。系統用戶可通過瀏覽器或手機App來查看、管理系統。信息傳輸

28、部分應因地制宜，采用適合當地環境條件的傳輸方式，包括光纜通信和無線傳輸等。(1)無線數據傳輸對于前端數據信息采集設備，包括水雨情自動測報、大壩安全監測等設備，其數據量不大，可采用GPRS無線通信傳輸方案，為每個監測RTU配置GPRS模塊，并配置SIM卡，進行數據傳輸。（2）有線數據傳輸對于視頻監控設備或泵站，由于其信息量大，可采用鋪設電纜的方式，進行視頻信息和數據傳輸。服務器和存儲服務器和存儲拓撲服務器采用MicrosoftWindows2012Server操作系統，該系統易用性、靈活性以及擴展的Internet/Intranet和通訊服務能最大程度地滿足項目需要。本系統的性能需求主要包括以下

29、方面：數據的標準化、開放化、通用性，統一技術標準，系統功能擴充或使用單位增加時應不影響現有系統功能和結構，可與其他軟件進行數據交換和協同工作。系統支持T級海量數據、多用戶并發，且初始加載速度快捷、場景瀏覽運行速度流暢、穩定。系統能夠在32位及64位操作系統上的正常運行。用戶角色與權限設置由系統管理部門逐級授權管理，能夠對數據的可見性進行設定，可對數據進行校驗和審計。系統必須具有快速反應能力，能在短時間內定位并獲取全部相關數據，完成分析處理，提交正確、完備的結果數據。在數據中心進行數據錄入2秒內響應，關鍵查詢操作，系統響應時間小于3s；進行復雜空間查詢操作，系統響應時間在5s以內。進行復雜空間查

30、詢操作，系統響應時間在5秒以內，非統計性查詢平均時間為不超過5秒，統計查詢不超過10秒。系統具有良好的穩定性，有效工作時間大于等于99%，故障平均間隔時間大于等于90天。系統將支撐最大在線并發20人；大并發環境下系統響應速度小于8秒；大于系統可持續使用時間：大于60天；系統在遇故障后恢復正常運行所需時間小于2小時。系統具備高度的可靠性。系統維護時完全滿足數據的準確性、一致性和完備性要求。按照信息密級，在不同的信息安全域實施相應的安全等級保護，對不同安全等級的信息，通過身份認證和訪問控制，實現授權訪問。同時，整個系統具備數據備份、容災恢復和應急響應等功能。系統安全設計系統安全性必須考慮以下幾個方

31、面：（1）做好權限管理，防止保證合法用戶擁有合法權限，保證系統按照權限對系統進行操作；（2）做好系統防病毒設計，防止病毒對系統或數據的侵害；（3）做好系統數據備份工作，防止意外情況導致數據損失；（4）做好系統容錯處理，保證數據的完整性和一致性。三、監控監測平臺設計水庫安全監測系統信息采集與傳輸系統是該系統建設的重要內容之一，是整個系統建設的基礎系統建設應充分利用現代科技成果，以信息自動采集傳輸為基礎，通過對信息采集與傳輸基礎設施設備的改造和建設，通過配置先進的適合該水庫大壩特性的新儀器、新設備，提高信息采集、傳輸、處理的自動化水平，提高信息采集的精度和傳輸的時效性，形成較為完善的信息采集體系，

32、為管理工作提供更好更準確的信息服務。水庫安全監測系統的構成水庫大壩的相關數據是水庫大壩安全管理必不可少的科學依據，信息采集與傳輸系統在該系統中具有十分重要的地位，是支撐其他系統運行的信息基礎。信息采集要充分利用本部門和相關部門的監測設施和信息，如水文、防汛、抗旱等水利系統監測設施，以及氣象、環保、國土資源等部門的信息源，充分發揮相關部門基礎設施和專業化技術隊伍的作用，避免重復建設。這些信息可以采用交換的方式得到。對信息采集與傳輸基礎設施設備的改造和建設，采用信息數據自動采集、人工采集與外部收集相結合的方式，逐步提高信息采集、傳輸、處理的自動化水平，擴大信息采集的范圍，提高信息采集的精度和傳輸的

