1概述

      在水利信息化綜合體系中，應用系統以水資源管理、農村水利信息管理等水利部提出的八大重點工程為核心，服務于各種水利業務管理；信息化基礎設施不僅包括水利應用系統賴以存在的網絡硬件平臺，還包括水利基礎信息采集點、水利通信骨干網絡的建設。我國水利信息化還基本處于基礎設施完善和業務應用初步建設的階段，為加快水利行業信息化的進程，需要更廣泛、有效地運用高新科技，結合水利行業的業務特點，尤是近期如火如荼的物聯網相關技術。

     物聯網相關的傳感器、網絡技術等并不是全新的技術，而水利行業因具有安全要求高、空間跨度大、野外作業多等特點，很久以前就已經開始廣泛使用各種自動化或半自動化的信息采集監測設備，對雨量、水位、水量、水質等信息進行實時采集，通過無線網絡、有線網絡進行傳輸匯集，從而應用于防汛抗旱、水資源管理等多項業務管理中。

      2大唐軟件水利物聯網解決方案

      大唐軟件立足水利行業信息化的發展，結合公司自身的技術優勢和水利行業經驗，提供全面的水利行業物聯網解決方案。通過提供灌區信息化管理系統、水資源管理系統、水利通信與自動化系統等，對水文、水質、閘門等實時信息的采集、傳輸、處理加工和應用，切實提高水利行業管理的綜合能力和管理水平，實現向動態管理、精細管理、定量管理和科學管理的轉變。由于水文、水質等信息采集點一般位置偏遠，且相互間的距離遠，采集的信息包括數據信息和視頻監測信息，因此需要采用網絡、光纖通信、無線通信等技術，合理部署建設水利工程信息化傳輸和存儲環境。通過對各類基礎信息實行自動采集、處理并進行分析計算，對供水工程設施和水源進行自動測量、計算、調節和控制，從而實現計劃供水和水資源優化配置，使得水資源更加有效地被利用。

      大唐水資源管理系統解決方案以現代化通信手段實現實時應急處理，實現綜合感知的水質實時監測和水資源業務管理。水資源管理的主要業務包括：組織水功能區的劃分和審核江河、湖庫等水域納污能力；指導監測江河、湖庫、地下水的水量、水質；指導入河排污口設置的管理工作，提出限制排污總量的意見并監督實施；組織實施水資源費征收制度和取用水許可制度，負責取用水許可審批，監督水資源費的征收和使用等。為實現這些業務管理，需要對水資源信息進行實時地監測和采集，監測要素包括：區域內關鍵節點視頻監控、水質實時監測、水流量和水位實時監測、超標有害成分重點監測和分析、供水水質重要指標超標報警。

      大唐水資源管理系統方案架構如圖1所示。

圖1 大唐水資源管理系統方案架構

      大唐水資源管理系統解決方案在完成綜合感知的基礎上，具有結構簡單、適應性強和可靠性高的優點。該方案綜合采用流量監測設備、水質檢測設備和視頻監測設備等，對水流量、水質、視頻信息等進行實時采集，以標準工業電信號上報綜合信息化采集器，接入到中國移動TD-SCDMA網絡。綜合信息采集器采用多路A/D復用傳感器采集通道，可外接多路模擬量、數字量傳感器探頭，提供水質檢測儀協議轉換和數據量轉換，提供視頻模擬信號轉換數據信號（H.264），最終將視頻信號、水質監測信號和水量監測信號合并上傳。為保證設備可靠運行，需要提供完善的室外環境適應設計，如攝像機及水質檢測儀需安裝于野外環境中，其余設備均安裝于室外設備箱體內。箱體設計應充分考慮防潮、防雨、防雷擊、高低溫工作環境等因素。在供電系統成熟區域，電源采集可直接從動力配電室引出，只需布設電源線纜進行接入；在不具備供電系統的區域，采用太陽能板供電，這樣使用壽命長、性能穩定、維護費用較低。

      大唐水資源管理系統解決方案通過TD-SCDMA網絡提供高效經濟的綜合信號傳輸。通過TD-SCDMA網關，該方案采用點對多點方式建立覆蓋監控領域的無線網絡，在遠程監控點安裝內置TD-SCDMA無線模塊的遠程視頻監控終端。TD-SCDMA頻譜利用率高，靈活性強，系統性能穩定，與傳統系統兼容性好，支持與傳統系統間的切換功能，支持多種通信接口（TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、Iu、Iur多種接口要求），同時支持多載波直接擴頻系統。這種方案具有傳輸距離遠、時延低（對視頻應用非常關鍵）、設備成本低、能夠提升遠程視頻管理能力的特點。同時，TD-SCDMA模塊采用動態IP地址的域名解析服務，能夠主動搜索遠程視頻監控終端內設定好的主控室監控服務器域名，節約IP地址。

      大唐水資源管理系統解決方案采用先進實用的技術架構和基于構件的設計、開發模型，構筑業務覆蓋全面、擴展性強的水資源管理應用。水資源管理應用以水資源管理業務為重點，以對水資源開發利用主要環節的監測為基礎，以水利信息化網絡系統為依托，以水資源業務應用系統為核心，構建省市各級水資源管理機構的信息網絡、水資源數據管理中心、水資源管理工作開展的業務平臺以及水資源信息的發布窗口，從而使水資源管理部門的職責得到更有效地履行，實現水資源的優化配置、高效利用和科學保護的目標。大唐水資源管理系統解決方案如圖2所示。

 圖2 大唐水資源管理系統解決方案

       3系統主要功能

      水資源綜合業務管理。實現對水資源論證管理、取水許可管理、計劃用水與節水管理、水功能區管理、水源地管理、入河排污口管理、水資源調配管理、水資源規劃管理、水資源信息統計與發布、水權轉換和減沙換水等十大水資源業務數據及業務流程進行集中管理，以提高日常水資源管理工作的效率。

      水資源費征收管理。實現從水量數據的采集、分析、糾錯、賬務處理，到最終的銷賬處理過程。系統支持按照用水類型、用途等進行費率定制，對超定額、超計劃取用水提供累進加價計費處理規則，靈活設置優惠策略，提供欠費、催繳等管理。

      水資源信息監測。為用戶提供水資源動態信息的采集與管理功能。系統提供對取用水單位取用水情況，灌區退水情況，大江大河主要控制斷面流量，水功能區、水源地、入河排污口及超采區等方面的信息監測和統計分析，能夠以地圖形式對水資源的動態信息進行展現和告警。

      綜合維護管理。為用戶提供簡潔、便利的系統管理維護接口。

      水資源業務信息發布。將公眾關心的水資源業務數據發布到互聯網上，實現上、下級管理部門的數據報送。

1