隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長，河流下游生態(tài)環(huán)境問題日益突出，水文監(jiān)測、管理和調(diào)度仍存在較多問題，如監(jiān)測手段落后、信息化水平低等。需要對下游河段的水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)對河流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和科學(xué)分析，可提升河流水文監(jiān)測、管理和調(diào)度的信息化水平，為實(shí)現(xiàn)中小河流生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

一、必要性

對了解河流的流量情況，制定合理的防洪調(diào)度、水資源管理、生態(tài)保護(hù)等，具有十分重要的作用。水文監(jiān)測是一項(xiàng)長期且繁瑣的工作，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行采集，才能保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方式已無法滿足當(dāng)下對數(shù)據(jù)采集的需求，因此亟需一套自動化、智能化的智慧水文監(jiān)測系統(tǒng)。

水文監(jiān)測是中小河流水文水資源監(jiān)測的重要內(nèi)容，可以為河道及水文水資源管理、水利工程運(yùn)行管理等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對河道治理、生態(tài)修復(fù)、水土保持、防洪排澇等具有重要作用，應(yīng)根據(jù)不同河流特點(diǎn)，科學(xué)選取監(jiān)測斷面。

二、通訊架構(gòu)

智慧河流水文監(jiān)測解決方案，基于物聯(lián)網(wǎng)云平臺，通過高精度傳感器，獲取數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆破脚_，對水質(zhì)、水位、流速、流量等水環(huán)境要素的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控。精準(zhǔn)掌握水文情況，進(jìn)行全面監(jiān)管，科學(xué)監(jiān)測河流水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水務(wù)管理的信息化，為實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)文明建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐。

三、應(yīng)用對象

1.大中小型水庫;

2.大中型水電站;

3.大中型堤防及支流、湖泊等;

4.重點(diǎn)排污單位，包括污水處理廠、工業(yè)園區(qū)、城鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施等;

5.河流下游生態(tài)環(huán)境，主要是指河流中下游地區(qū);

四、組成結(jié)構(gòu)

1、水文監(jiān)測系統(tǒng)

采用高精度傳感器，能夠準(zhǔn)確地測量出水位、流速、是否有污染物、水溫等數(shù)據(jù)，常用設(shè)備有液位傳感器、水質(zhì)PH值傳感器等設(shè)備。具體應(yīng)用數(shù)量與類型可根據(jù)監(jiān)測實(shí)際情況靈活選配。

2、通訊系統(tǒng)

系統(tǒng)的通訊傳輸部分，由監(jiān)測傳感器自帶的傳輸模塊與智能監(jiān)控柜組成，以4G、5G、WIFI、GPRS、以太網(wǎng)等無線網(wǎng)絡(luò)為通訊方式。監(jiān)測系統(tǒng)采集水文情況后，經(jīng)智能監(jiān)控柜中轉(zhuǎn)后，上傳至智慧水利云平臺上。

3、智慧水利云平臺

云平臺是查看、管理水文情況的平臺，也是系統(tǒng)核心。當(dāng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)地將水位、流速等數(shù)據(jù)上傳至云平臺后，將信息處理后以數(shù)據(jù)表格、曲線圖形式呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

五、系統(tǒng)功能

1、實(shí)時(shí)監(jiān)測：實(shí)時(shí)監(jiān)測水位、流速、雨量等水文數(shù)據(jù)，監(jiān)測頻率可調(diào)整，設(shè)定1-5分鐘采集一次;

2、遠(yuǎn)程報(bào)警：根據(jù)檢測需求情況，對水位、降雨量等情況進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警方式有云平臺消息、APP消息、郵件、現(xiàn)場聲光等;

3、數(shù)據(jù)分析：支持對水位、流量、雨量等水文要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測分析;

4、數(shù)據(jù)管理：云平臺具備自動存儲功能，可將歷史數(shù)據(jù)以表格或曲線圖等多種形式記錄在平臺上，并以時(shí)間為條件來參數(shù)，可將歷史數(shù)據(jù)通過 Excel等方式導(dǎo)出為 EXCEL文件，支持打印;

5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)：根據(jù)具體應(yīng)用需求，方案具有良好的可擴(kuò)展性，對組成設(shè)備、云平臺功能等進(jìn)行拓展、延伸;

審核編輯黃宇