33、時效性，形成較為完善的信息采集體系。系統結構水庫大壩安全監測系統的信息采集與傳輸系統建設目標是根據業務需求，針對該水庫大壩的水量、水質、水位，滲壓，滲流，變形等信息進行采集。運用無線或有線的信息傳輸手段把所采集的信息及時、準確地報送到監控中心。在現狀基礎上提高信息采集、傳輸、處理的自動化水平，擴大信息采集的范圍，保證信息采集的精度和傳輸的時效性。水雨情監測站水質監測站水庫安全監測系統移動基站大壩安全監測站視頻監測站監控管理工作站圖：信息采集與傳輸系統結構圖信息采集內容水庫大壩安全監測系統主要對水庫大壩開發利用循環中的水雨情、水質、大壩的安全系數（滲流、滲壓、變形）等要素進行監控，重點掌握水庫大

34、壩實時數據情況，為水庫管理、保護調度提供基礎和依據，為水庫安全應急實時調度決策提供支持。本系統采集的信息主要包括：1、水雨情信息監測：監測內容為水位、雨量等。2、水質監測：監測內容為水庫重點區域水質。3、水庫大壩安全監測：大壩滲流，滲壓，變形等。4、視頻監測：監測重點地區水質，大壩變形等現場視頻。信息采集方式根據該系統管理的需要，科學地布設監測網絡，合理設置監測站點和監測設施，采用自動監測方式采集有關信息。信息采集方式，根據實際情況和系統對信息的需求設計采集設施，采用自動采集方式，目前信息的自動采集已經有了許多成熟的方案和技術。1、自動采集水位、雨量，水質，大壩的滲流，變形，滲壓等監測全面采用

35、數據自動采集、長期自記、固態存儲、自動傳輸技術。2、人工采集考慮到成本等因素的信息，部分水庫安全監測信息（滲流，變形，浸潤線等）采用人工方式完成，并將所采集的數據錄入到數據庫。水庫水雨情監測系統水庫水雨情監測系統是對水庫進行水位、雨情監控的信息基礎，根據設計要求和本項目建站條件，水庫水情監測主要為水位、雨情的監測，采用自動站形式。監測點組成監測體系結構如下圖所示：水位計翻斗式雨量計遙測系統太陽能供電和避雷系統主要設備技術參數要求（1）翻斗雨量計：翻斗雨量計是降水量測量一次儀表，用以感知自然界降雨量，同時將其轉換為開關信息量輸出，以滿足信息傳輸、處理、記錄和顯示的需要。其性能必須符合國家標準GB

36、/T11832-2002翻斗式雨量計和國家標準GB/T11831-2002水文測報裝置遙測雨量計相關要求。承雨口徑：爐200；刃口銳角：4045分辨力：1mm、0.2mm、0.5mm、1mm可選；測量準確度：W3%（室內人工降水、以儀器自身排水量為準）雨強范圍：01mm4mm/min（允許通過最大雨強8mm/min）發訊方式：雙觸點通斷信號輸出工作環境：環境溫度050C，相對濕度；95%（40C）（2）浮子水位計浮子式水位計是利用浮子跟蹤水位升降，以機械方式直接傳動記錄。用浮子式水位計需有測井設備（包括進水管），適合岸坡穩定、河床沖淤不大的低含沙河段。水位計須符合（GB/T50138-2010

37、水位觀測標準）、（SL384-2007）水位觀測平臺技術標準、水利水電工程測量規范、（SDJ336-89混凝土大壩安全監測技術規范）、（DL.T5211-2005大壩安全監測自動化技術規范）、土石壩安全監測技術規范、大壩安全監測系統驗收規范等規范要求和有關水位觀測技術標準。設備清單：序號名稱備注1翻斗式雨量計2浮子式水位計3遙測終端含1年通信費4一體化機箱5太陽能供電系統6蓄電池系統7充電控制器8防雷器9安裝輔件10安裝工程水質監測系統水庫水質監測站采用在線水位設備獲取水源地水位數據，在線水質設備獲取水源地水質數據（溫度、溶解氧、pH、電導、深度、氨離子），經過遙測傳輸設備進行數據采集處理后通

