智慧水库方案

1、智慧水库信息系统技术方案 III目录TOC o 1-5 h z一、项目概述1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 建设目标1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 建设内容1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 二、系统总体设计1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 系统目标2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 设计标准2 HYPERLINK l bookmark

2、14 o Current Document 设计原则3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 系统设计4 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 系统构架4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 三维平台结构5 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 传输网络6 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 服务器和存储7 HYPERLINK l bookmark40 o Cur

3、rent Document 系统安全设计8 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 三、监控监测平台设计8 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 水库安全监测系统8 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 水库安全监测系统的构成9 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 系统结构9 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 信息采集内容10 HYPERLINK l bookma

4、rk52 o Current Document 信息采集方式10 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 水库水雨情监测系统11 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 监测点组成11 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 主要设备技术参数要求11 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 水质监测系统12 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 监测站点组成13 HYPERL

5、INK l bookmark64 o Current Document 主要设备技术参数要求13 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 大坝安全监测系统14 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 大坝表面位移变形监测14 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 大坝内部位移变形监测15 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 大坝渗流监测17 HYPERLINK l bookmark74 o Current Docu

6、ment 大坝上下游水位监测18 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 视频监测系统19 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 视频监测系统站点组成19 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 移动视频监测系统组成19 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 水库自控化系统20 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 闸站自动化控制20 HYPERLINK l bookma

7、rk86 o Current Document 控制系统组成20 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 主要设备技术参数要求21 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 泵站自动化控制23 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 控制系统组成23 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 主要设备技术参数要求25 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 监控调度中心27 HY

8、PERLINK l bookmark102 o Current Document 四、业务系统设计28 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 实时在线监测子系统28 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 接入架构31 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 测点信息管理31 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 采集设置31 HYPERLINK l bookmark120 o Current Documen

9、t 采集服务32 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 监测点参数阈值或测量值区间管理32 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 实时视频连接子系统32 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 设备管理子系统33 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 4.3.1设备展示33 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 设备管理台账33 HYPERLINK l boo

10、kmark132 o Current Document 设备检修33 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 水库巡检子系统33 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 4.5.1巡检任务派发33 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 4.5.2巡检轨迹查询344.5.3巡检记录查询34 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 视图管理子系统35 HYPERLINK l bookmark142 o Curren

11、t Document 分层管理35视图操作35 HYPERLINK l bookmark144 o Current Document 鹰眼导航35 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 动态标注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 三维地图展示与操作36 HYPERLINK l bookmark1

12、54 o Current Document 地图标绘36 HYPERLINK l bookmark156 o Current Document 4.7三维动画展示子系统37 HYPERLINK l bookmark158 o Current Document 4.7.1运动物体37 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 4.7.2飞行路线设定38 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document 4.7.3场景环绕39 HYPERLINK l bookmark164 o Current Document 4.7

13、.4自定义快捷键39 HYPERLINK l bookmark166 o Current Document 4.7.5动画录制39 HYPERLINK l bookmark168 o Current Document 4.7.6三维场景的变换、漫游、飞行导航40 HYPERLINK l bookmark170 o Current Document 查询统计子系统40 HYPERLINK l bookmark172 o Current Document 空间查询40 HYPERLINK l bookmark174 o Current Document 监测记录查询40 HYPERLINK l b

14、ookmark176 o Current Document 数据图表统计功能404.8.4传感器工作状态统计41 HYPERLINK l bookmark178 o Current Document 单一测点极值统计42 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document 单一测点历史数据曲线及趋势分析42 HYPERLINK l bookmark182 o Current Document 其他分析及统计功能43 HYPERLINK l bookmark184 o Current Document 传感器统计43 HYPERLINK l bookmark18

15、6 o Current Document 三维分析子系统43 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 4.9.1坝体横剖面渗流压力分析43 HYPERLINK l bookmark190 o Current Document 断面分析45 HYPERLINK l bookmark192 o Current Document 点透视分析46 HYPERLINK l bookmark194 o Current Document 等值线分析46 HYPERLINK l bookmark196 o Current Document 土方计算分析47 HYP

16、ERLINK l bookmark198 o Current Document 高度测算分析47 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document 数据输出子系统47 HYPERLINK l bookmark202 o Current Document 地形图输出47 HYPERLINK l bookmark204 o Current Document 专题图、成果表输出47 HYPERLINK l bookmark206 o Current Document 图形打印47 HYPERLINK l bookmark208 o Current Document

