1、智慧水庫動態監管系統建設方案智慧水庫動態監管系統建設方案項目背景Background系統簡介Summary業務應用Application工作展望Prospect系統簡介 水庫除險加固項目 我國現有水庫8.7萬余座，絕大多數興建于上世紀50至70年代，病險問題十分突出，多年來一直是影響防洪安全的心腹之患。 小型水庫是我國水利工程體系的重要組成部分，其中，庫容在100萬立方米到1000萬立方米的為小型水庫，庫容在10萬立方米到100萬立方米的為小型水庫。 我國計劃在2012年底前全面完成納入國家規劃的小型病險水庫除險加固，在2013年底前完成納入國家規劃的重點小型病險水庫除險加固，在2015年底前

2、全面完成小型病險水庫除險加固任務。 水庫除險加固項目 我國財政部、水利部聯合印發重點小型病險水庫除險加固項目管理辦法 2007年12月29日，財政部、水利部聯合印發了重點小型病險水庫除險加固項目管理辦法（財建20071025號，以下簡稱辦法），要求各地切實加強專項資金管理和項目管理，確保病險水庫除險加固項目順利實施和資金使用安全，充分發揮資金效益，確保水庫安全。 國務院召開全國病險水庫除險加固工作電視電話會議。 2008年1月15日，回良玉副總理在會議上強調，各地區各部門要切實把病險水庫除險加固作為當前一項重要而緊迫的政治任務，強化組織領導，加大投入力度，加快建設步伐，保證工程質量，健全管護機

3、制，消除安全隱患，以對國家和人民高度負責的精神，堅決打好攻堅戰，確保3年內完成大中型和重點小型病險水庫除險加固任務。水庫除險加固項目背景財政部、水利部聯合印發重點小型病險水庫除險加固項目管理辦法 2010年7月7日，陳雷在全國病險水庫除險加固工作會議上要求，加大力度，強化措施，狠抓落實，保如期完成病險水庫除險加固任務，向黨和人民交上一份滿意答卷。病險水庫除險加固工作會議 2010年7月7日，陳雷在全國病險水庫除險加固工作會國家財政始終把病險水庫除險加固作為支持水利工作的重中之重，為確保完成全國萬多座病險水庫的除險加固任務，不斷加大投入力度，增強資金保障。2006年到2012年1月，中央財政已安

4、排財政專項資金590億元用于小型病險水庫除險加固、安排中央基建投資252億元用于大中型病險水庫除險加固，年均增長都在50以上，尤其是財政專項資金預算從2007年設立時的32億元增長到2011年的168億元。財政部督促各地財政部門積極籌措建設資金，共籌集地方資金300多億元，地方資金到位率達89，是近年來民生工程建設地方資金落實最好的項目之一。財政支持國家財政始終把病險水庫除險加固作為支持水利工作的重中之重，為全國病險水庫除險加固工作由水利部會同財政部及有關部門按輕重緩急，編制了四個專項規劃分三批實施，目前各項工作進展順利。第一批2007年10月啟動的6174座小型病險水庫除險加固以及2006年

5、啟動的86座大型和1096座中型病險水庫的除險加固工作均已于2010年底前按時圓滿完成。第二批2010年7月啟動的5400座小型病險水庫除險加固工作正在收尾中，預計今年底將如期完成。第三批2011年4月啟動的15891座重點小型病險水庫的除險加固工作正在加快推進，目前已有6000多座水庫進入建設實施階段，其余9000多座正在抓緊落實前期工作。此外，水利部、發展改革委正在進行第二批大中型病險水庫除險加固實施，地方政府正在落實25000多座一般小型病險水庫除險加固的前期工作。成果及規劃全國病險水庫除險加固工作由水利部會同財政部及有關部門按輕重緩目前，在我國的水庫工程建設中，普遍存在著重建設、輕管理

