DB51∕T 2595-2019 四川省水库动态监管预警系统建设与管理技术规程

DB51

四川省水库动态监管预警系统建设与管理技术规程Techenical

specifications

reservoir

and

forewarning

systemin

province 四川省市场监督管理局

DB51/T

2595—2019前 言

...............................................................................II1

范围

................................................................................ 12

规范性引用文件

...................................................................... 13

术语和定义

.......................................................................... 14

总则

................................................................................ 24.1

总体目标

........................................................................ 24.2

基本原则

........................................................................ 25

总体框架

............................................................................ 25.1

总体架构

........................................................................ 25.2

系统组成

........................................................................ 36

信息采集与传输

...................................................................... 46.1

小型水库动态监管采集与传输

...................................................... 46.2

大中型水库动态监管采集与传输

.................................................... 67

数据存储与共享

..................................................................... 117.1

小型水库数据存储

............................................................... 117.2

大中型水库数据存储

............................................................. 117.3

数据库建设

..................................................................... 117.4

数据共享

....................................................................... 117.5

数据安全

....................................................................... 128

应用系统建设要求

................................................................... 128.1

总体要求

....................................................................... 128.2

四川省水库动态监管预警系统

..................................................... 128.3

大中型水库现地应用系统

......................................................... 139

建设管理

........................................................................... 139.1

建设管理组织机构

............................................................... 139.2

建设管理原则

................................................................... 139.3

........................................................................... 1310

运行管理

.......................................................................... 1310.1

运行维护原则

.................................................................. 1310.2

运行维护内容

.................................................................. 1410.3

更新改造

...................................................................... 14附 录 A

相关采集设备主要技术参数要求

...............................16DB51/T

2595—2019 果，由四川省水利厅组织本省水库动态监管预警技术相关单位和专家，依据相关标准完成制定。本规程主要技术内容有：——水库动态监管预警系统的总体框架；——采集与传输技术要求；——数据存储与共享；——应用系统建设要求；——建设管理；——运行管理。本规程按GB/T

1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定编写。本规程的基本内容有可能涉及专利，本规程的发布机构不承担识别这些专利的责任。本规程由四川省水利厅提出并归口。本规程批准部门：四川省质量技术监督局本规程主持机构：四川省水利厅本规程解释单位：四川省水利厅本规程起草单位：四川省农田水利局四川省水利科学研究院部门和水库管理单位的意见。本规程主要起草人：冉从恒

冯玉民 王 斌 李周顺 何 鹏 刘双美李晓鹏魏广华 毕 瑶 周永清 曾 康 郭翔宇 李小平 李振华IIDB51/T

2595—20191 范围备要求等技术要求。划、方案设计、项目实施和验收、运行管理等。2 规范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T

信息安全技术

信息系统安全等级保护基本要求GB

50348-2018

安全防范工程技术标准GB/T

水位观测标准SL

34-2013

水文站网规划技术导则SL

水环境监测规范SL

实时雨水情数据库表结构与标识符SL

土石坝安全监测技术规范SL

水利信息化项目验收规范SL

混凝土坝安全监测技术规范SL

水文监测数据通信规约SL

水利工程建设与管理数据库表结构及标识符SL

水利信息系统运行维护规范SL

415

水文基础设施建设和技术装备3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1水库动态监管预警系统

对水库实时水雨情及工情信息进行采集、传输、存储、管理及预警的综合应用系统。3.2图像监控

image

通过拍照方式对水库现场进行监控。DB51/T

2595—20193.3视频监控

video

通过控制云台摄像头对水库现场进行实时视频监控。4 总则4.1 总体目标现代化、智能化。4.2 基本原则地方分级建设，省级主管部门负责统一建设数据汇聚平台和应用系统，地方（市（州）、县（市、区）水务（利）局、镇水利站和水库管理单位）负责水库信息采集与传输设备的建设。键业务需求来开展工作，以实时信息的采集和预警为首要建设内容。平台公用、资源共享。在统一规划的前提下，整合资源、集约使用,保证一数一源。由省级主管部门负责统一建设数据汇聚平台和应用系统，大中型水库自行建设的内容需与省级平台互联互通。和较长的生命周期，并保证系统的开放性和兼容性，为系统技术更新、功能升级留有余地。系到水库工程安全的信息采集，有条件的可进行水质监测、视频监控、环境监测等内容的建设。新，保障系统正常、稳定、可靠、安全运行。5 总体框架5.1 总体架构库动态监管预警系统。系统的主要功能是实现水库实时水雨情及工情信息的采集——传输——存储——管理及预警。系统划分为信息采集与传输层、数据资源层、应用系统层以及用户层。DB51/T