17、 系统安全管理子系统47 HYPERLINK l bookmark210 o Current Document 用户权限管理47 HYPERLINK l bookmark212 o Current Document 日志管理48智慧水库信息系统技术方案大唐软件技术股份有限公司 项目概述建设目标水库信息化建设是水利信息化建设的重要内容，它在防洪减灾、水资源优化配置和水环境保护中起着重要作用。大唐软件公司通过对国内外水库信息化建设的历史、现状和存在的问题以及水库信息化建设面临的机遇和挑战的分析，在对水库信息化的内涵及其建设原则进行论述的基础上，提出了智慧水库信息化建设解决方案，该方案基于物联网技术

18、、三维仿真技术研究水库信息化工程的内容、结构、功能和应用。智慧水库信息系统对防汛抢险的各种信息进行实时监控和管理，如水雨情、图像、工情、险情等信息，并对上述信息进行分类处理、存储和管理，对实时水雨情、工情、险情、图像进行实时动态监视，并根据实时情况提前发布预警信息，为专家和有关领导提在运营调度决策工作中提供有效的信息化支持。为了增强水库水文管理的直观性，智慧水库信息系统利用三维地理平台软件和三维建模软件，通过遥感影像和数字高程模型的叠加以及三维模型数据的加载实现水库水文监控三维管理，实现三维浏览、在线监测、水库巡检、数据查询、数据分析、数据管理、动画展示、视频监控、数据输出及系统管理等功能。建

19、设内容智慧水库信息系统的主要建设目的是实现以下目标：针对水库、水库设备设施、周边环境进行三维建模；系统接入监测、视频信号，可实时监控水库状况；系统接入水文监测站及相关实时数据，可查询历史数据并作趋势分析；系统提供Android手机查看终端，可实现巡检追踪，故障定位查看。二、系统总体设计在充分理解需求的基础上，从长远的角度考虑，充分利用现有成熟技术和先进概念，以系统的稳定性、适用性和易用性为根本要求，强调高效性和扩充性，从技术路线、系统结构、数据库设计等方面完成系统的总体设计。系统目标系统的建设具体目标由以下几个部分够成：建立规范化的数据分层、分类编码体系，实现数据的规范化和标准化；建立海量数据

20、的空间数据库，通过GIS平台实现所有卫星或航拍地形图、DEM管理；实现水库水文监测信息的动态维护更新与应用；建立水库水文自动化监控监测设备状态检测物联网；实现设备故障及影响分析；关注行业发展趋势，预留发展空间。设计标准本次项目实施技术等应符合下列最新版本的国家及地方标准/规范要求：水利信息化常用术语SL_Z376-2007水利系统政务信息编码规则与代码SL/T200-97信息技术开放系统互联局域网和城域网特定要求GB/T15629电子数据交换标准化应用指南GB/T17539-1998大楼通信综合布线系统YD/T92610Base-T、100Base-T以太网标准IEEE802.3INTERNE

21、T正式协议标准STD-0001,1997Internet协议的安全体系结构RFC1825计算机软件需求说明编制指南ANSI/IEEE829GB9385-1988计算机软件产品开发文件编制指南GB8567-1988信息技术软件生存期过程GB/T8566-1995信息处理数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定，相关国际标准GB1526-1989ISO5807:19851:5001:50001:10000地形图图式GBT20257.1-20071:5001:10001:2000地形图数字化规范GBT17160-1997基础地理信息要素分类与代码GBT13923

22、-2006设计原则系统实用性和便于操作性使用者能以最简捷的操作步骤实现自己的目的，操作人员在工作操作中，工作窗口界面除现时的操作按键外，无其他的执行按键出现，操作界面简洁、清晰、明了，最大限度地避免因操作者的误操作造成不必要的工作失误和时间浪费。系统的使用要考虑到大多数人群的计算机水平，要易于学习、便于操作、简单快捷、作步骤清晰，使人一看就知到如何使用该软件。可靠性和安全性地理信息数据信息繁杂、量大、涉及面广，同时又具有保密性。实现系统的安全、稳定、高效是我们设计本系统的出发点。系统标准化系统严格遵循国家、行业现有标准，实现水库信息录入及其编码标准化、规范化。完备性主要体现在两个方面：系统功能

23、的完备；数据库中存储的基础数据的完备。应能满足日常工作条件下所需的各种系统功能和基础数据信息。系统的开放性与可扩充性系统应具备良好的功能模块化设计，开放式平台函数库，标准规范的系统信息编码、系统功能和数据库结构，可方便地对系统进行扩充，并可在其基础上发展其他相关专业系统。性能要求系统运行时要延时短，运转速度快，不能因为运算数据量大而降低运行速度。功能的独立性每个功能都有自己单独的模块形成，各个模块之间有着相互独立性，便于系统对每个功能模块进行研发或功能的升级。系统设计系统构架系统采用多层系统架构构建，覆盖从数据采集、数据处理和管理、应用支撑、业务应用和面向用户的统一展现。系统结构完整、技术先进