38、過GPRS將水位、水質信息傳輸到監控中心。水質水位采集：水質分析儀采集水質水位數據并通過RTU自動上傳到監控中心，采集時間間隔以及發送的時間間隔可根據需求進行調整。數據報送：采用自報式、查詢應答式兼容的混合式工作體制，可以自動按照設置要求將數據上報，也可以遠程接收中心的查詢指令上報數據。監測站點組成水源地監測站由水質分析儀、遙測系統、太陽能供電系統、防雷器等組成。太陽能供電和避雷系統圖：水庫水質、水位自動監測站結構圖監測站采用太陽能供電，保障設備正常運轉供電。遙測系統的通信方面，經過現場實際效果測試，監測站采用GPRS網絡進行采集數據的傳輸。主要設備技術參數要求水質分析儀：水質分析項目：溫度、

39、溶解氧、pH、電導、濁度、氨離子溫度：熱敏電阻法，使用壽命高于5年溶解氧：熒光法溶解氧，探頭帽使用壽命為1年pH：玻璃電極法，參比電極需要定期更換電解液電導：四石墨電極法，耐腐蝕，可通過隨機軟件自動換算為鹽度、總溶解固體、電阻濁度：符合IS07027的光學法，帶有自清洗刷，可以有效保護探頭表面；量程高達3000NTU氨離子：電化學方法，使用壽命1年設備清單：序號名稱備注1水質分析儀2遙測終端含1年通信費3一體化機箱4太陽能供電系統5蓄電池系統6充電控制器7防雷器8安裝輔件9安裝工程大壩安全監測系統根據該大壩實際情況，擬監測項目包括壩體表面變形、壩體浸潤線、滲流量等監測內容。本監測內容建議均采用

40、自動測量為主、手工監測作為輔助手段的方式。當然，根據具體項目投資情況，也可全部或部分地采用手工測量方式。手工監測主要采用全站儀、水準儀、振弦式讀數儀、電測沉降儀（人工）等設備進行手工采集數據。大壩表面位移變形監測表面位移監測是大壩安全監測的必測項目之一，應根據實際情況進行設計其監測點位、傳輸方式。表面位移監測主要包括壩面水平位移（橫向、縱向），壩面豎直位移等內容。可采用振弦式位移測量設備如裂縫計等測量表面的位移程度一般包括一個振弦式感應元件，該元件與一個經熱處理并消除應力的彈簧相邊，彈簧兩端分別與鋼弦、傳遞桿相連接。當連接桿從儀器主體拉出，彈簧被拉長導致張力增大并由振弦感應元件測量。如下圖所示

41、：應根據具體情況確定實際所需測量數量，其安裝可采用焊接或錨固方式。焊接時可將錨桿直接焊接在鋼結構上，然后再將傳感器通過萬向節的累栓安裝在錨桿上。對于錨固方式，則是灌漿錨桿，錨桿采用一段螺紋鋼筋與傳感器的萬向節相連接。傳輸方式可采用數據采集模塊、GPRS模塊將數據無線傳送到中心，在中心進行顯示。主要設備清單：序號名稱1振弦式位移計2數據米集儀3GPRS模塊4太陽能板5充電控制器6蓄電池7信號防雷模塊8電源防雷模塊9法拉第筒及安裝支架大壩內部位移變形監測內部變形主要包括水平與垂直變形等內容，可采用固定式測斜儀、振弦式基巖位移計等進行測量。應根據具體情況確定實際所需測量數量。固定式測斜儀系統用于長期

