一、方案背景

隨著我國(guó)城市規(guī)模化的擴(kuò)張，城市水系統(tǒng)面積萎縮，水生態(tài)系統(tǒng)衰退，水環(huán)境質(zhì)量惡化，河道淤塞甚至被侵占為建筑用地等問(wèn)題日益凸顯，河湖水系連通在城市河道治理中占據(jù)舉足輕重的位置。水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)項(xiàng)目，是水利部、財(cái)政部為解決農(nóng)村水系存在的淤塞萎縮、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等突出問(wèn)題，為恢復(fù)河湖功能、改善人居環(huán)境而啟動(dòng)的農(nóng)村水系綜合整治試點(diǎn)工作。縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，農(nóng)村水利建設(shè)是鄉(xiāng)村振興的重要基礎(chǔ)，水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)是當(dāng)前農(nóng)村水利建設(shè)的重點(diǎn)。它不僅關(guān)系到保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展，還關(guān)系到農(nóng)村的生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)民生活質(zhì)量的不斷提高。通過(guò)水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)，可以逐步形成水清岸綠、風(fēng)景優(yōu)美、人水和諧的鄉(xiāng)村新面貌、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益顯著。因此穩(wěn)步推進(jìn)水系連通及水美鄉(xiāng)村建設(shè)工作,充分發(fā)揮水利在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和解決“三農(nóng)”問(wèn)題中的重要作用十分必要。河湖水系連通工程的構(gòu)成要素包括自然水系、人工水系和調(diào)度規(guī)則三部分，其中調(diào)度規(guī)則說(shuō)明了河湖水系連通工程不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而且更要重視管理，只有對(duì)自然水系和人工水系實(shí)行安全、高效和合理的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置，才能充分發(fā)揮河湖連通工程的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，才不違背河湖水系連通戰(zhàn)咯實(shí)施的初衷河湖水系連通工程不能只注重水量的優(yōu)化配置還應(yīng)該更加重視水質(zhì)保障，否則水量的時(shí)空優(yōu)化配置就失去了應(yīng)有價(jià)值，因此要 “雙管齊下”，辰邁智慧水系連通在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)水系水位、降雨量、土壤含水量、水位變化、水系連通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護(hù)等進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)水量水質(zhì)雙要素管理信息化技術(shù)突飛猛進(jìn)為量水質(zhì)雙要素調(diào)控管理從粗放式向精細(xì)化、科學(xué)化、智能化提供了重要支撐手段。

 二、系統(tǒng)組成

江河湖庫(kù)水系連通及水美鄉(xiāng)村監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要利用物聯(lián)網(wǎng)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過(guò)各類集成化的微型傳感器間的協(xié)作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，通過(guò)嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理，并通過(guò)隨機(jī)自組織無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，其感知層以傳感器、遙測(cè)終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等為主實(shí)現(xiàn)“物”的識(shí)別；網(wǎng)絡(luò)層主要通過(guò)現(xiàn)有無(wú)線4G/5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)感知層獲取的信息進(jìn)行傳輸和計(jì)算；應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合實(shí)現(xiàn)行業(yè)的智能化。感知層：實(shí)時(shí)感應(yīng)水系連通及水美鄉(xiāng)村監(jiān)測(cè)參數(shù)傳感器的狀態(tài)，如地水系水位、降雨量、土壤含水量、水位變化、水系連通、雨情等前端感知設(shè)備；

網(wǎng)絡(luò)層：支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，可上、下雙向通訊，支持無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感應(yīng)設(shè)備M21F2可通過(guò)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)的通訊方式，上行發(fā)送至監(jiān)測(cè)控制中心平臺(tái)。

平臺(tái)層：整合各層設(shè)備和系統(tǒng)功能，通過(guò)信號(hào)的連接，下發(fā)平臺(tái)對(duì)前端感應(yīng)器的命令，上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和分析，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)前端各大監(jiān)控設(shè)備。

應(yīng)用層：開(kāi)啟信息發(fā)布途徑，實(shí)時(shí)展示信息數(shù)據(jù)和預(yù)警信息。三、系統(tǒng)功能

●24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：通過(guò)對(duì)水系連通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護(hù)等實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握邊坡的結(jié)構(gòu)變化。

●報(bào)表推送：監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示發(fā)布，定期將監(jiān)測(cè)報(bào)表推送給用戶。●多重分級(jí)預(yù)警：建立三級(jí)報(bào)警機(jī)制，當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)，第一時(shí)間以短信、傳真、廣播等形式通知用戶，實(shí)現(xiàn)綜合預(yù)警功能。

●應(yīng)急預(yù)案處理：從專家系統(tǒng)中直接提取相應(yīng)處理方法，及時(shí)采取人員介入、采取相關(guān)等措施，將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。

●結(jié)構(gòu)趨勢(shì)分析：通過(guò)對(duì)水系連通及水美鄉(xiāng)村監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與安全評(píng)價(jià)，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性趨勢(shì)分析。

●歷史資料存儲(chǔ)：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，為今后同類工程設(shè)計(jì)、施工提供類比依據(jù)。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

●一體式立桿設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)前端站點(diǎn)的快速調(diào)試與部署。

●采用多種終端進(jìn)行多種監(jiān)測(cè)，測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)。

●采用無(wú)線傳輸方式，突破地域限制，適應(yīng)性強(qiáng)。

●基于自主研發(fā)的無(wú)線RTU產(chǎn)品，可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試維護(hù)。

●基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)平臺(tái)，可快速方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)。

●專屬客戶端支持用戶隨時(shí)隨地查看當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號(hào)隔離等多項(xiàng)措施，確保設(shè)備安全、性能穩(wěn)定可靠。

●兼容性強(qiáng)，兼容各種類型的水位、雨量、位移等計(jì)量?jī)x表或傳感器。

●超低功耗，核心設(shè)備選用2G/3G/4G低功耗測(cè)控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽(yáng)能供電設(shè)備成本和施工難度。五、系統(tǒng)意義

江河湖庫(kù)水系連通及水美鄉(xiāng)村在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案可以有效對(duì)江河湖庫(kù)進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握上江河湖庫(kù)水流水質(zhì)、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵養(yǎng)與水土保持、河湖管護(hù)等進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況，如有險(xiǎn)情，第一時(shí)間采取應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)可以利用江河湖庫(kù)大數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)對(duì)汛期江河湖庫(kù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，提前做好相關(guān)部署，對(duì)當(dāng)?shù)厮|(zhì)監(jiān)測(cè)防洪減災(zāi)工作的有序進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)河湖水系連通工程的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度等具有重大的意義。