24、、配置灵活、扩展能力强。图整体构架三维平台结构耳!EErmLrMF*HiunctsUiNiWTUrJI4f-K机%5?rlldlJiV,1II-1E*r图三维平台构成系统在技术上坚持数据、管理、服务与应用相分离的架构原则，建立了灵活装配式的扩展机制，实现数据的管理、共享、融合、交换及与其它业务应用系统的集成。此系统在技术架构的设计上分为四层结构：数据层、业务逻辑层、应用服务层和应用表示层。通过建立贯穿不同层次的标准规范制度和安全保障体系，使这四层相互联系，形成一个有机的整体。数据层：数据来源于不同系统的数据服务器，包含了元数据、基本地形图数据、DEM、DOM、水库地下空间数据、道路红线数据、水

25、文信息等各种数据、3D地面地物和设施模型数据、多媒体数据等。矢量数据、栅格数据采用二维GIS空间数据引擎进行存储，如Geodabase+ArcSDE或OracleSpatial等，3D静态模型数据、多媒体数据等以文件方式存储，采用了存储过程、数据库包、视图等创建数据库对象技术、四叉树技术、瓦片金字塔技术等进行性能优化。支持文件管理和基于Oracle数据库进行管理两种模式对建筑模型、水库设施(水文站、大坝等)进行管理，数据库管理模式还可实现实时更新和数据发布等功能。业务逻辑层：它处于数据层与应用服务层之间，起到了数据交换中承上启下的作用，并采用WebServices等技术完成各种业务功能的封装。

26、此层部署ArcGISServer，设计主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的方面，由一系列组件组成，主要进行业务处理，每个组件是一组紧密关联的业务功能，这些业务功能调用数据层接口完成数据的融合和分析处理。此外，此层还提供组织机构、角色权限、LDAP数据等方面的实现，报文发送采用微软消息队列或其他消息队列类组件，并使用工厂模式进行封装，可以快速地进行移植和争抢性能。此层是一种弱耦合结构，有利于功能的完善并可以迅速地根据业务变化进行调整。应用服务层：此层的主要作用是将业务逻辑层建立的各种业务组件、数据、WebServices、图文报表等发布为网页，供表示层展现给用户。服务层能够

27、发布专题数据，支持形成三维管线服务模块，如三维管线可视化服务、管线查询服务等。应用表示层：为最终用户提供数据和信息的正确语法表示变换方法，采用Silverlight技术、AJAX技术提供优秀的用户体验，通过Web浏览器以二、三维联动的展现方式来访问各种数据，进行查询、统计、分析等工作。支持PC端、WEB端架构的运行环境，提供二三维一体化水库模型数据、二维基础地理信息集成功能，提供二次开发接口方便各部门实现对三维地理信息的集成与应用。传输网络系统通过有线或无线(3G/4G/GPRS)等网络将水文检测点的监测设备和检测中心软件系统连接起来。系统用户可通过浏览器或手机App来查看、管理系统。信息传输

28、部分应因地制宜，采用适合当地环境条件的传输方式，包括光缆通信和无线传输等。(1)无线数据传输对于前端数据信息采集设备，包括水雨情自动测报、大坝安全监测等设备，其数据量不大，可采用GPRS无线通信传输方案，为每个监测RTU配置GPRS模块，并配置SIM卡，进行数据传输。（2）有线数据传输对于视频监控设备或泵站，由于其信息量大，可采用铺设电缆的方式，进行视频信息和数据传输。服务器和存储服务器和存储拓扑服务器采用MicrosoftWindows2012Server操作系统，该系统易用性、灵活性以及扩展的Internet/Intranet和通讯服务能最大程度地满足项目需要。本系统的性能需求主要包括以下

29、方面：数据的标准化、开放化、通用性，统一技术标准，系统功能扩充或使用单位增加时应不影响现有系统功能和结构，可与其他软件进行数据交换和协同工作。系统支持T级海量数据、多用户并发，且初始加载速度快捷、场景浏览运行速度流畅、稳定。系统能够在32位及64位操作系统上的正常运行。用户角色与权限设置由系统管理部门逐级授权管理，能够对数据的可见性进行设定，可对数据进行校验和审计。系统必须具有快速反应能力，能在短时间内定位并获取全部相关数据，完成分析处理，提交正确、完备的结果数据。在数据中心进行数据录入2秒内响应，关键查询操作，系统响应时间小于3s；进行复杂空间查询操作，系统响应时间在5s以内。进行复杂空间查