6、的現象，不適應社會主義市場經濟發展的需要。（一）水庫管理水平較低（二）大壩風險管理意識急需加強（三）病險水庫健康診斷研究需要深化（四）除險加固實用技術研究有待進一步提高（五）水庫降等與報廢處理研究急待完善存在的問題目前，在我國的水庫工程建設中，普遍存在著重建設、輕管理的現象在觀念方面：水庫安全管理理念落后，缺少戰略研究。在體制方面：管理體制不順，機制不活，人浮于事，效率較低。在機制方面：工程運行和維護責權不清，投入機制不完善，管理單位缺乏經濟獨立能力。在人員方面：大多中小水庫管理人員缺乏現代管理知識，技術素質低，遠不適應社會主義市場經濟條件下對水庫經營管理的要求。在標準方面：沒有一套完整的技術

7、標準和規范，缺乏對大、中、小型工程的安全運行和管理進行指導。在技術方面：沒有建立起相應于流域的、或河流梯級開發的水庫大壩安全管理系統，中小型水庫大壩的監測、分析和安全評價水平總體還比較低。存在的問題管理水平低在觀念方面：水庫安全管理理念落后，缺少戰略研究。存在的問題目前，西方一些經濟發達國家在水庫安全管理程序中均引入了風險評估方法。基于風險評估的大壩安全評價，可充分考慮大壩運行過程中各種環境因素以及大壩結構本身所存在的種種不確定性對大壩安全運行的影響，能反映一旦大壩失事所造成的后果對大壩安全性的要求，能綜合考慮社會、環境、經濟等方面的要求，并可科學合理地安排大壩除險加固的時間、資金，還可以量化

8、大壩安全管理的規章制度、法律法規、組織機構和預警預報等項目的功能和效果，指導大壩安全管理工作，提出切實可行的大壩現狀改進計劃，保障大壩安全。雖然，國內已開展了大壩風險管理的研究，但距實際應用差距尚遠。存在的問題風險管理意識目前，西方一些經濟發達國家在水庫安全管理程序中均引入了風險評目前大部分水庫工程管理建設相對薄弱，尤其是中小型水庫；工程配套的防汛道路、通訊和照明設施、工程和水文觀測、預警預報系統等極不完善；有些水庫管理手段和技術水平落后，不能對大壩的水位、沉降等進行正常監測;有些水庫甚至根本沒有觀測設備，無法對大壩進行安全維護和實時監測；水庫的白蟻防治、病險狀況不能及時掌握和處理，最終形成重

9、大隱患。因此，應加強水庫自動化監測預警系統建設費用、運行維護費用等方面的投入，保證水庫持久安全運用。最重要的問題目前大部分水庫工程管理建設相對薄弱，尤其是中小型水庫；最重要關于我們About Us系統簡介Summary業務應用Application工作展望Prospect系統簡介 系統簡介水庫自動化監測預警系統（水庫動態監管系統）是一套由多通道動態監測裝置、多線程接收系統以及水庫綜合信息管理信息系統構成的低成本水庫自動化監測與動態監管整體解決方案。 系統簡介水庫自動化監測預警系統（水庫動態監管系統）是一該系統的主要功能是將水庫的水位、降雨量、水溫、氣壓、實時現場圖像、大壩安全信息、白蟻防治信息

10、等加密后實時或定時動態地傳輸到管理部門的服務器，經解密校驗后自動存入后臺數據庫，并由水庫綜合管理信息系統對數據進行管理、查詢和顯示。系統還具有預警和自動報警機制，水庫一旦出現問題（如庫水位超過汛前限制水位或低于死水位或監測到大壩安全監測異常、或有白蟻侵襲）系統將發出預警信息或自動報警，并會將報警信息發送到相關人員的手機上。預警信息可以通過短信息、廣播、電話和網絡發布等多種方式；本系統可以與三防決策支持系統、三防預警響應系統和山洪災害預警系統等其他系統無縫融合，具有信息共享的特點。只要您的電腦與Internet相連，本系統就可以智能地完成對水庫實時水雨情及工情信息的采集傳輸存儲管理查詢顯示及預警