2595—2019图1 四川省水库动态监管预警系统总体框架5.2系统组成5.2.1 信息采集与传输层/象）、其他大坝安全监测和闸门监测等。5.2.2数据资源层数据库。5.2.3应用系统层web分级使用。同时有条件的大中型水库也可建设现地的水库管理应用系统。5.2.4 用户层DB51/T

2595—2019人员。大中型水库建设的现地水库管理应用系统面向的用户主要是水库管理相关人员。6 信息采集与传输6.1 小型水库动态监管采集与传输6.1.1 建设内容6.1.1.1

信息采集系统包括水位、雨量、图像采集，土石坝宜增设生物危害监测，有条件的重点水库也可建视频监控。6.1.1.2

高程引测程数据，因此需要在小型水库动态监管预警系统建设时，进行高程引测和水尺安装。6.1.2 水位信息自动采集6.1.2.1

站网布设原则位之间的水位。库区水位变化较大的水库可根据需要在水位转折变化处增设水位站。6.1.2.2

采集方式小型水库水位自动测量宜采用声波式或浮子式水位计。6.1.3 雨量信息自动采集6.1.3.1

站网布设原则素干扰而导致测量偏差。为了节约建设成本，雨量站宜与水位站合并统一建站。6.1.3.2

采集方式由于四川省在汛期暴雨频发，为了测量的准确性，宜采用声波式或翻斗式雨量计。6.1.4 图像信息自动采集6.1.4.1

站网布设原则摄到大坝坝体及水面变化，有需要且有条件的宜对溢洪道进行图像监测。6.1.4.2

采集方式DB51/T

2595—2019GPRS/4G/5G等公网传输到监控中心服务器进行集证成像品质，推荐采用技术的图像传感器。图像信息采集应具备夜视功能。6.1.5 视频监控6.1.5.1

站网布设原则有条件的重点小型水库，可对大坝或溢洪道进行视频监控。6.1.5.2

采集方式宜采用视频与图像监控相结合模式。小型水库根据需要启动视频监视。考虑拍摄视野和清晰度，视频监控宜采用高清球机摄像头。6.1.6大坝生物危害监测6.1.6.1

50m-300m范围以内,以及白蚁危害区，即大坝两坝肩及坝脚线以外300m-500m范围和毗邻的山体、树林周边范围。6.1.6.2

采集方式白蚁监测主要包括白蚁活动动态监测、图像实时分析预警和循环治理效果监测。a) 白蚁活动动态监测像，并通过传输网络回传至数据中心进行编码存储。b)图像实时分析预警和危害性综合评估，获得生物危害的风险区域，并输出可选的治理措施。c) 循环治理效果监测监测”的一体化监测与防治。6.1.7 高程引测每座水库原则上布设一个测量工作基点，5-10统保持一致。为节省项目投资，水库附近1公里以内埋设有水准标识的，应尽量采用已埋设的水准点作为测量工程的测量，采用四等水准精度进行联测。6.1.8水尺安装设断面应符合GB/T

的相关要求。DB51/T

2595—2019水尺。00刻度高差一米，不重叠，并且在第1根水尺顶部标识水尺高程。若大坝是混凝土坝面，宜采用拉爆螺丝焊接水尺桩方式安装水尺，若大坝是土石坝面的，宜通过挖坑填埋水尺桩方式安装水尺。顶标识水尺高程。6.1.9 采集频率要求a) 水位、雨量数据，汛期不少于

15min

一条，非汛期不少于

1h

一条；b) 图像数据，汛期不少于

一条，非汛期不少于

3h

一条。6.1.10 信息传输4G/5G或光纤传输等公网传输，无公网覆盖的水库宜采用北斗卫星数据传输方式。随着信息传输技术的发展，可采用当前最新的主流信息传输模式。6.1.11 防雷和接地要求防雷和接地应符合GB