30、询操作，系统响应时间在5秒以内，非统计性查询平均时间为不超过5秒，统计查询不超过10秒。系统具有良好的稳定性，有效工作时间大于等于99%，故障平均间隔时间大于等于90天。系统将支撑最大在线并发20人；大并发环境下系统响应速度小于8秒；大于系统可持续使用时间：大于60天；系统在遇故障后恢复正常运行所需时间小于2小时。系统具备高度的可靠性。系统维护时完全满足数据的准确性、一致性和完备性要求。按照信息密级，在不同的信息安全域实施相应的安全等级保护，对不同安全等级的信息，通过身份认证和访问控制，实现授权访问。同时，整个系统具备数据备份、容灾恢复和应急响应等功能。系统安全设计系统安全性必须考虑以下几个方

31、面：（1）做好权限管理，防止保证合法用户拥有合法权限，保证系统按照权限对系统进行操作；（2）做好系统防病毒设计，防止病毒对系统或数据的侵害；（3）做好系统数据备份工作，防止意外情况导致数据损失；（4）做好系统容错处理，保证数据的完整性和一致性。三、监控监测平台设计水库安全监测系统信息采集与传输系统是该系统建设的重要内容之一，是整个系统建设的基础系统建设应充分利用现代科技成果，以信息自动采集传输为基础，通过对信息采集与传输基础设施设备的改造和建设，通过配置先进的适合该水库大坝特性的新仪器、新设备，提高信息采集、传输、处理的自动化水平，提高信息采集的精度和传输的时效性，形成较为完善的信息采集体系，

32、为管理工作提供更好更准确的信息服务。水库安全监测系统的构成水库大坝的相关数据是水库大坝安全管理必不可少的科学依据，信息采集与传输系统在该系统中具有十分重要的地位，是支撑其他系统运行的信息基础。信息采集要充分利用本部门和相关部门的监测设施和信息，如水文、防汛、抗旱等水利系统监测设施，以及气象、环保、国土资源等部门的信息源，充分发挥相关部门基础设施和专业化技术队伍的作用，避免重复建设。这些信息可以采用交换的方式得到。对信息采集与传输基础设施设备的改造和建设，采用信息数据自动采集、人工采集与外部收集相结合的方式，逐步提高信息采集、传输、处理的自动化水平，扩大信息采集的范围，提高信息采集的精度和传输的

33、时效性，形成较为完善的信息采集体系。系统结构水库大坝安全监测系统的信息采集与传输系统建设目标是根据业务需求，针对该水库大坝的水量、水质、水位，渗压，渗流，变形等信息进行采集。运用无线或有线的信息传输手段把所采集的信息及时、准确地报送到监控中心。在现状基础上提高信息采集、传输、处理的自动化水平，扩大信息采集的范围，保证信息采集的精度和传输的时效性。水雨情监测站水质监测站水库安全监测系统移动基站大坝安全监测站视频监测站监控管理工作站图：信息采集与传输系统结构图信息采集内容水库大坝安全监测系统主要对水库大坝开发利用循环中的水雨情、水质、大坝的安全系数（渗流、渗压、变形）等要素进行监控，重点掌握水库大

34、坝实时数据情况，为水库管理、保护调度提供基础和依据，为水库安全应急实时调度决策提供支持。本系统采集的信息主要包括：1、水雨情信息监测：监测内容为水位、雨量等。2、水质监测：监测内容为水库重点区域水质。3、水库大坝安全监测：大坝渗流，渗压，变形等。4、视频监测：监测重点地区水质，大坝变形等现场视频。信息采集方式根据该系统管理的需要，科学地布设监测网络，合理设置监测站点和监测设施，采用自动监测方式采集有关信息。信息采集方式，根据实际情况和系统对信息的需求设计采集设施，采用自动采集方式，目前信息的自动采集已经有了许多成熟的方案和技术。1、自动采集水位、雨量，水质，大坝的渗流，变形，渗压等监测全面采用

35、数据自动采集、长期自记、固态存储、自动传输技术。2、人工采集考虑到成本等因素的信息，部分水库安全监测信息（渗流，变形，浸润线等）采用人工方式完成，并将所采集的数据录入到数据库。水库水雨情监测系统水库水雨情监测系统是对水库进行水位、雨情监控的信息基础，根据设计要求和本项目建站条件，水库水情监测主要为水位、雨情的监测，采用自动站形式。监测点组成监测体系结构如下图所示：水位计翻斗式雨量计遥测系统太阳能供电和避雷系统主要设备技术参数要求（1）翻斗雨量计：翻斗雨量计是降水量测量一次仪表，用以感知自然界降雨量，同时将其转换为开关信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。其性能必须符合国家标准GB

36、/T11832-2002翻斗式雨量计和国家标准GB/T11831-2002水文测报装置遥测雨量计相关要求。承雨口径：炉200；刃口锐角：4045分辨力：1mm、0.2mm、0.5mm、1mm可选；测量准确度：W3%（室内人工降水、以仪器自身排水量为准）雨强范围：01mm4mm/min（允许通过最大雨强8mm/min）发讯方式：双触点通断信号输出工作环境：环境温度050C，相对湿度；95%（40C）（2）浮子水位计浮子式水位计是利用浮子跟踪水位升降，以机械方式直接传动记录。用浮子式水位计需有测井设备（包括进水管），适合岸坡稳定、河床冲淤不大的低含沙河段。水位计须符合（GB/T50138-2010

