水库水位远程监测系统的完整方案

一、系统概述

星创易联水库水位远程监测系统采用先进的物联网技术，实现对水库水位、降雨量等关键参数的自动监测、数据传输、分析预警和信息发布，为水库安全管理提供全面的信息化手段。系统具有如下特点：

参考：key-iot.com.cn

自动化程度高，通过在水库现场布设各类传感器和智能终端，实现水雨情数据的自动采集和无人值守。

数据传输可靠，采用双通道冗余设计，利用移动蜂窝网络和北斗卫星通信，确保数据实时上传。

功能全面，系统不仅能够监测水位雨量数据，还可通过视频图像监控水库现场情况，并具备语音告警、短信通知等预警手段。

平台化管理，水雨情数据可通过云平台进行集中管理和展示，为防汛抗旱决策提供数据支撑。

扩展性强，系统架构合理，支持模块化组合和功能拓展，可灵活接入其他监测设备。

二、系统架构

本系统采用"感知层-网络层-应用层"的三层架构设计：

感知层：包括各类监测设备，如雷达水位计、雨量筒、视频摄像头等，负责感知和采集水库现场的水雨情数据。

网络层：负责将感知层采集的数据进行汇聚和传输，将数据上传至云端服务器，同时接收服务器的控制指令。网络层通信主要采用GPRS/4G蜂窝网络，配以北斗卫星通信作为备份链路。

应用层：包括监控中心平台和移动客户端。监控中心平台部署在云端，提供数据存储、展示、查询、统计分析等功能。移动客户端方便管理人员随时查看水库动态信息。

三、建设内容

（一）监测站点建设在水库坝体、溢洪道等关键位置建设监测站点，每个站点包括：

雷达水位计（或气泡水位计）：监测水库水位，精度可达毫米级。

雨量筒：监测降雨量，翻斗式结构，分辨率0.1mm。

视频摄像头：监控坝面、水面情况，具备旋转变焦、红外夜视等功能。

遥测终端（RTU200）：采集各传感器数据，通过RS485/IO接口连接水位计、雨量筒等，通过网口连接摄像头。提供数据存储、设备控制、协议转换等功能。

通信模块：包括4G DTU和北斗卫星通信模块，支持多种通信方式，将遥测终端采集的数据上传至监控中心。

供电系统：由太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器等组成，为遥测终端、通信模块、摄像头等设备提供稳定可靠的供电保障。

防雷设施：包括避雷针、接地体等，有效防止雷电对设备的损坏。

立杆、机柜等安装支架。

除监测设备外，还需建设水尺、GNSS基准站、渗压计等人工观测设施，为自动化监测提供参照和补充。（二）监控中心平台建设监控中心平台是系统的核心，通过B/S架构实现，主要功能包括：

实时数据展示：通过图表、曲线等形式直观展现各站点的水位、雨量实时数据。

视频图像查看：调取摄像头实时视频或历史录像，并支持云台控制。

历史数据管理：可查询、导出任意时段的监测数据，并提供统计分析功能。

预警模块：设置水位、降雨量预警阈值，超标后自动预警，并联动语音告警、短信通知等。

设备管理：对RTU、摄像头等现场设备进行参数配置、远程升级等。

移动端APP：支持iOS、安卓平台，便于管理人员随时查看水情和预警信息。

（三）通信网络建设

主用4G蜂窝网络通信，联通、移动、电信三网均可，通过SIM卡接入，支持全网通，保障信号覆盖。

备用北斗卫星通信，采用短报文方式传输关键数据，作为蜂窝网络的补充，提高通信可靠性。

通过加密隧道、私有APN等方式，保障通信数据安全。

四、系统部署实施

（一）现场勘查及方案设计

资料收集：收集水库工程资料，了解地理位置、坝型、泄洪建筑物布置等基本情况。

现场踏勘：实地考察地形地貌、交通条件、通信网络覆盖、供电条件等，并初步确定监测站点位置。

方案设计：根据现场情况，制定监测站点布设方案、供电方案、通信方案、施工组织设计等，编制施工图纸。

（二）设备选型采购

核心设备选型：根据方案要求，选择合适的水位计、雨量筒、遥测终端、通信模块、供电设备等。

其他材料采购：采购立杆、机柜、线缆、紧固件等辅助材料。

质量控制：对设备进行检验测试，确保其性能和质量满足要求。

（三）施工安装调试

施工准备：完成现场"三通一平"，做好技术交底，落实安全文明施工措施。

基础施工：开挖基坑，浇筑设备基础，打设接地体，敷设线缆。

设备安装：立杆固定，安装水位计、雨量筒、遥测终端、通信天线、供电系统等。

调试联试：对各测点逐一调试，检验数据采集、通信传输、供电、联动等功能，并与监控平台联调。

（四）系统运行维护

试运行：系统安装调试完成后，至少进行1个月的试运行，并根据运行情况优化和完善。

运行维护：建立完善的运维体系，落实日常巡检、定期校验、数据分析等工作，确保系统稳定运行。

应急预案：制定异常情况应急预案，包括通信中断、设备故障、极端天气等，最大限度减小对监测工作的影响。

五、实施效果

通过建设星创易联水库水位远程监测系统，可以实现：

水雨情自动监测，提高监测数据准确性和时效性，减轻人工巡测工作量。

异常情况及时预警，为防汛抗旱决策提供依据，提高水库调度和应急处置能力。

实现水库安全管理信息化，提升管理水平和效率，为水库安全运行提供可靠保障。

积累水雨情数据，为水文研究、水资源优化配置等提供数据支撑。

星创易联水库水位远程监测系统利用物联网、大数据等新技术，构建全面的水库安全监测体系，对提升水库现代化管理水平具有重要意义。系统设计合理、功能完善、适应性强，能够满足不同水库的监测需求，值得大力推广应用。

审核编辑 黄宇