50348-2018的相关规定。6.1.12 供电系统信息采集与传输系统推荐采用太阳能板浮充蓄电池供电，条件允许的情况下也可采用市电。供电系统除应符合

50348-2018的相关规定外，还应保证遭遇连续30天以上的阴雨天气设备仍能正常工作。6.2 大中型水库动态监管采集与传输6.2.1 建设内容包括水位、雨量、图像/视频、渗流量、表面变形，土石坝宜增设生物危害监测，根据水库功能需要和建设条件，可建设水质、环境（气象）、其他大坝安全监测和闸门监测等。6.2.2 水位信息自动采集6.2.2.1

站网布设原则点。当坝上水位不能代表闸上水位时，应在闸上增设水位自动采集设备。6.2.2.2

采集方式对于大中型水库，宜采用浮子式或声波式水位计。6.2.3 雨量信息自动采集6.2.3.1

站网布设原则DB51/T

2595—2019雨量观测站点的布设应能控制月、年降水量和暴雨特征值在大范围内的分布规律和暴雨的时空变化。雨量站网的布设密度按SL

34-2013执行。雨量站网原则上应均匀分布，为了节约建设成本，宜与水位站合并统一建站。雨量站应避开强风区，其周围应空旷、平坦、不受突变地形、树木和建筑物以及烟尘的影响。6.2.3.2

采集方式由于四川省在汛期暴雨频发，为了测量的准确性，宜采用声波式或翻斗式雨量计。6.2.4 图像信息自动采集6.2.4.1

站网布设原则泄洪闸、泄洪洞、取（放）水设施、水位尺。6.2.4.2

采集方式GPRS/4G/5G等公网传输到监控中心服务器进行集证成像品质，推荐采用技术的图像传感器。图像信息采集应具备夜视功能。6.2.5 水质信息自动采集6.2.5.1

布设原则SL

，中的要求。6.2.5.2

监测项目水库动态监管预警系统所涉及的水质监测项目应符合SL

219-2018，3.3的相关规定。6.2.5.3

采集方式进行水质监测数据的采集方式有以下3种：实验室监测、移动监测和固定自动站监测。传感器进行在线监测。测，达到水质信息采集的目的。6.2.6 气象信息自动采集6.2.6.1

布设原则在满足要求精度的前提下，站距尽可能大、站网密度尽可能的稀少。兼顾科研和气象现代化，尽量做到合理。20～40km40km动气象站建设情况。DB51/T

2595—20196.2.6.2

采集方式水库动态监管预警系统所涉及的环境监测内容为温度、湿度、风速、风向。a) 温度采集宜采用热敏电阻温度传感器，以便进行快速和灵敏的温度测量。b) 湿度采集宜采用湿敏元件,主要有电阻式和电容式两大类。c) 风速采集宜采用风杯风速传感器，成本较低、使用方便、维护简单。d) 风向采集宜采用电子罗盘式风向传感器，用电子罗盘定位绝对方向，通过RS485接口输出风向信息。6.2.7 闸门监测6.2.7.1

布设原则测量。6.2.7.2

采集方式闸门开度的自动测量宜采用数字式闸门开度传感器，常用的传感器有光电编码器和接触式编码器。测量方式包括直接测量和间接测量。的运动轨迹会出现非线性变化，应加以修正。6.2.8视频监控6.2.8.1

布设原则泄洪闸、泄洪洞、取（放）水设施、水位尺。6.2.8.2

技术要求a)监控网络结构存储到硬盘录像机的硬盘，方便调用查看。摄像头光纤网络

交换机

硬盘录像机摄像头图2 监控网络结构DB51/T

2595—2019b)视频共享将库区的视频监控信息共享给相关职能部门。各水库管理处需接入互联网，作为视频监控数据共享的传输信道。视频共享方式为：省级监控平台通过互联网与硬盘录像机相连接，获取相关视频监控信息，市（州）、县（市、区）水务（利）局可通过省级监控平台共享水库的视频监控信息。视频监控硬盘录像机

传输网络

防火墙

省级监控平台市（州）、县（市、区）水利部门图3 视频共享拓扑结构6.2.9 大坝安全监测6.2.9.1

布设原则根据《水库大坝安全管理条例》，大坝安全监测站的布设应涵盖坝高米以上或者库容米以上的水库大坝。大坝包括永久性挡水建筑物以及与其配合运用的泄洪、输水和过船建筑物等。坝高15米以下、10米以上或者库容100万立方米以下、10万立方米以上，对重要城镇、交通干线、重要军事设施、工矿区安全有潜在危险的大坝参照本规程执行。6.2.9.2