37、水位观测标准）、（SL384-2007）水位观测平台技术标准、水利水电工程测量规范、（SDJ336-89混凝土大坝安全监测技术规范）、（DL.T5211-2005大坝安全监测自动化技术规范）、土石坝安全监测技术规范、大坝安全监测系统验收规范等规范要求和有关水位观测技术标准。设备清单：序号名称备注1翻斗式雨量计2浮子式水位计3遥测终端含1年通信费4一体化机箱5太阳能供电系统6蓄电池系统7充电控制器8防雷器9安装辅件10安装工程水质监测系统水库水质监测站采用在线水位设备获取水源地水位数据，在线水质设备获取水源地水质数据（温度、溶解氧、pH、电导、深度、氨离子），经过遥测传输设备进行数据采集处理后通

38、过GPRS将水位、水质信息传输到监控中心。水质水位采集：水质分析仪采集水质水位数据并通过RTU自动上传到监控中心，采集时间间隔以及发送的时间间隔可根据需求进行调整。数据报送：采用自报式、查询应答式兼容的混合式工作体制，可以自动按照设置要求将数据上报，也可以远程接收中心的查询指令上报数据。监测站点组成水源地监测站由水质分析仪、遥测系统、太阳能供电系统、防雷器等组成。太阳能供电和避雷系统图：水库水质、水位自动监测站结构图监测站采用太阳能供电，保障设备正常运转供电。遥测系统的通信方面，经过现场实际效果测试，监测站采用GPRS网络进行采集数据的传输。主要设备技术参数要求水质分析仪：水质分析项目：温度、

39、溶解氧、pH、电导、浊度、氨离子温度：热敏电阻法，使用寿命高于5年溶解氧：荧光法溶解氧，探头帽使用寿命为1年pH：玻璃电极法，参比电极需要定期更换电解液电导：四石墨电极法，耐腐蚀，可通过随机软件自动换算为盐度、总溶解固体、电阻浊度：符合IS07027的光学法，带有自清洗刷，可以有效保护探头表面；量程高达3000NTU氨离子：电化学方法，使用寿命1年设备清单：序号名称备注1水质分析仪2遥测终端含1年通信费3一体化机箱4太阳能供电系统5蓄电池系统6充电控制器7防雷器8安装辅件9安装工程大坝安全监测系统根据该大坝实际情况，拟监测项目包括坝体表面变形、坝体浸润线、渗流量等监测内容。本监测内容建议均采用

40、自动测量为主、手工监测作为辅助手段的方式。当然，根据具体项目投资情况，也可全部或部分地采用手工测量方式。手工监测主要采用全站仪、水准仪、振弦式读数仪、电测沉降仪（人工）等设备进行手工采集数据。大坝表面位移变形监测表面位移监测是大坝安全监测的必测项目之一，应根据实际情况进行设计其监测点位、传输方式。表面位移监测主要包括坝面水平位移（横向、纵向），坝面竖直位移等内容。可采用振弦式位移测量设备如裂缝计等测量表面的位移程度一般包括一个振弦式感应元件，该元件与一个经热处理并消除应力的弹簧相边，弹簧两端分别与钢弦、传递杆相连接。当连接杆从仪器主体拉出，弹簧被拉长导致张力增大并由振弦感应元件测量。如下图所示

41、：应根据具体情况确定实际所需测量数量，其安装可采用焊接或锚固方式。焊接时可将锚杆直接焊接在钢结构上，然后再将传感器通过万向节的累栓安装在锚杆上。对于锚固方式，则是灌浆锚杆，锚杆采用一段螺纹钢筋与传感器的万向节相连接。传输方式可采用数据采集模块、GPRS模块将数据无线传送到中心，在中心进行显示。主要设备清单：序号名称1振弦式位移计2数据米集仪3GPRS模块4太阳能板5充电控制器6蓄电池7信号防雷模块8电源防雷模块9法拉第筒及安装支架大坝内部位移变形监测内部变形主要包括水平与垂直变形等内容，可采用固定式测斜仪、振弦式基岩位移计等进行测量。应根据具体情况确定实际所需测量数量。固定式测斜仪系统用于长期