42、監測大壩分層水平位移變形或測量其傾斜變化。如下圖所示：可采用鉆孔方式安裝測斜管，并在測斜管內不同高程安裝傾斜傳感器，即可獲得不同高程的水平位移狀態。這種方式可以方便地實現遠程遙測。傳輸方式可采用數據采集模塊、GPRS模塊將數據無線傳送到中心，在中心進行顯示。監測體系結構如下圖所示：主要設備清單：序號名稱1固定式測斜儀2振弦式基巖位移計3數據米集儀4GPRS模塊5太陽能板6充電控制器7蓄電池8信號防雷模塊9電源防雷模塊10法拉第筒及安裝支架大壩滲流監測大壩滲流監測應根據實際情況選取橫斷面、監測孔、監測點，以及監測數量，其主要監測設備包括測壓管、滲壓計等。本方案擬選用振弦式滲壓計做為測量設備。振弦

43、式滲壓計主要原理是當被測水壓荷載作用在滲壓計上，將引起彈性膜板的變形，其變形帶動振弦轉變成振弦應力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置，即可測出水荷載的壓力值。應安置避雷芯片，以有效防止靜電和雷擊。主要設備清單：序號名稱1振弦式揚壓力計2數據米集儀3GPRS模塊4太陽能板5充電控制器6蓄電池7信號防雷模塊8電源防雷模塊9法拉第筒及安裝支架大壩上下游水位監測上游水位監測應設置在受泄流和風浪影響小、便于儀器安裝埋設和監測的位置。下游水位監測應設置在受泄流影響小、水流平穩，便于儀器安裝埋設和監測的位置。根據實際情況采用不同水位計類型，如雷達水

44、位計等。雷達水位計具有精度高，抗干擾能力強，不受溫度、濕度及風力的影響；安裝、調試、使用簡單，功耗低等特點。監測體系結構如下圖所示：ru汕中心計第機IntermL池載主要設備清單：序號名稱1壩前水位計2壩后水位計3數據米集儀4GPRS模塊5太陽能板6充電控制器7蓄電池8信號防雷模塊9電源防雷模塊10法拉第筒及安裝支架視頻監測系統隨著監控設備的飛速發展，視頻監控也越來越成為監控場地實際情況的重要手段。可根據具體實際情況增加視頻監控手段，布置監控點位方便直觀地查看水庫大壩安全情況。視頻監測系統主要分為定點視頻監測系統和移動視頻監測系統組成。視頻監測系統站點組成視頻監測點由云臺、室外防護罩、太陽能風

45、能一體電源系統、避雷系統以及遠程無線視頻攝像機等組成。太陽能風能一體化電源和避雷系統無線視頻攝像頭視頻服務與監控中心圖：視頻監測站結構圖監測站供電采用太陽能和風電互補方式，減少斷電風險。考慮到無線視頻傳輸的速度和可靠性，經過現場實際效果測試，無線視頻監測站采用WCDMA信號進行視頻數據的傳輸。移動視頻監測系統組成移動視頻監測系統主要由工情信息采集終端和單兵巡檢信息及視頻采集系統組成。工情帯息采集單兵工情信息及觀頻采集聚統智能工情采集巡檢終端，采用標準的智能終端，配合開發的采集軟件，可完成工情、險情信息記錄采集，圖像信息的采集，巡檢信息的記錄，巡檢路線和時間的采集，并可通過無線網絡實時回傳到管理

46、中心。有效的提高巡檢工作的質量和效率。移動式視頻信息監控系統采用單兵背負式設備，設備集成視頻攝像設備、無線數傳設備、智能信息終端和供電電池，整套設備重量輕，便于攜帶。水庫自控化系統3.2.1閘站自動化控制控制系統組成為滿足自控系統的建設，閘站需要建設永久性建筑，同時考慮電機拖動的要求，因此需更換手動啟閉機為手動、電動二合一啟閉機，同時在各閘門附近需有市電接入到閘室內。水閘監控系統拓撲圖4路觀頻光端機A.夕室內攝像機A.室外攝像機室外攝像機PLC測控屏室內照明紅外入侵探測1穩壓電源|網絡光端機爲鋼衢串轉網服鞏S字專b_液位計電動機電流，電壓主要設備技術參數要求水閘采用LCU測控屏進行閘門及液位測