采集方法水库动态监管预警系统所涉及的大坝安全监测内容包括大坝渗流监测和坝体表面变形监测。6.2.9.2.1

渗流监测a) 土石坝渗流监测包括坝体渗流压力监测、坝基渗流压力监测、绕坝渗流监测和渗流量监测。设参考SL

551-2012的要求。渗流量监测应根据渗流量的大小和汇集条件，选用如下几种方法和设施：——当流量小于

1L/s

时宜采用容积法，通过容积式流量计进行采集。——当流量在

1～300L/s

之间时宜采用量水堰法，通过水位计测量水位换算成流量。——当流量大于

或受落差限制不能设量水堰时，应将渗漏水引入排水沟中，采用流速法，通过水位计、流速仪分别测量水位和流速，并换算成流量。b) 混凝土坝渗流监测包括坝基扬压力监测、绕坝渗流监测和渗流量监测。坝基扬压力监测、绕坝渗流监测可埋设渗压计监测，也可埋设测压管监测，监测点的布设参考SL601-2013的要求。渗流量监测方法根据监测对象和排水量，选用如下方法：DB51/T

2595—2019——廊道或平洞排水沟内的渗漏水宜用量水堰法监测，也可用流量计监测。——排水孔渗流量很小的渗漏点宜用容积法监测。——坝体混凝土缺陷、冷缝和裂缝的渗漏水渗漏水量较大时，应采用容积法或量水堰法监测。6.2.9.2.2

坝体表面变形监测线的纵向位移。水平位移宜采用全站仪，垂直位移宜采用水准仪进行监测。6.2.10 大坝生物危害监测6.2.10.1

布设原则50m-300m范围以内,以及白蚁危害区，即大坝两坝肩及坝脚线以外300m-500m范围和毗邻的山体、树林周边范围。6.2.10.2

采集方式白蚁监测主要包括白蚁活动动态监测、图像实时分析预警和循环治理效果监测。a) 白蚁活动动态监测像，并通过传输网络传至数据中心进行编码存储。b) 图像实时分析预警和危害性综合评估，获得生物危害的风险区域，并输出可选的治理措施。c) 循环治理效果监测监测”的一体化监测与防治。6.2.11 采集频率要求a) 水位、雨量数据，汛期不少于

15min

一条，非汛期不少于

1h

一条；b) 图像数据，汛期不少于

一条，非汛期不少于

3h

一条；c) 水质、气象、闸门、大坝安全等数据，宜不少于

一条。6.2.12 信息传输采用GPRS/4G/5G等公网，视频监控根据现场条件采用4G/5G或光纤传输。随着信息传输技术的发展，可采用当前最新的主流信息传输模式。6.2.13 防雷和接地要求防雷和接地应符合GB

50348-2018的相关规定。6.2.14供电系统10DB51/T

2595—2019信息采集与传输系统推荐采用太阳能板浮充蓄电池供电，条件允许的情况下也可采用市电。供电系统除应符合

50348-2018的相关规定外，还应保证遭遇连续30天以上的阴雨天气设备仍能正常工作。7 数据存储与共享统数据应接入该平台。系统相关数据必须遵循统一、规范的标准，监测站点由全省统一编码。7.1 小型水库数据存储小型水库数据统一存储在省级平台，需接入省级平台的数据内容包括基本信息和实时信息。库基本信息准确性和预警可靠性负责。实时信息包括水位、雨量、图像、视频等，数据传输需遵循SL

651-2014，由省级主管部门统一建同样的原则接入省级平台。7.2大中型水库数据存储平台互联互通，数据共享。需接入省级平台的数据内容包括基本信息和实时信息。利普查数据等历史资料。实时信息包括水位、雨量、图像、气象、水质、闸门开度以及大坝安全等，数据传输需遵循651-2014样的原则接入省级平台。视频宜采用直连方式同时接入现地及省级平台。大中型水库由各地自行建设的内容，如洪水预报、调度等信息可不接入，由各地自行管理。7.3 数据库建设水库动态监管预警系统数据库包括属性数据库和空间数据库两大类。属性数据库包括基础库、实时库和历史资料库三种类型。数据库设计需要符合SL