42、监测大坝分层水平位移变形或测量其倾斜变化。如下图所示：可采用钻孔方式安装测斜管，并在测斜管内不同高程安装倾斜传感器，即可获得不同高程的水平位移状态。这种方式可以方便地实现远程遥测。传输方式可采用数据采集模块、GPRS模块将数据无线传送到中心，在中心进行显示。监测体系结构如下图所示：主要设备清单：序号名称1固定式测斜仪2振弦式基岩位移计3数据米集仪4GPRS模块5太阳能板6充电控制器7蓄电池8信号防雷模块9电源防雷模块10法拉第筒及安装支架大坝渗流监测大坝渗流监测应根据实际情况选取横断面、监测孔、监测点，以及监测数量，其主要监测设备包括测压管、渗压计等。本方案拟选用振弦式渗压计做为测量设备。振弦

43、式渗压计主要原理是当被测水压荷载作用在渗压计上，将引起弹性膜板的变形，其变形带动振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出水荷载的压力值。应安置避雷芯片，以有效防止静电和雷击。主要设备清单：序号名称1振弦式扬压力计2数据米集仪3GPRS模块4太阳能板5充电控制器6蓄电池7信号防雷模块8电源防雷模块9法拉第筒及安装支架大坝上下游水位监测上游水位监测应设置在受泄流和风浪影响小、便于仪器安装埋设和监测的位置。下游水位监测应设置在受泄流影响小、水流平稳，便于仪器安装埋设和监测的位置。根据实际情况采用不同水位计类型，如雷达水

44、位计等。雷达水位计具有精度高，抗干扰能力强，不受温度、湿度及风力的影响；安装、调试、使用简单，功耗低等特点。监测体系结构如下图所示：ru汕中心计第机IntermL池載主要设备清单：序号名称1坝前水位计2坝后水位计3数据米集仪4GPRS模块5太阳能板6充电控制器7蓄电池8信号防雷模块9电源防雷模块10法拉第筒及安装支架视频监测系统随着监控设备的飞速发展，视频监控也越来越成为监控场地实际情况的重要手段。可根据具体实际情况增加视频监控手段，布置监控点位方便直观地查看水库大坝安全情况。视频监测系统主要分为定点视频监测系统和移动视频监测系统组成。视频监测系统站点组成视频监测点由云台、室外防护罩、太阳能风

45、能一体电源系统、避雷系统以及远程无线视频摄像机等组成。太阳能风能一体化电源和避雷系统无线视频摄像头视频服务与监控中心图：视频监测站结构图监测站供电采用太阳能和风电互补方式，减少断电风险。考虑到无线视频传输的速度和可靠性，经过现场实际效果测试，无线视频监测站采用WCDMA信号进行视频数据的传输。移动视频监测系统组成移动视频监测系统主要由工情信息采集终端和单兵巡检信息及视频采集系统组成。工情帯息采集单兵工情信息及观频采集聚统智能工情采集巡检终端，采用标准的智能终端，配合开发的采集软件，可完成工情、险情信息记录采集，图像信息的采集，巡检信息的记录，巡检路线和时间的采集，并可通过无线网络实时回传到管理

46、中心。有效的提高巡检工作的质量和效率。移动式视频信息监控系统采用单兵背负式设备，设备集成视频摄像设备、无线数传设备、智能信息终端和供电电池，整套设备重量轻，便于携带。水库自控化系统3.2.1闸站自动化控制控制系统组成为满足自控系统的建设，闸站需要建设永久性建筑，同时考虑电机拖动的要求，因此需更换手动启闭机为手动、电动二合一启闭机，同时在各闸门附近需有市电接入到闸室内。水闸监控系统拓扑图4路观频光端机A.夕室内摄像机A.室外摄像机室外摄像机PLC测控屏室内照明红外入侵探测1稳压电源|网络光端机爲鋼衢串转网服鞏S字专b_液位计电动机电流，电压主要设备技术参数要求水闸采用LCU测控屏进行闸门及液位测

47、量的方式，具体IO点数为:序号监控对象备注1电动机上升、下降、停止按钮输入及执行输出，闸门板高度采集。2水位高度闸前闸后3闸门板高度上、下限4电压监测5电流监测6远方、现地选择按钮7灯光闸室内照明开关控制8红外探测告警(1)PLC可编程逻辑控制器本工程选择西门子S7-226CN可编程逻辑控制器，该控制器可支持24DI16D0,配合8路模拟量输入模块，完全满足现场和招标需求，并对IO点数进行了预留,满足后期输入输出的扩展性。（2）超声波液位计HARMtM存适逞I.：丄：l土誓呼丁订isHjtrhw&轟僱*15耳呼直补讶则羿34用电鳩隱口SSmegi目却陌遇同的右矗基本参数与功能：信号输出：420