11、的全過程監視和管理。系統簡介該系統的主要功能是將水庫的水位、降雨量、水溫、氣壓、實時現場系統所涉及主要技術有：傳感器（Sensor）技術、無線數據傳輸（GPRS）技術、數碼攝像（DC）技術、微處理器（MPU）、嵌入式操作系統（EOS）技術、固態存儲（SSD）技術、遠程（RC）控制技術，服務器端采用多線程（MT）技術、數據庫（DB）技術、網絡信息服務（WEB）技術以及軟件工程（SE）技術等。適用范圍本系統可廣泛應用于防汛抗旱管理部門、水資源管理部門及工程管理部門等。系統所涉及主要技術有：適用范圍本系統可廣泛應用于防汛系統結構信息（監控）中心：包括數據服務器、路由器等硬件設備，水庫動態監控管理系統

12、軟件和預警信息發布系統軟件。信息中心需配備互聯網上的固定IP地址。系統結構信息（監控）中心：信息中心需配備互聯網上的固定IP地水庫現地監測管理部分：水庫動態監管遙測終端機、水雨情監測單元、大壩滲流監測單元和表面變形監測單元 、白蟻監測單元、視頻監控單元。通訊網絡部分：系統采用GPRS/CDMA數字移動通信網絡作為數據無線傳輸平臺。系統組成水庫現地監測管理部分：系統組成DIT-RVU-90水庫動態監管遙測終端（數據視頻一體化遙測終端機）用于水庫動態監管、水情測報、水庫水雨情監測，大壩安全綜合監測等場合。水庫動態監管遙測終端機DIT-RVU-90水庫動態監管遙測終端（數據視頻一體化遙測水庫動態監管

13、遙測終端機 數據采集 雨量信號： 可接入1路增量式（翻斗式）雨量計。水位信號：可接入1路水位計信號，水位計類型：浮子式（格雷碼）/串行接口/模擬（兩線或三線制4-20mA）接口等可選。 量水堰計信號：串行/模擬接口量水堰計類型可選，分辨率為0.5mm（量程250mm）。白蟻檢測儀輸入：最多可接入16個白蟻檢測管信號。攝像頭圖像信息采集輸入： 可接入2路串口攝像頭，130萬像素，最大分辨率為1280*1024；圖片格式為JPEG。水庫動態監管遙測終端機 數據采集 水庫動態監管遙測終端機 存儲功能具有定時存儲數據記錄功能，可存儲兩年的數據。 低功耗設計供電電壓：默認12VDC，供電范圍：918VD

14、C；功耗：待機功耗1mA（12VDC）。內部集成太陽能充電控制器，進一步降低外部電源損耗。 友好的人機操作界面鍵盤操作，液晶顯示。 獨特的防盜報警功能RVU90具有密封箱開門報警、太陽能電池板拆除報警和雨量計拆除報警等功能，一旦這些集中放置的設備被惡意侵入或拆除，RVU90立即將報警信息發送至信息中心，在第一時間通知運行維護人員采取相應措施。水庫動態監管遙測終端機 存儲功能主要監測內容水文信息水文監測主要包括：庫水位、壩區降雨量、庫容。水庫水文信息監測，不僅可以針對該水庫進行預警，如庫水位超過汛限水位或低于死水位，系統自動報警，對防汛抗旱決策管理起到技術支持的作用，而且還可以起到加強雨情水情監

15、測預報，提高水文監測和預報精度的作用。主要監測內容水文信息水文監測主要包括：庫水位、壩區降雨大壩滲流監測 作為信息監測系統，實時監測大壩滲流狀況至關重要的內容，它關系到大壩的安全狀況。 具備實施條件的水庫滲流量監測一般采用三角堰進行觀測，量水堰計密封安裝于三角堰處。主要監測內容大壩安全信息大壩滲流監測 主要監測內容大壩安全信息大壩表面變形監測 大壩表面變形監測包括表面垂直位移及水平位移監測，通過對大壩變形的監測，可以為準確及時地分析和預報大壩的變形狀況,為判斷大壩安全提供必要的信息；水庫動態監管系統通過人工觀測，手工錄入的方法實現變形監測。主要監測內容大壩安全信息大壩表面變形監測 主要監測內容