47、量的方式，具體IO點數為:序號監控對象備注1電動機上升、下降、停止按鈕輸入及執行輸出，閘門板高度采集。2水位高度閘前閘后3閘門板高度上、下限4電壓監測5電流監測6遠方、現地選擇按鈕7燈光閘室內照明開關控制8紅外探測告警(1)PLC可編程邏輯控制器本工程選擇西門子S7-226CN可編程邏輯控制器，該控制器可支持24DI16D0,配合8路模擬量輸入模塊，完全滿足現場和招標需求，并對IO點數進行了預留,滿足后期輸入輸出的擴展性。（2）超聲波液位計HARMtM存適逞I.：丄：l土誓呼丁訂isHjtrhw&轟僱*15耳呼直補訝則羿34用電鳩隱口SSmegi目卻陌遇同的右矗基本參數與功能：信號輸出：420

48、mA標配或選配485、232環境溫度：-20+55C（特殊規格低溫可達-40C。不死機）測距能力：俗稱量程1、3、5、7、10、12、15、17、20m以及大功率50m發射全角：612發射角的大小和測距能力成正比工作模式：測量距離L和測量液位H模式轉換，菜單可選液位模式：液位設置模式分為安裝高度模式或當前液位模式,菜單可選電流跟蹤：即輸出電流跟蹤異常即跟模式或異常等待模式,菜單可選盲區：0.251.00m-盲區的大小和測距能力成正比，盲區固有，菜單可查分辨：測量距離V10m-1mm.測量距離10m-10mm防護等級：Ip66.精度：0.250.5（3）雷達水位計雷達水位計天線發射極窄的微波脈沖

49、，這個脈沖以光速在空間傳播，遇到被測介質表面，其部分能量被反射回來，被同一天線接收。發射脈沖與接收脈沖的時間間隔與天線到被測介質表面的距離成正比。由于電磁波的傳播速度極高，發射脈沖與接收脈沖的時間間隔很小很難確認。26G雷達水位計采用特殊的相關技術，可以準確識別發射脈沖與接收脈沖的時間間隔，從而進一步計算出天線到被測介質表面的距離。產品特點：波束角小，能量集中，具有更強抗干擾能力，大大提高了測量精度和可靠性；天線尺寸小，便于安裝和加裝防塵罩等天線防護裝置；重量輕約1KG,便于安裝；測量范圍最大可達70m，覆蓋大型水庫等水位測量；多種輸出電路接口與采集系統配合技術參數測量范圍：普通型30m增強型

50、70m測量精度：3mm10mm顯示分辨率：1mm工作存儲及運輸溫度：（-40100）C過程溫度：（-40100）C過程壓強：常壓頻率：26GHz信號輸出：RS485MODBUS協議電源：DC6V24V現場顯示：可選相對濕度：95%泵站自動化控制控制系統組成本泵站由站級計算機及數字通信網絡系統，與分布式的電氣、水測儀表等智能終端設備組成。結合上級水調中心的自動化過程監控條件，本站最終形成：遙信、遙測、遙控，同時設計過程滿足在線設備的自動/手動，遠動/就地操作功能。本泵站建設一面LCU控制屏。系統從網絡結構分為站級層及現地控制層。系統主要以上層網絡的監控主機為核心，負責各類數據的采集、分析、處理、