48、mA标配或选配485、232环境温度：-20+55C（特殊规格低温可达-40C。不死机）测距能力：俗称量程1、3、5、7、10、12、15、17、20m以及大功率50m发射全角：612发射角的大小和测距能力成正比工作模式：测量距离L和测量液位H模式转换，菜单可选液位模式：液位设置模式分为安装高度模式或当前液位模式,菜单可选电流跟踪：即输出电流跟踪异常即跟模式或异常等待模式,菜单可选盲区：0.251.00m-盲区的大小和测距能力成正比，盲区固有，菜单可查分辨：测量距离V10m-1mm.测量距离10m-10mm防护等级：Ip66.精度：0.250.5（3）雷达水位计雷达水位计天线发射极窄的微波脉冲

49、，这个脉冲以光速在空间传播，遇到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小很难确认。26G雷达水位计采用特殊的相关技术，可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。产品特点：波束角小，能量集中，具有更强抗干扰能力，大大提高了测量精度和可靠性；天线尺寸小，便于安装和加装防尘罩等天线防护装置；重量轻约1KG,便于安装；测量范围最大可达70m，覆盖大型水库等水位测量；多种输出电路接口与采集系统配合技术参数测量范围：普通型30m增强型

50、70m测量精度：3mm10mm显示分辨率：1mm工作存储及运输温度：（-40100）C过程温度：（-40100）C过程压强：常压频率：26GHz信号输出：RS485MODBUS协议电源：DC6V24V现场显示：可选相对湿度：95%泵站自动化控制控制系统组成本泵站由站级计算机及数字通信网络系统，与分布式的电气、水测仪表等智能终端设备组成。结合上级水调中心的自动化过程监控条件，本站最终形成：遥信、遥测、遥控，同时设计过程满足在线设备的自动/手动，远动/就地操作功能。本泵站建设一面LCU控制屏。系统从网络结构分为站级层及现地控制层。系统主要以上层网络的监控主机为核心，负责各类数据的采集、分析、处理、

51、命令的发布、数据库的建立及管理、并提供用户各类人机界面、数据报表。采用工业控制计算机，以WINDOWS为操作系统平台，主要完成下列功能：1通过管理机完成对各单元装置的实时数据采集，并对其完成处理和管理；2完成变电站运行情况的检测、事故记录、历史数据保存、画面显示、报表打印功能；3提供全部的监视、操作界面；4实现对泵站的管理功能；5远端监控，在调度中心中控室内通过组态软件与后台系统的网络连接提取监控数据。6以开关柜为对象，按回路功能要求配置保护及监控装置，实现对高低压设备及线路保护和控制。7以水泵机组单元与水工设备系统的水测仪表、测温仪表等信息采集，应用高端的可编程控制器(PLC)实现数据处理、

52、上传和信息交换及实现电量保护功能要求。同时本泵站前干渠需进行流量监测，通过单口通讯服务器进行RS485与TCP/IP的转换，最终通过光纤通路与工业以太网交换机进行连接。集站自控垂统蛤拘图柜电瑚耗飄克屯至岳air憐剖期缺jREXee-TCPXP打Wl0-:*11亠Tfi邹站-GU主要设备技术参数要求（1）PLC控制器在本次方案中需要选用PLC功能强大，开放性更好和高可靠性的工业处理器，具有易于使用，模块化设计和灵活的解决方案的特性，广泛应用在冶金、市政、食品加工、半导体、石油、天然气、汽车、码头、化工、制药、环境工程、纸浆和造纸、交通等行业。可选的OMRON系列PLC，卓越性能表现在强大的数据处

53、理能力，诊断功能，通讯的开放性和高可靠性，在全世界范围内的广泛应用充分证明了该控制平台是中等规模控制系统中最优秀的。SYSMACCJ系列CJ4/GHHOMRON的CJ1H系列PLC控制系统特点如下：高性能处理器，字指令执行时间最小为0.045us0.06us。CPU内存容量可扩展至8M,满足不同控制规模的要求。高级多任务操作系统。高性能的浮点处理能力,以最快的速度优化过程计算和数字计算。系统I/O电缆以及通信电缆支持相关防雷击、浪涌系统设计。支持五种IEC编程语言：LD,ST,IL,FBD,SFC。安装在电源模块中的锂电池保护RAM中的信息长达36个月。集成了多种通讯端口：USB端口,带Web

54、服务器功能的标准以太网TCP/IP端口,CANopenorFIP主站端口,Modbus串行端口。支持所有以太网TCP/IP“透明就绪”服务：输入/输出扫描服务，全局数据智慧水库信息系统技术方案大唐软件技术股份有限公司智慧水库信息系统技术方案大唐软件技术股份有限公司 所示： 服务，Web服务器，电子邮件服务，时间同步服务等。网络协议符合国家标准，见国家标准化委员会相关资料。支持多种通信协议：AS-Interface,ModbusPlus，INTERBUSorPROFIBUSDP提供多种特殊功能模板（安全模块，反射模块，高速计数，位置控制，运动控制，称重等）。除CPU，PCMCIA卡（内存和通讯卡