16、大壩安全信息根據調查資料顯示：我國中南部白蟻危害嚴重，尤其是西南地區。水庫白蟻危害率都在90%以上，白蟻危害導致堤壩發生管漏險情，這也是水庫病險的重要根源之一。水庫監測中加入白蟻監測可以實時監測大壩壩體內的白蟻活動狀態，為在白蟻剛剛活動，還沒有對大壩造成致命損傷時及時發現和根除提供重要的依據。主要監測內容白蟻監測信息根據調查資料顯示：我國中南部白蟻危害嚴重，尤其是西南地區根據水庫管理的需求以及自動化監測預警系統無線傳輸的特點，用戶可設定一定的時間間隔（如一個小時或半個小時等）進行水庫壩區的視頻抓拍，可以監視水庫大壩整體狀況。 主要監測內容視頻監視信息根據水庫管理的需求以及自動化監測預警系統無線

17、傳輸的特點，關于我們About Us系統簡介Summary業務應用Application工作展望Prospect系統簡介業務應用水庫動態監管系統軟件主要功能：采集各站點的監測數據；采集和接受各站發來的圖像信息；遠程監視維護所有站點的設備狀態和站點的屬性信息；對采集數據進行分析存儲，保存實時和歷史數據庫；以地理信息系統為平臺，通過地圖的方式展示各站點的管理信息、實時信息、歷史信息和統計信息。以eb發布的形式展示網址： :9010業務應用水庫動態監管系統軟件主要功能：總體概貌整個地市的地圖上每個監測水庫站點分布情況一目了然，每個測點的通信狀態和報警狀態以不同的顏色標注。總體概貌整個地市的地圖上每個

18、監測水庫站點分布情況一目了然，每鼠標移動到概貌圖上任意一個水庫站點將顯示水庫當前的主要的實時監測信息。實時監測信息當前水位：水庫最新的壩前水位；時段雨量：水庫大壩區域最近一個整點時間段的降雨量；當日雨量：水庫大壩區域本日累計降雨量；滲流量：水庫最新監測的滲流量；白蟻監測：最新時段白蟻監測管的狀態。鼠標移動到概貌圖上任意一個水庫站點將顯示水庫當前的主要的實時區縣全貌鼠標點擊左側的地圖快捷方式時，進入相應的區縣全貌，全縣內所有測站分布情況盡收眼底。區縣全貌鼠標點擊左側的地圖快捷方式時，進入相應的區縣全貌，全實時信息從總體概貌圖中可以通過點擊某個水庫圖標進入該水庫的詳細監測頁面。水文監測圖中以水尺的

19、方式形象的顯示了當前庫水位；本日水位趨勢圖；最近整點時段的降雨量柱狀圖。圖像監測圖中顯示了當期最新的水庫壩區全貌照片。實時信息從總體概貌圖中可以通過點擊某個水庫圖標進入該水庫白蟻監測白蟻檢測管布置圖形象的顯示當前各點的狀態。白蟻監測白蟻檢測管布置圖形象的顯示當前各點的狀態。白蟻監測以天為單位，查詢每天整點的異常歷史數據。對每個白蟻監測點進行年度報表分析，并提出是否需要加藥處理的建議措施。白蟻監測以天為單位，查詢每天整點的異常歷史數據。大壩安全大壩安全監測內容，包括：滲流監測、變形測點布置圖和大壩變形人工讀數、手工數據錄入功能。本圖中為當日到當前為止滲流量曲線圖。大壩安全大壩安全監測內容，包括：

20、滲流監測、變形測點布置圖和大大壩安全滲流監測：以天為單位，查詢每天整點的滲流量歷史數據。大壩安全滲流監測：以天為單位，查詢每天整點的滲流量歷史數據。大壩安全大壩安全大壩安全大壩安全監控圖像以天為單位，查詢每天整點的歷史圖像。監控圖像以天為單位，查詢每天整點的歷史圖像。監控圖像監控圖像水位查詢日水位趨勢圖：顯示選定日期的以小時為單位的水位變化趨勢。水位查詢日水位趨勢圖：顯示選定日期的以小時為單位的水位變化趨水位查詢顯示選定月份的以日為單位的水位變化趨勢。水位查詢顯示選定月份的以日為單位的水位變化趨勢。雨量查詢時段雨量柱狀圖：顯示選定小時時間段內每5分鐘的雨量統計柱狀圖。雨量查詢時段雨量柱狀圖：顯