323-2011和700-2015的相关要求。的需要，可进行各类专题图层的绘制工作。7.4 数据共享水库之间，上下游的不同管理单位之间等。同时可与气象、环保、国土等部门进行数据交互共享。数据共享可采用数据层共享或应用层共享的模式。a) 数据层共享将设备发送回来的数据直接转发到目标平台的前置机中，并解析保存到中间库供调用。b)应用层共享11DB51/T

2595—2019提供数据共享WebService服务，目标平台合法通过验证后可根据需要获取数据。7.5 数据安全数据安全应符合GB/T

22239-2008对于第二级安全保护能力的相关要求。8 应用系统建设要求8.1 总体要求四川省水库动态监管预警系统由省级主管部门统一建设管理。应用系统分版、移动终端版，对水库基础信息、水雨情、大坝安全监测、环境因素（气象）、水质、闸门开度等信息进行展示与管理，实时掌握水库最新动态。各市县通过账号访问系统，账号由省级主管部门统一进行分配。通，数据共享。8.2 四川省水库动态监管预警系统8.2.1 WEB

版系统软件功能要求WEB版系统软件功能包括基本信息管理、地理信息监视、实时信息监视、数据查询统计、预警预报功能、系统管理功能等。a) 等。b) 图像信息，用户可以直观地看出水库监测站点的分布情况。鼠标悬停或点击水库监测站点后，自动弹出该站点的图像、水位、雨量、库容等信息。c) 开度、大坝安全监测、视频等实时信息。d) 表等方式进行查询、统计、分析。e)实时监测数据达到预警条件，系统将自动报警，并将报警信息发送到相关人员的手机上。f)区或死角，作为在线监测手段的有效补充。g)系统预留人工数据填报入口以及批量导入功能，作为信息自动在线监测手段的有效补充。h)系统管理模块包括用户及权限管理等，对用户的基本信息及权限进行管理。8.2.2 移动终端版软件功能要求移动终端版软件需包含主流的安卓版本和IOS版本，以适应不同用户群体的需求。移动终端版软件可随时查询水库基本信息、实时水位和雨量以及实时现场图像，并具备预警功能。移动终端版软件内容包括验证激活与自动更新、工程列表、工程信息等。a) 有新版本，将会自动提示更新。12DB51/T

2595—2019b)量等信息；对超过汛限水位的水库有预警标志；可对站点收藏、定位、导航。c) 息，并以过程曲线、直方图等形式对水雨情数据进行展示。8.3 大中型水库现地应用系统预警系统大平台互连互通，数据共享。四川省水库动态监管预警系统对大中小型水库进行统一管理。可行性，开发建设洪水预报、指挥调度等功能模块。9 建设管理9.1 建设管理组织机构理团队，对项目建设全过程进行管理。大中型水库动态监管预警系统由各水库管理单位组织建设；小型水库动态监管预警系统由县（市、区）水务（利）局的相关部门统一组织建设；四川省水库动态监管预警系统平台由省级主管部门建设。9.2 建设管理原则期竣工、验收、交付使用。工程建设管理需要遵循以下原则：a) 按有关规定执行招标投标制。b) 原则上执行监理制。c) 各项工程的建设内容和建设标准参照本规程进行。d) 各项工程实施招标投标选定施工单位，根据情况邀请相关部门参加投资较大项目的招标全过程。e) 文档目录。9.3 验收工程建设完成后必须经过至少3个月试运行，试运行通过后再组织验收。项目法人按照SL

558-2013和有关信息自动化建设工程验收规程，邀请上级主管部门和有关专家，工验收鉴定书”内容办理工程移交事宜；经工程验收鉴定提出的遗留问题，由项目法人督促落实解决。10 运行管理10.1运行维护原则13DB51/T

2595—2019地为各级水利部门的日常管理提供有力的现代化管理手段和可靠的科学决策依据。工作流程规范，严格按照规定、规范管理。运维服务可采用外包形式，由专门的运维单位承担。运行维护工作应符合SL

的相关规定。10.2 运行维护内容10.2.1 系统运行管理系统运行管理的内容包括：a) 每天检查各个监测站设备的运行情况，包括数据有无上报，上报数据是否有异常等；b) 系统基础数据录入和更改等；c) 定期对数据卡余额查询，并充值；d) 实时跟踪应用系统运行情况，不断对应用系统进行功能升级；e) 汛期安排人员值班工作，确保系统正常使用。10.2.2 定期检查保养每年至少两次（汛前、汛后）现场检查保养，具体包括：a) 到现场检查各设备和各