55、），终端器，扩展电缆外所有模块具有带电插拔的功能，大大提高系统安全性，便于日常维护。2）工控机主要技术特点如下：4U高上架式机箱可支持到14个板卡防震式驱动器拖架设计可安装到3个5.25寸和1个3.5寸磁盘驱动器双前置带过滤冷却风扇满足最佳空气流向前置存取USB与PS/2附带橡胶垫的坚固夹具，更好的防止板卡在恶劣环境下受到的震动友好用户界面的前置过滤装置易于系统维护可视化的电源状况和硬盘状况显示能更好改善系统的有效性可锁式前舱门防未授权使用（3）压力传感器本系统可选用德威尔传感技术有限公司生产的JYB系列压力变送器，如下图图压力变送器其技术指标满足以下要求：被测对象：液体测量范围：出水管压力：

56、表压01Mpa真空泵压力：负压-0.2MPa0.2Mpa过压极限：量程压力值的3倍输出特性：420mADC二线制，带现场显示.负载电阻：大于500欧姆精度等级：0.1满量程长期稳定性：优于土0.25%FS/1年电源电压：1236VDC保存温度：-20C+85C使用温度：0C+65C过程连接：M20X1.5外螺纹外壳防护：优于IP653.3监控调度中心设置工程自动化监控系统的调度控制中心，设置1套计算机控制系统，主要包括计算机工作站、服务器、模拟屏、打印机、网络设备和相应的软件。调度监控中心除完成对各泵站的远方监控外，还可以根据水库水位、相关的水量、流量以及各个设备的运行情况和协调控制调度相关的

57、数据流程进行查询、统计和管理提高管理行效率。岡管工作站PCMg接谟备至PSTN电话语畜TWIFSDHKS-罰室等电话r维护笔记本維护笔诃本电羯机管理调度申心歉居库服虽耀应用眼益黑唄诈*工祚拈图调度中心网络拓扑结构图调度中心通过SDH设备接入到系统网络中，在调度中心配置数据库及后台服务器，用于实现数据存储和记录，同时完成网络数据转发。计算机服务器应具有双机热备功能。同时在调度中心建设电视大屏幕，实时显示各泵站、闸站运行工况等信息。四、业务系统设计4.1实时在线监测子系统系统支持数字化大坝、水闸、分洪区、摄像头、水文监测设备的无缝集成真正实现基于三维场景的数据直观可视化展现。电子地图显示显示监测系

58、统的总貌、监测布置和传感器分布图。主界面以水库测点分布图为背景，直观显示各测点位置情况、水位、雨量及警戒状态，并以各种不同颜色表示警戒状态。点击某个测点时，可弹出单个测点详细信息显示。单个测点详细信息显示基本信息显示测点的地理位置、显示测点的设置数据；实时显示当前测点的测值变化及24小时内的过程曲线及高低阈值图表及相关图；历史分析显示当前测点的长期曲线。F.L.t-17Ii北靂irrI监控面板在一个界面上，按照传感器监控目标分类或工艺分类显示全部传感器的当前值。并按照传感器的高低阈值或数值区间以不同颜色显示。告警水位、降雨量等数据超过告警上限时，监测点主动向上级告警；传感器故障时，也会主动告警

59、。告警方式为计算机图形、声音告警，或者以短信方式通知主管接入架构该子系统完成水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等数据的数据接入工作。今一_至芝一_二=二一测点信息管理地理位置及参数化管理：管理测点的GPS坐标位置、测点编号、测点的传感器类型、安装时间。采集设备分布图：在电子图上使用符号化的方式标记全部数据采集点的分布情况，并可以按照工作状态（工作中、故障）状态显示。采集设置设置采集间隔、保留精度、远程参数设置（测点的设备ID、协议类型、服务地址等）。采集服务方式一：负责通过Socket接收RTU、DTU设备传输过来的IP数据，解析为485或232流数据，并分析后，按照采

60、集设置保存到数据库系统，并发布传感器实时更新服务。方式二：监控点数据通过组态软件获取，并保存到关系数据库。监测点参数阈值或测量值区间管理维护测量点单一测量值的高、低阈值；维护测量点测量值区间（如:00.25低0.250.6中；0.60.8高；0.8以上极高）。实时视频连接子系统系统通过网络技术与已建视频监视系统进行连接，系统中建立了视频站点列表及检索功能，可以对视频监控区域方便的检索定位。在三维地图中选中地物在属性对话框中建立了视频播放连接，用户可以根据需要设置播放或手动播放。可与应急指挥系统建立数据接口，通过应急指挥系统传回的灾情现场图形能在三维系统中显示。系统提供多种视频监控表现模式，通过