21、示選定小時時間段內每5分鐘的雨量統雨量查詢日雨量柱狀圖：顯示選定日期內每小時的雨量統計柱狀圖。雨量查詢日雨量柱狀圖：顯示選定日期內每小時的雨量統計柱狀圖。雨量查詢月雨量柱狀圖：顯示選定月份內每天的雨量統計柱狀圖。雨量查詢月雨量柱狀圖：顯示選定月份內每天的雨量統計柱狀圖。雨量查詢年雨量柱狀圖：顯示選定年份內每月的雨量統計柱狀圖。雨量查詢年雨量柱狀圖：顯示選定年份內每月的雨量統計柱狀圖。水文報表水文報表水文報表水文報表水庫庫容水庫庫容曲線可通過水位直接得到當前水庫庫容。水庫庫容水庫庫容曲線可通過水位直接得到當前水庫庫容。水庫庫容 每個水庫的水位庫容曲線數據可通過庫容工具將數據輸入到系統中。水庫庫容

22、 每個水庫的水位庫容曲線數據可通過庫容工具將數水情警報主要是水位報警和雨量報警記錄查詢。水位報警包括四級報警：歷史最高水位報警，汛限警戒水位報警，抗旱水位報警，歷史最低水位報警等，也可根據用戶需要進行設置。雨量報警可設置多個時段雨量閾值報警。水情警報主要是水位報警和雨量報警記錄查詢。水庫概況包括水庫概括和水庫基本信息，提供管理人員信息輸入界面，目的是保證水庫信息完整性。水庫概況包括水庫概括和水庫基本信息，提供管理人員信息輸入界面水庫信息水庫信息測站管理區域內所有測點的基本運行狀態包括區域內所有站點的設備運行狀態和通信狀態。測站管理區域內所有測點的基本運行狀態測站管理測站信息包括：RTU信息，監

23、測設備信息、電池電壓歷史記錄和防盜報警事件記錄。RTU信息顯示水庫動態監管主設備的基本信息。測站管理測站信息包括：RTU信息，監測設備信息、電池電壓歷史測站管理監測設備信息顯示水庫站點的主要傳感器和電源、通信設備的基本信息。測站管理監測設備信息顯示水庫站點的主要傳感器和電源、通信設備水庫詳細監測信息測站管理電池電壓記錄顯示水庫站點的蓄電池電壓變化狀況。水庫詳細監測信息測站管理電池電壓記錄顯示水庫站點的蓄電池電水庫詳細監測信息測站管理防盜報警事件記錄顯示水庫站點的防盜報警事件歷史查詢記錄。水庫詳細監測信息測站管理防盜報警事件記錄顯示水庫站點的防盜關于我們About Us系統簡介Summary業務

24、應用Application工作展望Prospect系統簡介 本系統在上述系統功能的基礎上將在后續增加以下功能，進一步增強該系統的實用性。功能規劃系統界面升級地圖模式切換短信平臺功能雙攝像頭監視功能 本系統在上述系統功能的基礎上將在后續增加以下功系統界面升級采用先進的Flex 4技術，給用戶提供更友好的操作體驗。系統界面升級采用先進的Flex 4技術，給用戶提供更友好的地圖模式切換地圖模式：【街道圖】、【地形圖】和【影像圖】，如果有水庫有白蟻或超警戒值水位等異常情況，會通過報警小窗口的文字展示和水庫圖例閃爍的方式對用戶進行提醒。地圖模式切換地圖模式：【街道圖】、【地形圖】和【影像圖】，如短信平臺系統將增加短信平臺，實現預警機制。系統將設定指定參數的預警閾值，當這些參數，如水文參數、大壩安全監測參數或防盜報警參數達到設定閾值時，系統將根據預警邏輯，向指定的手機號碼群發或單獨發送與報警閾值對應的短消息，可根據需要實現重復發送，或要求回復等多種機制。短信平臺系統將增