51、命令的發布、數據庫的建立及管理、并提供用戶各類人機界面、數據報表。采用工業控制計算機，以WINDOWS為操作系統平臺，主要完成下列功能：1通過管理機完成對各單元裝置的實時數據采集，并對其完成處理和管理；2完成變電站運行情況的檢測、事故記錄、歷史數據保存、畫面顯示、報表打印功能；3提供全部的監視、操作界面；4實現對泵站的管理功能；5遠端監控，在調度中心中控室內通過組態軟件與后臺系統的網絡連接提取監控數據。6以開關柜為對象，按回路功能要求配置保護及監控裝置，實現對高低壓設備及線路保護和控制。7以水泵機組單元與水工設備系統的水測儀表、測溫儀表等信息采集，應用高端的可編程控制器(PLC)實現數據處理、

52、上傳和信息交換及實現電量保護功能要求。同時本泵站前干渠需進行流量監測，通過單口通訊服務器進行RS485與TCP/IP的轉換，最終通過光纖通路與工業以太網交換機進行連接。集站自控垂統蛤拘圖柜電瑚耗飄克屯至岳air憐剖期缺jREXee-TCPXP打Wl0-:*11亠Tfi鄒站-GU主要設備技術參數要求（1）PLC控制器在本次方案中需要選用PLC功能強大，開放性更好和高可靠性的工業處理器，具有易于使用，模塊化設計和靈活的解決方案的特性，廣泛應用在冶金、市政、食品加工、半導體、石油、天然氣、汽車、碼頭、化工、制藥、環境工程、紙漿和造紙、交通等行業。可選的OMRON系列PLC，卓越性能表現在強大的數據處

53、理能力，診斷功能，通訊的開放性和高可靠性，在全世界范圍內的廣泛應用充分證明了該控制平臺是中等規模控制系統中最優秀的。SYSMACCJ系列CJ4/GHHOMRON的CJ1H系列PLC控制系統特點如下：高性能處理器，字指令執行時間最小為0.045us0.06us。CPU內存容量可擴展至8M,滿足不同控制規模的要求。高級多任務操作系統。高性能的浮點處理能力,以最快的速度優化過程計算和數字計算。系統I/O電纜以及通信電纜支持相關防雷擊、浪涌系統設計。支持五種IEC編程語言：LD,ST,IL,FBD,SFC。安裝在電源模塊中的鋰電池保護RAM中的信息長達36個月。集成了多種通訊端口：USB端口,帶Web

54、服務器功能的標準以太網TCP/IP端口,CANopenorFIP主站端口,Modbus串行端口。支持所有以太網TCP/IP“透明就緒”服務：輸入/輸出掃描服務，全局數據智慧水庫信息系統技術方案大唐軟件技術股份有限公司智慧水庫信息系統技術方案大唐軟件技術股份有限公司 所示： 服務，Web服務器，電子郵件服務，時間同步服務等。網絡協議符合國家標準，見國家標準化委員會相關資料。支持多種通信協議：AS-Interface,ModbusPlus，INTERBUSorPROFIBUSDP提供多種特殊功能模板（安全模塊，反射模塊，高速計數，位置控制，運動控制，稱重等）。除CPU，PCMCIA卡（內存和通訊卡

55、），終端器，擴展電纜外所有模塊具有帶電插拔的功能，大大提高系統安全性，便于日常維護。2）工控機主要技術特點如下：4U高上架式機箱可支持到14個板卡防震式驅動器拖架設計可安裝到3個5.25寸和1個3.5寸磁盤驅動器雙前置帶過濾冷卻風扇滿足最佳空氣流向前置存取USB與PS/2附帶橡膠墊的堅固夾具，更好的防止板卡在惡劣環境下受到的震動友好用戶界面的前置過濾裝置易于系統維護可視化的電源狀況和硬盤狀況顯示能更好改善系統的有效性可鎖式前艙門防未授權使用（3）壓力傳感器本系統可選用德威爾傳感技術有限公司生產的JYB系列壓力變送器，如下圖圖壓力變送器其技術指標滿足以下要求：被測對象：液體測量范圍：出水管壓力：

56、表壓01Mpa真空泵壓力：負壓-0.2MPa0.2Mpa過壓極限：量程壓力值的3倍輸出特性：420mADC二線制，帶現場顯示.負載電阻：大于500歐姆精度等級：0.1滿量程長期穩定性：優于土0.25%FS/1年電源電壓：1236VDC保存溫度：-20C+85C使用溫度：0C+65C過程連接：M20X1.5外螺紋外殼防護：優于IP653.3監控調度中心設置工程自動化監控系統的調度控制中心，設置1套計算機控制系統，主要包括計算機工作站、服務器、模擬屏、打印機、網絡設備和相應的軟件。調度監控中心除完成對各泵站的遠方監控外，還可以根據水庫水位、相關的水量、流量以及各個設備的運行情況和協調控制調度相關的

57、數據流程進行查詢、統計和管理提高管理行效率。岡管工作站PCMg接謨備至PSTN電話語畜TWIFSDHKS-罰室等電話r維護筆記本維護筆訶本電羯機管理調度申心歉居庫服雖耀應用眼益黑唄詐*工祚拈圖調度中心網絡拓撲結構圖調度中心通過SDH設備接入到系統網絡中，在調度中心配置數據庫及后臺服務器，用于實現數據存儲和記錄，同時完成網絡數據轉發。計算機服務器應具有雙機熱備功能。同時在調度中心建設電視大屏幕，實時顯示各泵站、閘站運行工況等信息。四、業務系統設計4.1實時在線監測子系統系統支持數字化大壩、水閘、分洪區、攝像頭、水文監測設備的無縫集成真正實現基于三維場景的數據直觀可視化展現。電子地圖顯示顯示監測系

58、統的總貌、監測布置和傳感器分布圖。主界面以水庫測點分布圖為背景，直觀顯示各測點位置情況、水位、雨量及警戒狀態，并以各種不同顏色表示警戒狀態。點擊某個測點時，可彈出單個測點詳細信息顯示。單個測點詳細信息顯示基本信息顯示測點的地理位置、顯示測點的設置數據；實時顯示當前測點的測值變化及24小時內的過程曲線及高低閾值圖表及相關圖；歷史分析顯示當前測點的長期曲線。F.L.t-17Ii北靂irrI監控面板在一個界面上，按照傳感器監控目標分類或工藝分類顯示全部傳感器的當前值。并按照傳感器的高低閾值或數值區間以不同顏色顯示。告警水位、降雨量等數據超過告警上限時，監測點主動向上級告警；傳感器故障時，也會主動告警

59、。告警方式為計算機圖形、聲音告警，或者以短信方式通知主管接入架構該子系統完成水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸發、泥沙、冰凌、墑情、水質等數據的數據接入工作。今一_至芝一_二=二一測點信息管理地理位置及參數化管理：管理測點的GPS坐標位置、測點編號、測點的傳感器類型、安裝時間。采集設備分布圖：在電子圖上使用符號化的方式標記全部數據采集點的分布情況，并可以按照工作狀態（工作中、故障）狀態顯示。采集設置設置采集間隔、保留精度、遠程參數設置（測點的設備ID、協議類型、服務地址等）。采集服務方式一：負責通過Socket接收RTU、DTU設備傳輸過來的IP數據，解析為485或232流數據，并分析后，按照采

60、集設置保存到數據庫系統，并發布傳感器實時更新服務。方式二：監控點數據通過組態軟件獲取，并保存到關系數據庫。監測點參數閾值或測量值區間管理維護測量點單一測量值的高、低閾值；維護測量點測量值區間（如:00.25低0.250.6中；0.60.8高；0.8以上極高）。實時視頻連接子系統系統通過網絡技術與已建視頻監視系統進行連接，系統中建立了視頻站點列表及檢索功能，可以對視頻監控區域方便的檢索定位。在三維地圖中選中地物在屬性對話框中建立了視頻播放連接，用戶可以根據需要設置播放或手動播放。可與應急指揮系統建立數據接口，通過應急指揮系統傳回的災情現場圖形能在三維系統中顯示。系統提供多種視頻監控表現模式，通過